海洋钻机模块机械设备安装探讨

海洋钻机模块为国内近十几年来新兴的钻井作业平台,机械设备专业性强,涵盖了世界先进的工艺和技术,对设备安装要求较高。本文结合工作实际,介绍了海洋钻机模块机械设备的组成及安装特点,对悬吊式、基座式、嵌入式三种安装方式分别进行了分析,指出了海洋钻机模块设备安装中应注意的事项。     

海洋模块钻机滑轨防止划痕技术研究

海洋模块钻机是海洋石油钻井平台的重要组成部分,目前投入使用的数量已达50台之多。滑轨是承担海洋模块钻机滑移作业的关键部件,在实际滑移过程中,多次出现了滑轨划伤的现象。本文针对上述情况,搜集整理了滑轨划伤的典型实例,对滑轨划伤的原因进行了分析,提出对应的防止划痕技术,以确保钻机滑轨结构的安全性和可靠性。     

海洋液压模块钻机关键技术及应用前景分析

海洋液压模块钻机在国外已经有应用,其液压技术和自动化技术的显著优势,使其成为未来海洋钻机发展的新趋势,而国内还未见有研发和应用的先例。为使海洋液压模块钻机更好地在国内推广,从国产化生产制造角度,总结了当前国内海洋液压模块钻机研发的关键技术和关键设备。从现场应用角度,分析了海洋液压模块钻机的应用优势和劣势,推广应用的意义及需克服的障碍,并分析了应用前景,给出了发展应用的建议。分析得出,海洋液压模块钻机的国产化,在国内已具备技术攻关和市场环境等推广条件,应予以积极研发。     

PEMEX海洋模块钻机技术方案的实施

墨西哥国家石油公司（PEMEX）四套模块钻机为我国第一次自主设计、自主建造的钻深可达7000m的海洋钻机,其国产化率达到了92%,该钻机凭借其技术、价格优势成功地打入了国际市场,实现我国海上钻机出口零的突破。文章介绍了PEMEX模块钻机的技术要求、设计思路、总体布置、钻机主要设备参数、高压泥浆及泥浆处理系统、泥浆混合及储存系统、固井系统、辅助系统等。     

模块钻机的现状及发展趋势

对模块钻机的特点及其与移运式钻机的区别做了简单的介绍,结合几款模块钻机阐述了目前国内外模块钻机的发展技术水平及现状,并对海洋模块钻机进行了简单介绍。最后对模块钻机的发展趋势进行了分析,模块钻机必将朝着模块程度更高化、自动化和智能化的方向发展。交流变频电驱动石油钻机将成为陆地和海洋石油钻机发展的换代产品,盘式刹车和顶部驱动钻井装置的使用使得钻井安全系数有了很大提升,全液压可动移式模块钻机具有明显的优势,必将得到更大发展。     

流花油田张力腿平台模块钻机结构设计研究

针对国内第1个TLP开发方案,即流花油田项目的 FEED设计阶段,使用SACS软件对钻机的DES模块和DSM模块的各种工况进行结构设计校核,重点关注运动加速度对模块钻机结构的影响。此外,结合张力腿平台的操作需求,对3种猫道形式(斜猫道、举升猫道和水平猫道)进行比选,确定使用水平猫道的方案。通过对水平猫道进行计算校核,最终选择PG600的焊接梁作为水平猫道根部结构与钻台面连接,其最大名义应力比为0.95;选择H250X250的H型钢作为次要结构,其最大名义应力比为0.77,综合结构效率较高;水平猫道最大变形出现在端部,为9.2 cm,小于最大允许变形10.8 cm,说明其结构可以满足设计要求。研究结果可为浮式平台模块钻机的设计研发提供参考。     

海洋模块钻机高压管道材料的应用与分析

随着对石油需求量的增加,各国也加快了对海洋油气资源的勘探开发。海洋模块钻机高压管道压力等级高,高压管线要承受较大的冲蚀性,依据国际行业标准要求,从材料化学组分、抗腐蚀性能等方面对比分析,给出钻机高压管道材料改进为合金结构钢35GrMo的优化建议。     

7000m海洋模块钻机滑轨结构优化设计

7 000m海洋模块钻机作用在平台甲板滑轨上的支点反力比5 000m模块钻机增加约30%。提出在不改变滑轨主结构形式的基础上,在翼缘板下方增加2条平行于腹板的纵向筋板,用于增强滑轨结构强度,提高承载能力。利用有限元方法对结构参数进行优化和比较分析,使得改进后的滑轨结构完全满足7 000m钻机的使用要求,确保钻井作业的安全性和经济性。     

海洋可搬迁模块钻机可行性研究

:随着海洋边际油田的开发及钻修井工艺技术的不断进步和勘探开发难度的日益增大,对平台模块钻机设备的经济性、轻型化和可靠性、可搬迁性及安全性要求更加严格.研究了将数控交流变频技术应用到海洋钻机上,则会使整个钻机质量减轻、平台占用空间减小、操作简单,提高效率,降低成本,更能满足海洋边际油田的开发及钻修井工艺技术的要求.     

海洋模块钻机钻井仪表和电控系统集成优化技术研究

随着海上油气开采的不断深入,模块钻机自动化程度越来越高,开展钻井仪表和电控系统集成优化研究具有重要意义。介绍了海洋模块钻机控制技术现状,并在此基础上进行深入研究,提出了一套以PLC控制技术为基础,将钻井仪表系统、泥浆泵控制系统、绞车电控系统及顶驱电控系统集成为一体化电控系统的优化方案,可为同类海洋模块钻机的设计提供借鉴。     

钻井机械模块化设计研究

以模块化设计理论为基础，论述了用该理论设计钻井机械的基本思路。按总体功能将钻井机械分解成一些具有特定功能的模块。提出了用面向对象的框架结构实现模块库知识表达的方法，针对面向对象的Ｃ＾＋＋语言介绍了模块化设计时的知识组织策略，以及建立模块库所要补充的几个类定义。给出了模块化设计钻井绞车的一个实例。     

海洋修井机应力测试加载装置设计

针对海洋修井机检测时需对井架和底座同时加载的要求,设计了专用的海洋修井机应力测试加载装置。介绍了装置的结构和工作原理,并对关键部件进行了力学分析和强度校核。现场试验表明:该加载装置安装方便快捷,加载稳定可靠,整体结构设计合理。     

2250kN海洋钻修机模块设计

为配套海上采油平台而设计了2 250 k N海洋钻修机模块。2 250 k N海洋钻修机模块在设计上充分满足平台布局要求紧凑性和模块化的要求,采用联合驱动的传动系统设计也满足用户对钻机模块经济性的要求。井架结构设计打破常规,采用从基段两侧进钻杆的方案及自升式结构,可满足钻机在不同区位作业的便捷性要求。绞车采用交流变频联合驱动的传动形式,底座采用大模块化的结构形式,从而满足CEPI和CEPJ固定式采油平台钻机作业区域小和移动跨距大的需求。该钻机设计中采用的一些新方法可降低固定式平台钻修机模块的建造成本,亦可缩短建造周期。     

海上钻修机结构裂纹安全性评估

基于BS 7910 2A级评估原理,对某海上钻修机钻井支持模块进行断裂评估。鉴于有限元方法能够大幅提高计算失效评估图评定参数的准确度,采用ANSYS软件子模型技术和奇异单元构造裂纹精细有限元模型,通过节点位移插值计算裂纹尖端应力强度因子,应用路径映射对应力进行线性化求得薄膜应力和弯曲应力,从而完成缺陷构件的失效评估图评定,结果表明：该钻修机钻井支持模块含裂纹构件的评估点位于失效评估曲线内侧,安全因数为1.51,结构能够继续安全服役。所用方法可为含裂纹缺陷的海洋结构物的安全评估提供参考。     

渤海抗冰结构设计中的若干问题

本文介绍了中国海洋石油渤海公司各个时期各种平台结构的抗冰特征,通过计算分析和现场检验表明,渤海八号平台结构设计较为合理,如果能装上正倒锥组合体,它将是目前最好的抗冰结构形式之一,尤其是对于水深在25m以浅的水域。     

崖城PFA小撬块组合式模块钻机总体方案设计

小撬块组合式模块钻机是一种新型的海洋模块钻机,具有安装拆卸灵活、搬迁方便、安装运输不依赖大型驳船和浮吊设备等特点。介绍了崖城PFA小撬块组合式模块钻机总体方案和撬块吊装方案及安装步骤,对同类钻机设计有借鉴作用。     

斜井钻机气控系统设计分析

我国首次研制的ZJ15X斜井钻机气控系统由气源和钻台控制两部分组成。两台空气压缩机可交替使用，空气经无热再生处理后进入载车空气罐；气控部分安装在主司钻气控箱、副司钻台和钻机安装控制台上，主司钻气控箱输出端以及绞车前后底座气管线都装有快速接头，均可单独运输。详细论述了钻机绞车滚筒离合器、气刹车、防碰天车装置、阿里森传动箱、钻具输送装置、柴油机油门、液压泵和钻井泵离合器、气动卡瓦、气动吊卡、加压装置和动力水龙头等的逻辑控制回路。     

电驱动石油钻机的安全控制技术研究

从硬件设计和软件开发两个方面分别阐述了石油钻机安全控制系统应遵循的设计原则。硬件设计方面包括:集成控制架构设计、手动急停电路设计、智能刹车系统设计、智能装置自保护功能设计、关键电气设备冗余化设计等。软件开发包括:控制器的“软急停”功能模块开发、运动防碰安全管理系统开发、智能工艺过程模块开发等。针对钻机出厂安全功能试验验证、钻机远程在线监测及专家故障诊断系统开发、网络化控制安全管理等方面提出相关工作建议。     

TZJ40/2250拖挂钻机的研制

根据油田对钻井工程减少作业时间、提高移运速度和降低成本的需要,南阳二机石油装备(集团)有限公司综合了移动式钻机和橇装模块化钻机的结构特点和设计思想,以安全为主,高效和环保为补充,研制开发了TZJ40/2250拖挂钻机。钻机采用了半挂车行车制动、半挂车转向控制、液压盘式刹车和液力传动箱等关键技术,大大提高了钻机的自动化程度。出口和现场应用表明,该型钻机不仅具有结构简单、安全可靠和设计紧凑等优点,而且具有移运方便和使用范围广等不可比拟的优势。