海洋模块钻修机完整性管理系统开发

为了实现海洋模块钻修机的完整性管理,以结构完整性管理为指导思想,按照数据、评估、策略和规划4个过程要素设计了海洋模块钻修机完整性管理系统的整体框架,并制定了钻修机的风险评估方法及检测维修策略。系统采用以C/S体系结构为主、B/S体系结构为辅的混合技术架构,软件采用数据接口技术实现信息的共享与同步,提供稳定性评估、耐久性分析、疲劳寿命分析及安全分析、检修策略与规划等功能。将该软件应用于南海海域的某钻修机上,应用结果表明,软件可以满足海洋模块钻修机完整性管理与评价的基本要求。系统进一步的发展方向是优化智能决策方法,利用云计算方法提高数据存储的可靠性、安全性与完整性。     

LIFTBOAT钻修机的研发和应用

针对我国对可快速移动、自带资源、既能钻井又能修井的钻修机需求越来越迫切的现象,宝鸡石油机械有限责任公司结合中海油田服务公司的要求,研制了LIFTBOAT钻修机。该钻修机是集钻井、完井、修井3项功能于一体的3000m模块移动式钻修井机。在该钻修机的研制过程中,采用三维仿真技术开展安装、拆搬模拟仿真,最大限度地满足了模块化设计要求。运输技术和模块化技术结合在一起,使LIFTBOAT钻修机能够迅速、经济地运输,实现近距离快速搬迁、快速工作,具有很高的经济效益。厂内试验表明,绞车、井架等各种模块的各项性能指标符合设计要求。     

海洋钻修机模块结构耐久性评估

为了对海洋钻修机模块结构进行耐久性评估,基于层次分析法对服役中的钻修机模块结构耐久性问题展开研究,提出了耐久性评估的15个指标,并结合模糊隶属度函数与专家评定方法来确定钢结构的耐久性级别。该方法在保证评估结果准确的前提下,避免了钢结构耐久性评估的复杂运算。以南海海域某钻修机为例,结合该钻修机模块结构的服役数据,应用层次分析法对其进行了耐久性评估。评估结果表明,该钻修机模块结构耐久性级别为Ⅱ级,整体耐久性较好,可继续安全服役。     

海洋钻修机模块划分研究

根据机械产品模块的划分方法,制订了海洋钻修机模块的划分原则和总体布局,进而提出海洋钻修机模块划分的4个方法:①依据质量划分模块;②依据结构相关性划分模块;③依据功能完整性划分模块;④依据移运性能划分模块。根据该模块划分方法,确定了海洋钻修机模块快速移运的方案。按此方案划分的钻修机模块数量少,各模块的质量适中,使用吨位较小的运输驳船就可以实现钻修机的搬迁工作。     

组合型钻修机模块建造技术——以PL19-3油田二期开发工程项目为例

PL19-3油田二期开发工程项目钻修机模块(DCWR-C)是我国海上第一个销式连接的组合型钻修机模块。针对该模块建造中所面临的各橇块钢销连接精度控制、结构焊接变形控制、组装后整体尺寸误差控制、橇块重量控制、二次组装误差控制等施工难点,结合现场施工资源,制定了一套合理严密的施工工艺方案,提前完成了该钻修机模块的海上安装任务,创造直接经济效益100万元人民币。这种销式连接组合型钻修机模块在陆地建造不需要重型滑道、码头,出海装船不需要大型浮吊、驳船,海上安装只需使用平台上吊机,具有拆装方便、可重复利用等优点,其施工工艺和建造经验可推广应用到其他类似海洋工程项目。     

海洋无钻修机平台修井作业方式

对目前我国海洋油气田无钻修机平台修井作业方式进行调研,对已经应用成熟的搬迁修井机、液压修井机、连续油管修井和投捞潜油电泵等作业方式进行综述,论证各项作业方式所适用的条件,并对技术局限性进行分析。根据我国国内海洋油气田的开发情况,制约无钻修机平台修井的瓶颈在于提高作业时效和降低作业费用。对国内海洋油气田开发趋势进行分析,未来无钻修机平台修井作业方式将有较大改进。对无钻修机平台修井作业方式进行思考和展望,整理海洋无钻修机平台修井的思路,为海洋平台开发和修井作业提供参考。     

钻修机井架承载能力评估系统软件开发

针对现有钻修机井架承载能力和稳定性计算软件存在的不足,结合现场测试数据以及有限元分析软件,开发了钻修机井架承载能力评估系统软件。该评估系统软件采用VB设计用户界面,采用菜单框架结构,包括登陆界面、模块选择主菜单以及各功能模块界面。该软件可以后台调用ANSYS软件,实现井架的有限元计算,并将分析结果实时显示在界面中;同时可以结合现场加载应力测试数据对井架进行稳定性分析和承载能力评估。实例验证结果表明,钻修机井架承载能力评估系统软件可以很好地实现预定功能,界面简洁,操作方便。     

DZXJ20/1580双动力钻修机的研制

针对目前油田在用传统钻修机工作效率低、作业成本高以及存在噪声污染等问题,研制了DZXJ20/1580双动力钻修机。该型钻修机由双动力系统、传动系统、起升系统、旋转系统、气液电控制系统和运载车等部分组成,它配有双动力系统,即一台为柴油机,主要作为运载车行驶的动力,同时可以兼作钻修井作业的备用动力;另一台为交流异步电动机,利用工业网电电源供电,作为钻修井作业设备(绞车、转盘等)的主动力。这种新型钻修机具有动力可靠性好、传动结构简单、工作效率高、操作方便和节能环保等优点,同时它能够自走行驶,快速移运,搬迁和安装便捷,能更好地满足油田钻修井作业的需要。     

HXJ135E人工岛海洋钻修机的研制

月东油田A岛为典型人工岛,井口呈双排直线排列,采用直线式抽油机采油,岛区空间紧凑,常规海洋钻修机不能满足作业要求。鉴于此,研制了HXJ135E人工岛海洋钻修机。该钻修机采用一体化高位钻台及管子堆场结构,可适应月东油田A岛直线式抽油机作业要求;采用小模块结构,减小设备安装对大型吊机的依赖性;采用大推力步进式液压缸移动结构,伸缩式和折叠式管线槽和电缆结构,满足钻修机丛式井移动作业要求。有限元分析与模拟试验结果表明,在各种大钩载荷下,HXJ135E人工岛海洋钻修机的强度、刚度和稳定性均满足设计要求,结构应力均符合API相关规范要求。     

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。     

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。     

低温环境下钻修机的电气设计

通过对低温环境下服役钻修机的电气状况的分析,设计出适合低温环境的钻修机电气设备,确保钻修机及其它钻采设备在低温环境能够安全高效工作;改变电气设备壳体材质,运用自动送钻、盘式刹车、电磁涡流刹车、电子天车防碰及井架自动穿销等一些成熟的技术,提高整套钻修机的自动化水平,增加空间加热器、电伴热、电加热器及自动升温控制手段,提高在-20~-45℃(极地寒冷)恶劣气候条件下服役钻修机的可靠性;改变钢材化学成分、低倍组织、铸造特殊工艺等手段,研制一批满足或接近API标准冲击要求的特制钢,确保出口到极寒冷地区的钻修机运行稳定、可靠。     

渤海D油田WHPA平台大位移水平井钻修机钻井作业实践

应用钻修机在渤海D油田WHPA平台完成了3口大位移水平井作业,这是渤海钻井史上的一次新的技术突破。文中主要分析了渤海D油田WHPA平台钻修机设备能力不足及大位移水平井摩阻高、井眼清洁难、井眼轨迹控制难、下套管固井难等施工难点,总结了钻井作业中所采取的使用设备优化、井眼轨迹控制、井眼清洁、钻井液优选、固井方式选择等技术措施。本文成果可为今后其他油田应用钻修机进行大位移水平井施工提供借鉴经验。     

海洋钻修机的现状与发展趋势

介绍了国内外海洋钻修机的技术现状,并分别就高模块化海洋钻修机、全液压式海洋钻修机及海洋套管钻修机的结构和性能特点进行了分析说明。总结了目前国内外在役的海洋钻修机的总体特点,并对海洋钻修机的研究方向和发展趋势作了讨论,指出海洋钻修机必将在规格、结构、性能特点及生产规模上不断完善和提高,呈现多元化的发展势态,具体表现为,交流变频电驱动钻修机和全液压可移动式海洋钻修机将被广泛应用,盘式刹车和顶驱装置技术将得到进一步发展,海洋深水平台钻修机的研究与开发势在必行。     

新型液压提升钻修机

新型液压提升钻修机采用长液压缸作为基础提升装置，其主要组成部分有：柱塞缸、游动架、提升钢丝绳、平衡装置、柱塞导向装置、顶驱和液压系统。与常规钻修机相比，该新型钻修机因省去了铰车、游车和井架而重量轻、体积小，且立根排放可在钻台平面内进行，因而提高了甲板的承载能力。本机的液压系统中安装有储能器，在进行提升作业时，可对系统中的振动进行有效的补偿。另外，柱塞式钻机可减小维修作业和作业人员。     

南阳石油机械厂制成国内首台3000m车装电驱动钻修机

一种既体现电驱动高效、调速范围大，又具有柴油机驱动经济可靠特点的油气井钻修装备3000m车装电驱动钻修机，已在南阳石油机械厂完成了型式试验，并交付油田用户使用。这标志着国内首台3000m车装电驱动钻修机研制取得成功。     

模块钻机与油田电网双向供电技术的应用

模块钻机是海上石油平台钻井作业的重要组成部分,与平台电网相互独立,作业时主要由自带的柴油发电机组供电,而这种传统的由柴油发电机组供电的方式,存在能耗利用率低、生产成本较高、环境污染严重等问题,制约着海洋石油平台的可持续性发展。针对以上问题,基于涠洲油田群电力组网,通过测算模块钻机钻完井作业用电量,提出模块钻机的供电系统改造方案,成功实现涠洲11-4NB模块钻机与涠洲电网的双向供电,有效降低了涠洲11-4NB模块钻机的钻完井作业成本,降低了作业噪音,改善了工作环境,可为其他海上石油平台模块钻机与油田电网之间的互联互通改造提供借鉴。     

轻型可搬迁式海洋模块钻修机固控系统研究

介绍了海洋模块钻修机固控系统的构成、配置参数、工作原理、工艺流程。在小模块海洋钻机的设计过程中，必须考虑吊装质量和工艺流程的要求，需要对固控系统进行多橇块和多方位设计。以SZ36—1型钻机模块固控系统设计方案为例，对其进行橇块划分，并给出了海洋钻机泥浆罐结构设计优化思路。     

中海油服和康菲签署渤海蓬莱油田总包合同

<正>6月16日记者获悉,中海油服和康菲石油中国有限公司签署渤海蓬莱19-3油田首台平台钻修机总包合同。这是中海油服运用全新的一体化总包模式,第一次从外方作业者手中接过钻修机总包服务合同。     

轻型可搬迁式海洋钻修机模块划分方案研究

轻型可搬迁式海洋模块化钻修机模块划分方案是钻机设计的关键技术之一,模块划分情况直接影响到整个钻机的设计和建造。按照蓝疆号浮吊、滨海108浮吊和芝罘岛号浮吊的吊装能力,对SZ36-1Ⅱ模块钻机进行不同的模块划分方案分析。从建造的难易度、经济性以及搬迁的可行性等方面进行对比,确定适合轻型可搬迁式海洋模块钻机模块划分的方案,并对模块钻机的海上安装顺序进行了简要介绍。