钻井平台设备 图解 1
钻井平台吊车吊车课件
第一章吊车概述
四、液压吊车的特点：
1.液压吊车的特点是重量轻、体积小，操作方便，工作平稳， 2.可实现无级调速，能吸收冲击性负荷和自动防止过载，并具有 良好的制动能力。此外， 3.系统中充满着具有润滑性的油液，部件磨损少，传动效率高， 对环境的温、湿度液不太敏感， 4.它也存在着加工精度要求较高，制造、安装比较复杂，维护管 理需要一定的专业知识，以及制造不良和使用不当时容易产生漏 油、噪音和其它的各种故障等问题。
吊车的刹车机构
吊车的刹车机构：大钩、扒杆滚筒在没有操作时处于刹车状态，只 有当滚筒操作时，刹车才会在液压油的作用下打开，使滚筒动作， 刹车为常闭式刹车。而旋转刹车只要电机，其刹车由专门油路使其 处于常开位置。另扒杆滚筒还设有自锁棘爪以保证扒杆滚筒在刹车 损坏的情况下，也不会自溜。
刹车片
拆下刹车片
可见，随着柱塞和缸体垂直中心线的夹角的变化，每个柱塞产生 的转矩是变化的，液压马达对外输出的总的转矩也是脉动的。
从工作原理上讲，相同形式的液压泵和液压马达是可以相互代换 的。但是，一般情况下未经改进的液压泵不宜用作液压马达。这 是因为考虑到压力平衡、间隙密封的自动补偿等因素，液压泵吸、 排油腔的结构多是不对称的，只能单方向旋转。但作为液压马达， 通常要求正、反向旋转，要求结构对称。
变速箱 刹车箱
液压马达
第二章 吊车的基本结构
扒杆滚筒
大钩滚筒
第二章 ห้องสมุดไป่ตู้车的基本结构
液压马达
刹车箱
减速箱
旋转内圈齿轮
液压 马达 刹车箱
变速箱
第二章 吊车的基本结构
吊车旋转系统
吊车起升系统
自升式钻井平台
自升式钻井平台由平台、桩腿和升降机构组成，平台能沿桩腿升降，一般无自航能力。
工作时桩腿下放插入海底，平台被抬起到离开海面的安全工作高度，并对桩腿进行预压，以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。
完井后平台降到海面，拔出桩腿并全部提起，整个平台浮于海面，由拖轮拖到新的井位中海油63号自升式钻井平台2008年全球共有自升式钻井平台（Jackup）446座，分布在南美、北美、亚洲、非洲、欧洲、澳洲各地。
设计水深一般为10米(30英尺)到250米(750英尺)以内，属近海海域。
它们主要集中建造于1980～1983年，之后的建造数量特别少，使用年限基本上在20～30年，而在役的自升式钻井平台船龄大多数超过25年。
因此，该类钻井平台未来更新换代的需求比较大。
1. 主要建造国家及制造厂截止到2008年8月底，在役的自升式钻井平台为428座，其中美国建造了150座，新加坡建造了110座，居世界前两位（见表1）。
无论是从在役还是新订单来看，美国和新加坡都是Jackup的主要建造商。
美国的建造公司主要有：Bethlehem Beaumont, Marathon Vicksburg, Marathon Brownsville, Marathon LeTourneau, Ingalls Shipbuilding, Baker Marine, Levingston Shipbuilding等；新加坡的建造公司主要有：Keppel FELS, Marathon LeTourneau, SembCorp, Bethlehem, Promet等。
表1主要建造国家及其数量（已建和拟建）2. 主要运营商[1]2008年8月底统计数据，世界上自升式钻井平台的运营商大部分在美国，比例达60%以上。
主要营运公司有：美国Transocean有限公司、美国ENSCO国际公司、美国诺布尔钻井公司（Noble Drilling）等（见表2）。
表2 在役的自升式钻井平台主要运营商在新订单方面，美国Vantage Energy公司持有14艘，居世界第一位，其次是美国Rowan 公司持有9艘，而中国油田服务有限公司以7艘订单位居第三位。
平台抛起锚作业第一章 海上钻井平台与三用拖轮简介第1章
第一章 海上钻井平台与三用拖轮简介一、海上钻井平台简介（一）自升式钻井平台（Jack up rig ）（图1-1-1）：由平台、桩腿和升降机构组成，平台能沿桩腿升降，一般无自航能力。
工作时桩腿下放插入海底，平台被抬起到离开海面的安全工作高度，并对桩腿进行预压，以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷，完井后平台降到海面，拔出桩腿并全部提起，整个平台浮于海面，由拖轮拖到新的井位。
（二）半潜式钻井装置（Semi-submersible drilling rig ）（图1-1-2）：一船情况下半潜式钻井装置由8个锚缆系泊，每个角两根锚缆。
二、海上系泊系统简介（一）悬链锚腿系泊浮筒（CALM buoy ）：由4根或多根锚缆以相同的夹角系固，通常锚缆均有一定的悬垂度，船舶通过一根系泊缆系在浮筒上随风旋转。
（二）单锚腿系泊浮筒（SALM buoy ）：通过一根锚缆将浮筒系到海底的锚点上，此锚点可以是重力式的或是打桩式的。
（三）转塔系泊系统（Turret mooring system ）（图1-2-1）：此系统常用于在恶劣天气下FPSO 或FSO 的系泊，使用多根锚缆接到转台上，FPSO 或PSO 在风流的作用下绕转台旋转。
（四）多点系泊系统（Spread mooring system ）：在海况较好的情况下用于FPSO 和FSO 的系泊，通常将锚缆直接连到船舶的船首和船尾。
随着海洋石油由浅海至深海的开发，系泊系统也逐渐发生变化。
水深越深锚链的悬垂长度也越长，锚链的重量也在相应的增加，最后平台将难以承受如此大的重量。
为解决此问题，开始由单纯的锚链系泊变成锚链与钢缆的组合，把锚链铺在海底，在其两端接上钢缆，其中一端接锚另一端接平台，在悬垂的地方换上钢缆，相比锚链而言轻了一些。
但在一些超深的水域钢缆的重量也已超过平台的承受能力，为解决此问题更先进的系泊技术出现了：将钢缆换成合成纤维缆，区别在于图（1-2-1）锚缆有一定的悬垂度，并且在海底有一定的水平长度，图(1-2-3)为绷腿系泊系统（taut leg mooring system ），其系泊锚缆与海底有一定的角度，它承受水平与垂直方向的分力。
钻井平台设备详解(1)
钻井设备- Swivel & Top driver前面我们已经知道了，钢丝绳穿过定滑轮组和动滑轮组，动滑轮组因此可以上下自由的运动。
但是问题出来了，上下垂直方面可以很方便的运动，但是我们钻井，还需要旋转的力，也就是钻杆是旋转的，我们的滑轮组不可能跟着一起转，否则之间的钢丝绳估计会绞得像麻花。
这是swivel的其中的一个作用，同时我们也知道，钻井需要钻井液，试着想一想，钻杆在哪里高速的旋转着，我们如何把钻井液-泥浆送到钻杆的中空的空间去呢？这是swivel的另外一个重要作用- 泥浆进入钻杆的最初的通道。
如下图，泥浆经高压软管—鹅颈管goose neck—进入swivel。
要起到以上两个作用，swivel的结构就基本上知道一二了。
如下面的彩图，在swivel的本体中，下部的杆swivel stem通过滑动轴承-锥形和本体形成相对运动，本体同时承受侧向力和向下的拉力。
同时杆的顶部和本体上部形成密封空间，泥浆经鹅颈管进入此密封空间，在经空心的杆进入钻杆。
空心杆下部为API螺纹接头，可以和钻杆拧接。
好了，我们现在可以把swivel改造一下---给它加上能够使swivel stem旋转的动力。
如何改造，很简单，加电机和齿轮。
怎么加？我们可以想象一下，既然要使swivel stem旋转，那么我们在swivel stem上加一个大的齿轮，如同汽车的轮子一样，中间杆是swivel stem，轮子是齿轮。
在齿轮的一侧再加一个由电机带动的齿轮，它们啮合在一起。
这样一来，swivel stem就可以在电机的带动下旋转起来。
同样地，为了平横侧向力，以及增加旋转的扭矩，在齿轮的另一侧也加一个电机带着的齿轮。
下图是齿轮箱：然后加上必要的润滑设施和结构部分，以及导向机构。
它有了一个新的名字Top driver，也叫power swivel。
很显然，Top driver与swivel的区别，swivel是它的一部分。
事实上，Top driver 要比上面写的复杂的多。
钻井设备和工具PPT课件
24
6、井控系统
(1)组成： 防喷器组、节流管汇、压井管线以及液、气压控制 机构组成。
(2)功能： 控制井内的压力，防止地层流体无控制地流入井中。
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6、井控系统
国内防喷器产品
闸板防喷器 环形防喷器
分流器
旋转防喷器
电缆防喷器 带压作业装置
防喷器可实现的功能：
1) 密封钻具 2) 强行起下钻 3) 悬挂钻具 4) 手动、液动锁紧闸板 5) 用作分流系统 6) 可以剪断钻具
2
第一节 钻机
陆上钻机
海洋钻井平台
3
4
一、钻机的分类
1.钻井深度
(钻机的起 重能力)
大型钻机
W>800kN， 89 ～ 140mm钻杆， 井径> 160mm
超重型钻机 H>5000m，
W>2500kN
重型钻机 H＝3000～5000m
W＝2000～2500kN
轻便钻机
中型钻机
H＝1000～ 2500m
驱动与传动系统 动
力
气控系统
系
统
井控系统
起升系统 旋转系统 循环系统
天车 游车 大钩 水龙头 转盘 绞车 泥浆泵 井架
五大系统→三大系统→八大件 29
转盘不旋转 不需要方钻杆
30
31
第二节 钻井工具
井下工具 井口工具
一、井下工具
水龙头以下至钻头的管柱和工具的总称。 主要包括钻头和钻柱。
1、钻头
11
游车下部的大钩正 在锁住水龙头提环
钻工正安放卡瓦
2、旋转系统
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2、旋转系统
钻杆与钻铤
转动的转盘与方钻杆 (顺时针转)
2海上石油钻井平台
第一章
海上钻井平台
第一节 海上钻井平台的分类及特点
一、海上钻井平台的分类
桩基式平台 固定式重力式平台 张力式平台 绷绳塔式平台 海洋钻井平台 自升钻井平台 底撑式平台 坐底式平台 移动式 浮式钻井船 浮动式平台半潜式平台
2、下部浮体
下部浮体的作用：为整个平台提供浮力，整个装臵的重力以及各种
外力载荷都要靠此浮力支撑。
目前半潜式平台一般都有自航能力和自动动力定位系统。自航和动力定 位的推进器都装在下部浮体上。
巨大的浮体内分成许多隔舱，可以作为压载舱室，也可以作为各种液体
材料的储藏室。依靠改变压载水量，可以使浮体潜入海面以下或浮到海面上。
1、重力式平台
重力式平台是依靠平台基础的巨大的重力压在海底，从而与海底牢固联 结。 要求海底很平整。 重力式平台的基础和腿柱中都分为许多舱室，这些舱室本身就是非常好 的大型储油罐，在平台安装阶段的拖航和下沉时可作为压载舱。 重力式平台的最大优点是，抗腐蚀能力特别强，另外，防火和抗暴能力， 抵御风浪的能力，都比钢质桩基式平台好，还有一个优点是制造成本低。
着桩腿向上爬，升离海面一定高度，准备新的厂口井的作业。从上述五项作 业可以看出，有四项是升降作业。 升降机构的好坏，是评价一个自升式平台性能优劣的重要标志。
五项作业是顺利钻井的基础和前提条件。顺利完成五项作
业，除了良好的升降系统和熟练的作业技术外，还要注意选择
好的天气条件和海况条件。 五项作业期间是自升式平台最易出事故的阶段。在中外海 洋钻井史上，这方面的教训是很深刻的。
角形、五角形等。
(二)桩脚
作用：在钻井过程中，使整个钻井平台支撑于海底，并使平台离开海
《钻井平台简介》课件
钻井平台为海洋资源的可持续开发提供了技术支持，促进了海洋经济 的繁荣发展。
科研与教学
通过钻井平台的钻探数据，科学家可以深入了 解地球内部的结构和组成，为地震预测、矿产
资源评估等领域提供科学依据。
科研与教学方面的应用进一步拓展了钻井平台的用途 ，为人类探索地球和推动科技进步做出了贡献。
钻井平台在科研领域具有广泛的应用价值，为 地质学、地球物理学等学科提供了重要的研究 手段。
防爆设施
防止爆炸和火灾事故对人员和设备的 危害。
环保设施
处理钻井液和废弃物，减少对海洋环 境的污染。
03
CATALOGUE
钻井平台应用
油气勘探
钻井平台在油气勘探中发 挥着关键作用，通过钻探 获取地层中的石油和天然 气资源。
钻井平台具备深海钻探能 力，可深入海洋盆地进行 勘探作业。
ABCD
钻井平台能够快速部署， 为勘探项目提供高效、经 济的钻探解决方案。
钻井平台的应用提高了油 气勘探的效率和成功率， 为能源开发提供了重要支 持。
海洋资源开发
01
钻井平台不仅是油气勘探的重要工具，也是海洋资源开发的重要平台 。
02
钻井平台可以用于开采海洋矿物资源，如锰、铁、铜等，为国家的资 源需求提供保障。
03
钻井平台还可以用于海洋养殖业，通过深海养殖获得高品质的海产品 。
用于循环钻井液，清洗钻头和 冷却钻头。
钻头
用于破碎地层，形成钻孔。
井口装置
用于控制钻孔的开闭和安装井 下管柱。
支撑结构
桩基
支撑整个钻井平台的重量，将其固定在海床 上。
立柱
连接桩基和甲板，传递载荷。
甲板
提供工作和生活空间，承载各种设备和人员 。
各类平台详解
随着人类对油气资源开发利用的深化，油气勘探开发从陆地转入海洋。
因此，钻井工程作业也必须在浩瀚的海洋中进行。
在海上进行油气钻井施工时，几百吨重的钻机要有足够的支撑和放置的空间，同时还要有钻井人员生活居住的地方，海上石油钻井平台就担负起了这一重任。
由于海上气候的多变、海上风浪和海底暗流的破坏，海上钻井装置的稳定性和安全性更显重要。
目前的海上石油钻井平台可分为固定式和移动式两种。
固定式钻井平台大都建在浅水中，它是借助导管架固定在海底而高出海面不再移动的装置，平台上面铺设甲板用于放置钻井设备。
支撑固定平台的桩腿是直接打入海底的，所以，钻井平台的稳定性好，但因平台不能移动，故钻井的成本较高。
为解决平台的移动性和深海钻井问题，又出现了多种移动式钻井平台，主要包括：坐底式钻井平台、自升式钻井平台、钻井浮船和半潜式钻井平台。
坐底式钻井平台又称沉浮式或沉底式钻井平台，其上部和固定式钻井平台类似，其下部则是由若干个浮筒或浮箱组成的桁架结构，充水后，使钻井平台下沉坐于海底并处于工作状态，排水后，使钻井平台上浮可进行拖航和移位。
坐底式钻井平台多用于水浅、浪小、海底较平坦的海区。
自升式钻井平台是有多个（一般为3～4个）桩腿插入海底，并可自行升降的移动式钻井平台。
自升式钻井平台基本由两部分组成，一部分是可以安放钻井设备、器材和生活区的平台，另一部分是可升降并可插入海底的桩腿。
我国自行制造的自升式钻井平台“渤海一号”平台的四根桩腿是由圆形的钢管做成的，桩腿的高度有七十多米，升降装置是插销式液压控制机构。
该型钻井平台造价较低、运移性好、对海底地形的适应性强，因而，我国海上钻井多使用自升式钻井平台。
钻井平台桩腿的高度总是有限的，为解决在深海区的钻井问题，又出现了漂浮在海面上的钻井船。
钻井船的排水量从几千吨到几万吨不等，它既有普通船舶的船型和自航能力，又可漂浮在海面上进行石油钻井。
由于钻井船经常处于漂浮状态，当遇到海上的风、浪、潮时，必然会发生倾斜、摇摆、平移和升降现象，因此钻井船的稳定性是一个非常关键的问题。
钻井平台设备 图解 1
bull nose：用来封住casing string的钢板（焊在下端部），球面形或半椭球形，像个牛鼻子。
有的直接用个带螺纹的塞子塞住的。
好像是用来做泥浆循环实验。
cathead：在drill floor上的cat head用来辅助吊sand line的，如下图红色的cat head，顶部的轮子下面有个液压泵，旁边的轮子可以像合页一样转动，用来调整拉拽的角度。
还应该有根钢丝，一端绕过旁边的轮子和顶部的轮子，固定在另一端（和旁边轮子对过的一边），使用的时候顶部的轮子在液压泵的推动下向上移动，钢丝的来拽距离是上面轮子移动距离的两倍。
这种形式的cathead目前广泛应用在平台和钻井船上。
cat walk：在船上的catwalk大家都知道的吧，在平台上也有类似的结构。
在钻井系统中指的是和vee-door下面的pipe ramp链接的窄长平台，用来运送钻井所需的工具、管子等这个图是陆地上catwalk。
图中是工人在上面选管子准备运到drill floor上。
dog house：dog house 又叫boiler house这个只有在陆地钻井时看的到，就是一个在拖车上的小房间，或是在卡车上分割出来的小房间。
里面摆放杂物或休息的地方，实在像个狗窝。
在陆地钻井的时候可以把设备、工具都装车上方便移动，就连derrick都可以装车上（横着放），运到指定地点后再竖起了。
在平台上和船上是没有的。
finger board：在derrick上用来扶持接好的drill pipe和coller的。
因形状像人的手指而得名。
这是陆地上的derrick。
在平台和钻井船上，finger board是在derrick的里面的。
见下图这些大手指上还有些小手指，管子运过来的时候会自动打开，（图中正在打开，管子放好后会关闭）有了这套系统，就不需要monkey board了。
这套系统既节省的大量时间，又不需要很多劳动力，据说可以提高25％的效率，而造价只占整个rig的1％。
中国海洋石油总公司钻井平台装备
3.渤五、渤七自升式钻井平台
ห้องสมุดไป่ตู้
3.渤五、渤七自升式钻井平台
3.渤五、渤七自升式钻井平台
3．平台拖航，升降参数
（1）平台升降： 平台升降能力：52 120千牛（5 314.76吨）。 平台支承能力：63 496千牛（6 474.76吨）（渤七）。 64 476千牛（6 574.76吨）（渤五）。 平台升降速度：14米／小时。
140冲／分。 （8）柴油机：D399型，5台，输出功率为975千瓦／台（1 325马力／台）。
2.渤海六号自升式钻井平台
渤海六号是一九七九年由伯利恒一新加坡私人有限公司于新加坡建造 的一艘非自航移动自升式海上钻井装置，美国船级社（ABS）划为※A1级 自升式可移动钻井装置。 1．平台尺寸和性能 （1）平台形状：呈矩形驳船式结构。 （2）桩腿数量：三条桩腿。 （3）桩腿形状：圆柱形桩腿，外径为3.66米。 （4）平台型体尺寸：
1.渤海四号自升式钻井平台
渤海四号是一九七七年由日本日立船厂制造的一艘非自航移动自升式海上钻井装置。于
一九七七年由美国船级社（ABS）划为※A1类海上钻井装置。
1．平台尺寸和性能
（1）平台形状：呈三角形。
（2）桩腿数量：三条桩腿。
（3）桩腿形状：为三角形桁架结构，底部带有桩靴。
（4）平台型体尺寸：
六年改为悬臂式钻井平台，两条钻井平台，都由美国船级社（ABS）划为※A1类海上钻
井装置。
1.平台尺寸和性能
（1）平台形状：呈三角形。
（2）桩腿数量：三条桩腿。
（3）桩腿形状：三角形桁架式桩腿，底部带有桩靴。
（4）平台型体尺寸：
平台长度：64.72米。
桩腿总长：109.83米。
钻井的基本组成.ppt
随着深水领域中钻探工作的发展，自 升式平台已不能适应水深的要求，从而 发展了浮式钻井装置。
图4－20 自升式钻井平台
可 以 在 水 深 大 于 300m 的 海 域 钻 井 。 动力定位的钻井船，甚至可以在几千 米的深水作业。钻井船的船体造价低， 可在普通船台或船坞中制造及检修。 其缺点是由于钻井船处在风浪很大的 水面上，船体狭长，摇摆厉害，所以 适应风浪能力差。
旋转钻井钻机
动力系统 提升系统 旋转系统 循环系统 井控系统 监测系统
动力系统(Power system)
柴油机 (diesel engine) 发电机 (generator) 传动机构 (compound)
机械传动 (Mechanical Power Transmission)
除砂、除泥器
泥浆泵
井控系统（The well Control)
球型防喷器（Annular BOP） 旋转防喷器（Rotating BOP) 闸板防喷器（Ram BOP） 方钻杆旋塞（Kelly cock） 压井管汇（choke manifold）Biblioteka 球型防喷器（Annular BOP）
图4－19 沉浮式平台 1－甲板；2－沉垫
它是由一个船体形的平台和3～4条大腿 组成。自升式平台因为造价低，对海底 地形、土质适应性强，所以使用较多。 在钻井时它是固定的，不受波浪影响， 具有固定式平台的优点，适宜水深10－ 90m，现已发展至200m。例如渤海一号 是1972年建成的我国第一座自升式平台， 胜利油田1996年自行研制了开发一号、 二号两座非自航可移动座底式平台。
钻 杆Drill Pipe
钻 杆drill pipe
方钻 杆Kelley
海上钻井平台分区演示文稿(1)(4)
海洋石油平台危险场所分区示例
R=3m 泥浆
地面 图 2： 露天泥浆池的危险区域划分 （参考 ANSI/API RP 1998）
R=1.5m R=1m
1.5m 地面
1.5m 地下泥浆池或油水分离池（有盖并通风良好）
0.5m
0.5m 取样装置
钻井甲板 开启式支架
非气密甲板
采油井 3m
1.5m
3m
通风良好区 3m
图 4 钻井平台，下部通风良好，旁具有生产井
开启顶 具有 V 型挡风墙
钻井甲板
开启式支架 非气密甲板
1.5m
3m
通风不良区
3m
采油井
3m
图 5 钻井平台，下部通风不良，旁具有生产井
甲板
7m 3m
3m
3m
电动机
油泵 工作间
货舱
典型的油品储存船或浮动储运装置
0.5m
油井口 3m
自流井在非封闭环境中，通风良好，但油井口内通风不良
透气墙
不透气墙
3m 自流井在封闭环境中，通风不良
1.5m 填料盒
0.5m
3m 非自流井，泵组在露天，通风良好，无油井口
至电机控制盘
0.5m
3m 3m
1.5m 填料盒
位于露天的电潜油泵油井，通风良好，但油井口通风不良
开启顶 具有 V 型挡风墙
1.5 m
3m
油面
3m 3m
0.6m
防溢墙
地沟
图 5： 储油罐危险区域换划分示例 1 罐内部未充惰性气体的液体表面以上的空间划为 0 区。 2 以放空口（呼吸阀）为中心，半径为 1.5m 的空间和爆炸危险区域内地坪下的坑、沟划
固定式平台之混凝土钻井平台
固定式平台之混凝土钻井平台
文字概述
混凝土重力式平台的底部通常是一个巨大的混凝土基础(沉箱)，用三个或四个空心的混凝土立柱支撑着甲板结构，在平台底部的巨大基础中被分隔为许多圆筒型的贮油舱和压载舱，这种平台的重量可达数十万吨，正是依靠自身的巨大重量，平台直接置于海底。
现在已有大约20座混凝土重力式平台用于北海。
图1、钻井平台及供给船
图2、钻井平台俯视图一（八角形处为直升机升降平台）
图3、钻井平台俯视图二（八角形处为直升机升降平台）
图4、钻井平台俯视图三（八角形处为直升机升降平台）。
海上钻井平台概述
精选课件
10
精选课件
钻井船 11
钻井船
钻井船是浮船式钻井平台，它通常是在机动 船或驳船上布置钻井设备。平台是靠锚泊或动力定 位系统定位。按其推进能力，分为自航式、非自航 式；按船型分，有端部钻井、舷侧钻井、船中钻井 和双体船钻井；按定位分，有一般锚泊式、中央转 盘锚泊式和动力定位式。浮船式钻井装置船身浮于 海面，易受波浪影口向，但是它可以用现有的船只 进行改装，因而能以最快的速度投入使用。
投资大，维持费用高，需有一套复杂的水下器具，有效使用
率低于自升式钻井平台。到目前为止，半潜式钻井平台已经
经历了第一代到第六代的历程。据统计，目前世界范围内有
深水自升式钻井平台65艘，大部分工作在墨西哥湾和北海。
其运营商主要为美国石油公司。
精选课件
14
张力腿式钻井平台
精选课件
15
张力腿式钻井平台
张力腿式钻井平台（TLP）是利用绷紧状态下的锚索产 生的拉力与平台的剩余浮力相平衡的钻井平台或生产平台。
精选课件
16
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其所用锚索绷紧成直线，不是悬垂曲线，钢索的下端与水底 不是相切的，而是几乎垂直的。用的是桩锚(即打入水底的桩 为锚)或重力式锚(重块)等，不是一般容易起放的抓锚。张力 腿式平台的重力小于浮力，所相差的力量可依靠锚索向下的
拉力来补偿，而且此拉力应大于由波浪产生的力，使锚索上 经常有向下的拉力，起着绷紧平台的作用。自1954年提出设 想以来，迄今已有55年的历史。
海上钻井平台概述
海洋钻井平台（drilling platform）是主要 用于钻探井的海上结构物。平台上装钻井、动 力、通讯、导航等设备，以及安全救生和人员 生活设施，是海上油气勘探开发不可缺少的手 段。主要分为固定式平台和移动式平台两大类。
大气，真是庞然大物！海洋石油钻井平台模拟
大气，真是庞然大物！海洋石油钻井平台模拟
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法律顾问：赵建英律师
大型海洋石油钻井平台都是下面这样的↓↓
走进一看都是这样的↓↓
钻井船↓↓
来个剖面图，巨帅↓↓
海洋钻井平台是主要用于钻探井的海上结构物。
平台上装钻井、动力、通讯、导航等设备，以及安全救生和人员生活设施，是海上油气勘探开发不可缺少的手段。
主要分为移动式平台和固定式平台两大类。
其中按结构又可分为：
（1）移动式平台：坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台、张力腿式平台、牵索塔式平台。
（2）固定式平台：导管架式平台、混凝土重力式平台、深水顺应塔式平台。
下面是一个模拟海洋钻井平台的视频
友情提示，建议在wifi下欣赏，留着流量学知识！
End
来源：直观学机械整理，河南郑州的“Nirvana”先生提供资料，感谢
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海洋石油钻井设备PPT课件
1.动力设备 （1）钻井用动力设备； （2）船用航行动力设备（轮机）； （3）浮动定位动力设备； （4）桩脚升降用动力设备； （5）辅助工作用动力设备。 2.钻井设备
除陆上钻井用到的绞车、转盘、井架和钻井泵等，此外还有一些特殊设备，主要包括： （1）升沉补偿装置； （2）钻井水下设备； （3）钻杆排放装置。
井机械设备。 固定式钻井平台使用后，往往因无法搬走而被遗留下来。
（1）导管架固定平台的结构组成 主要由导管架、桩柱、顶部设施组成。其中导管架是平台的支撑部分，是整个平台的关键组
件。 （2）导管架固定平台的特点
优点是：稳定性好，海面气象条件对钻井作业的影响小。 缺点是：不能移运，造价高。故一般不宜用于水深较深的海域。 2.移动式钻井平台
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7.其它设备 主要包括：潜水作业设备、直升机等运输设备、救生艇等安全、防火设备，海水淡化装置、供
水设备，其它生活辅助设备等。
7.1.2 海洋石油钻井设备的特殊问题
1.船体定位问题 2.升沉运动补偿问题 3.装设水下设备问题 4.防腐问题
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7.1.3 海洋钻井平台的分类
（4）步行式钻井平台 步行式钻井平台由内船体、外船体、步行机械等组成。 特点：适用于水深为6～6.8米的浅水及潮间带，运移能好，既能自行又能拖行；步行速度慢
（50～60m），使用受作业区地质条件限制，适用于泥砂质软土海底，坡度小于1/2000，平台 结构较复杂。
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（5）浮式钻井船 浮式钻井船主要由船体和定位设备两部分组成。可利用改装的普通轮船或专门设计的船体作
台两部分组成。工作时桩腿插入海底，搬迁时从海底提出。 优点：对水深适应性强，稳定性好。 缺点：工作水深受桩腿的限制，不适合于深水，搬迁时易受风暴袭击而受到破坏。
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bull nose：用来封住casing string的钢板（焊在下端部），球面形或半椭球形，像个牛鼻子。
有的直接用个带螺纹的塞子塞住的。
好像是用来做泥浆循环实验。
cathead：在drill floor上的cat head用来辅助吊sand line的，如下图红色的cat head，顶部的轮子下面有个液压泵，旁边的轮子可以像合页一样转动，用来调整拉拽的角度。
还应该有根钢丝，一端绕过旁边的轮子和顶部的轮子，固定在另一端（和旁边轮子对过的一边），使用的时候顶部的轮子在液压泵的推动下向上移动，钢丝的来拽距离是上面轮子移动距离的两倍。
这种形式的cathead目前广泛应用在平台和钻井船上。
cat walk：在船上的catwalk大家都知道的吧，在平台上也有类似的结构。
在钻井系统中指的是和vee-door下面的pipe ramp链接的窄长平台，用来运送钻井所需的工具、管子等
这个图是陆地上catwalk。
图中是工人在上面选管子准备运到drill floor上。
dog house：dog house 又叫boiler house
这个只有在陆地钻井时看的到，就是一个在拖车上的小房间，或是在卡车上分割出来的小房间。
里面摆放杂物或休息的地方，实在像个狗窝。
在陆地钻井的时候可以把设备、工具都装车上方便移动，就连derrick都可以装车上（横着放），运到指定地点后再竖起了。
在平台上和船上是没有的。
finger board：在derrick上用来扶持接好的drill pipe和coller的。
因形状像人的手指而得名。
这是陆地上的derrick。
在平台和钻井船上，finger board是在derrick的里面的。
见下图这些大手指上还有些小手指，管子运过来的时候会自动打开，（图中正在打开，管子放好后会关闭）有了这套系统，就不需要monkey board 了。
这套系统既节省的大量时间，又不需要很多劳动力，据说可以提高25％的效率，而造价只占整个rig的1％。
fox hole：fox hole的作用类似mouse hole，都是放管子准备接起来的，区别在于他有slips，还有在结构方面，是下沉的，而且需要beam支撑，安装了slips后基本和drill floor平齐了。
一般是两个并排的，有的也有三个。
为什么要有slips？
有个这个可以实现自动化，它固定了管子的位置，roughneck可以准确的找到管子的位置，进行接管子。
一系列运管子，接管子，再运到fingerboard上都是电脑自动控制的。
设定好程序后操作人员就可以去喝咖啡了
monkey board：monkey board和finger board是在一起的，是个窄小的平台，工人可以在上面辅助取放管子的操作（tripping pipe）。
其高度离drill floor一般为35或40英尺（1ft＝304.8mm），不同的井架上可能有所不同，但基本
都是大约在derrick的中部
这副图中可以看到人后面波浪线样的结构，是finger board上用来固定管子的。
现在在自动控制的体统中用的是像小手指一样的结构，装在大的手指上，可以转动（自动控制）。
mouse hole：mouse hole就是在drill floor的rotary table旁边简单的开个洞，下面有个套管，放钻管接头的。
Spider：一个放在rotary table 上的几座，里面是个锥形面，用来安装slips，和fox hole的slips一样用于抓住drilling pipe或casing pipe。
在接管子的时候提起方钻管，夹住下面的管子，然后由roughneck拧开方钻管，方钻管就会被移动到mouse hole上方去链接放在里面的joint也就是钻管，然后在移会rotary table接上去继续钻，同时另一根jiont又被放进mouse hole。
Roughneck：roughneck，铁钻工。
用来拧紧和拧开管子用的，rotary table上有一个。
foxhole 上也有一个。
这个图是ratary table上的roughneck。
从中也可以看出cathead的布置，其实有两个，沿ratary table 中心线对称。
仔细看roughneck旁边的drill floor能看到两边有两个沉下去的“池子”这里将来会装上木头，接好的管子就放这里，上面是对应的finger board。
接好的管子（钻管或钻环）就叫做sand line ，cathead就是拖拽这sand line的
Gooseneck：处在最顶端，用来连接stand pipe 和钻管的，随travelling block 移动，泥浆或水泥就是从软管经过这个gooseneck到drill pipe里的。
BOP－blowout preventer：用一个字解释BOP就是－－阀。
从结构形式及工作原理来分主要有两类： ram and annular。
（闸板型，环形型）
典型闸板型：
关于bop 为什么需要bop？
为了防止井喷，井喷是件很危险的事情，当钻井钻到含气或含油层的时候，巨大的油气压力能把钻管泥浆等喷出来，破坏rig，污染环境，威胁工作人员的安全，甚至周围居民安全，喷出有毒气体（硫化氢）影响很大。
大家是否记得几年前中国哪来生井喷事故，大量的硫化氢气体泄露……
bop如何工作？
楼上图2中的9是在钻管还在井里的时候使用，4是在没有钻管的时候使用
它们都是是包裹橡胶的闸板，依靠液压推动来关闭和打开。
环形的也是橡胶，依靠液压动力推动挤压，达到封闭的目的
还有和bop配套的控制设备：气罐，泵，液压设备，控制开关，管路，阀，等。
bop响应时间？
环形bop的相应时间为60秒
闸板型bop的相应时间为30秒
什么时候关闭？
依靠监控井口压力的装置，判断是否需要关闭。
如果关闭后压力仍继续增大，剪断钻管也无法封住，就该通知rig上的人，开始逃跑了，在陆地的drill floor上有个滑滑梯就是紧急逃跑用的。
关闭后怎么办？
bop关闭后就开始使用chock and kill manifold ，MGS--mud gas separator
在平台上有两种：SBOP 和SSBOP
SSBOP－－subsea bop是在海底的，实际应用时是把控制系统集成在一起组成SSBOP STACK要和LMRP配合使用，LMRP叠加在SSBOP上，上面在连接riser。
riser最上面是用MRT悬挂的telescopic jiont。
控制系统一般采取遥控的方式，同时还需要对bop进行监控（可以用ROV监控）。
SBOP－－surface bop使用时要和SID(或SIS)配合使用，SBOP靠MRT悬挂在drill floor下面，SID和SSBOP类似是坐在在海底井口上的。
两者用riser连接。
SSBOP和LMRP
看看与陆基bop的区别：。