第七章 海洋石油钻井设备精讲
海洋石油钻井设备
坐底式钻井平台
特点
坐底式钻井平台是一种较为传统 的海洋石油钻井设备,具有结构 简单、稳定性好、成本较低等优
点。
工作原理
坐底式钻井平台通过在海底设置 固定基础,将钻井设备固定在基 础用场景
坐底式钻井平台适用于水深较浅、 海底地质条件较为简单的海域,
如近海石油开采等。
海洋石油钻井设备
contents
目录
• 引言 • 钻井平台 • 钻井装备 • 海洋石油钻井设备的发展趋势 • 结论
01 引言
海洋石油钻井设备的重要性
01
02
03
保障能源供应
海洋石油钻井设备是开采 海洋石油的关键设备,对 于保障全球能源供应具有 重要意义。
促进经济发展
海洋石油产业的发展能够 带动相关产业的发展,促 进地区和国家的经济发展。
节能
节能是环保的重要组成部分,通过提高能源利用效率,减少能源消耗。节能技 术包括优化设备设计、采用高效能材料、实施能源管理等。这些措施有助于降 低钻井成本,同时减少对环境的影响。
高技术与高附加值
高技术
随着科技的不断进步,海洋石油钻井设备正朝着高技术方向发展。这包括引入新 材料、新工艺、新技术等,以提高设备的性能和可靠性。例如,采用新型合金材 料和表面涂层技术可以提高设备的耐腐蚀性和耐磨性。
02 钻井平台
自升式钻井平台
特点
应用场景
自升式钻井平台是一种常见的海洋石 油钻井设备,具有结构简单、操作方 便、成本较低等优点。
自升式钻井平台适用于水深较浅、海 底地质条件较为简单的海域,如近海 石油开采等。
工作原理
自升式钻井平台通过桩腿支撑和升降 系统,可以在不同水深的海域进行作 业,并可根据需要调节平台高度。
海洋油井平台概述
各类海洋油井平台概述海洋石油钻采设备是海上油气田钻井与采油所用的工具和装备,它的种类繁多包罗万象,但归纳起来大体可以分为四类:1.海洋石油钻井平台;2.海洋石油采油平台;3.水上钻井机械设备;4.水下钻井机械设备。
本文主要介绍前两类,即:海洋石油钻井平台及海洋石油采油平台。
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(SEMI)、张力腿式平台(TLP)、牵索塔式平台、浮式生产处理系统(FPSO)、筒状平台(SPAR)。
(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。
移动式平台坐底式钻井平台坐底式钻井平台又叫钻驳或插桩钻驳,适用于河流和海湾等30米以下的浅水域。
坐底式平台有两个船体,上船体又叫工作甲板,安置生活舱室和设备,通过尾郡开口借助悬臂结构钻井;下部是沉垫,其主要功能是压载以及海底支撑作用,用作钻井的基础。
两个船体间由支撑结构相连。
这种钻井装置在到达作业地点后往沉垫内注水,使其着底。
因此从稳性和结构方面看,作业水深不但有限,而且也受到海底基础(平坦及坚实程度)的制约。
所以这种平台发展缓慢。
然而我国渤海沿岸的胜利油田、大港油田和辽河油田等向海中延伸的浅海海域,潮差大而海底坡度小,对于开发这类浅海区域的石油资源,坐底式平台仍有较大的发展前途。
目前已有几座坐底式平台用于极区,它可加压载坐于海底,然后在平台中央填砂石以防止平台滑移,完成钻井后可排出压载起浮,并移至另一井位。
自升式钻井平台自升式钻井平台被设计成为驳船的模样,具有可以升降的可延伸到海底的桩腿。
虽然有些设计能使其在海深500英尺(152米)的海域工作,但通常用于海深400英尺(122米)的地方,适合于近海。
其移位时平台降至水面,桩腿升起,平台就像驳船,可由拖轮把它拖移到目的地。
到达钻井目的地后,工作时桩腿下放插入海底,平台及平台上所有的钻井设备及其他器械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。
海洋石油钻井设备精讲
随着技术的不断进步和应用需求的不断提高,深海钻井技术将向更深的海洋环境、更高的 技术难度和更广泛的应用领域发展,为海洋资源的开发和利用提供更加可靠和高效的技术 支持。
06 案例分析
案例一:某石油公司钻井设备事故分析
事故描述
某石油公司在钻井作业过程中,由于设备故障引发了火灾,导致 人员伤亡和设备严重损坏。
钻头
钻头是直接接触地层并破 碎岩石的部件,有多种类 型,如刮刀钻头、牙轮钻 头和金刚石钻头等。
动力系统
发电机
为钻井设备提供电力,通 常由柴油或燃气驱动。
齿轮箱
将发动机的动力传递给钻 机,通过改变传动比来适 应不同的钻井需求。
液压系统
利用液压能来驱动钻机的 各个动作,如旋转、提升 和下放等。
泥浆循环系统
启动前检查
在启动海洋石油钻井设备前,应进行全面的检查 ,包括机械部件、电气系统、液压系统等,确保 设备处于良好的工作状态。
安全操作
操作人员应接受专业培训,熟悉设备操作规程, 严格按照操作规程进行操作,避免发生安全事故 。
停机与保养
在设备停机期间,应进行必要的保养和维护,如 清洁、润滑、检查等,以保持设备良好的工作状 态。
循环泵
将钻井液循环至钻头和环空,冷却钻头并携带岩 屑返回地面。
防喷器系统
防喷器组
由多个阀门组成,用于控制和封闭井口以防止 井喷事故发生。
控制盘
控制防喷器的开启和关闭,通过液压或气动方 式进行操作。
安全阀
在紧急情况下自动关闭防喷器,以防止事故扩大。
03 海洋石油钻井设备操作与 维护
操作规程
1 2 3
自动化钻井技术是利用自动控制系统和智能化设备,实现 钻井作业的自动化和智能化,提高钻井效率和安全性。
海洋石油钻井知识介绍
脱气器:用于分离掉泥浆中的天然a气。
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钻井常用工具介绍-井口工具
井口工具包括各种卡瓦、吊卡、吊环、 大钳、气动、液动工具
一.吊卡
吊卡是我们应用的提升工具之一,吊卡从结构上 分为:平台肩吊卡;18度吊卡;卡瓦式吊卡;气
动吊卡;单根吊卡等。
平台肩吊卡主要用于套管、油管、钻铤等带台肩 的管串,目前我们用的主要有套管吊卡、钻挺吊
盘等工作机。传动系统在传递和分配动力的同时具有减速、并车、倒车等特 种功能。
钻机的传动方式分为:
机械传动(包括万向轴、减速箱、离合器、链传动和三角带传动等)
机械-蜗轮传动(液力传动)
电传动
液压传动
6. 控制系统:为使钻机各个系统协调地工作,钻机上配有气控制、液压控制、
机械控制和电控制等各种控制装备,及集中控制台和显示仪表等。
8
钻机设备介绍
四.钻井仪表:
1. 指重表:表示钻井钢丝绳受力大小的仪器,由指重表和灵敏表组成,内圈黄
针(指重表)指示大钩悬重,外圈白针(灵敏表)钻井时可以指示钻压。打 捞时可以指示接触鱼顶的状态、阻卡时显示出井内摩擦阻力的大小。
2. 泥浆泵压力表:一般由两只,分别指示两台泥浆泵的压力。 3. 泥浆泵冲数表:记录瞬时泵冲和累计冲数,可用于井控压井、固井、挤水泥
卡。
18度吊卡是我们最常用的吊卡,主要应用在18度 钻杆管串的起升,从2-7/8”~5-½”尺寸不等。
卡瓦式吊卡主要用于小尺寸钻具或油管管串,它
的负荷比较小,尺寸范围主要在1.050”~3-½”,负 荷在20T~75T不等。
气动吊卡属于半自动化的吊卡,目前我们用的还
不多。下套管用的卡盘应该属于这个范畴,方便
7. 钻机底座:用来安装钻井设备、方便钻井设备钻井设备的移动等。
海洋石油钻井设备精讲教学课件
泥浆组成与功能
泥浆组成
由钻屑、粘土、水和各种添加剂组成,具有悬浮钻屑、冷却钻头 、润滑钻具和平衡地层压力等功能。
泥浆类型
分为水基泥浆、油基泥浆和气体泥浆,根据不同地层和钻井条件选 择合适的泥浆类型。
泥浆性能要求
需要具备良好的流变性、稳定性、滤失性、润滑性和抗温性等性能 ,以确保钻井过程的顺利进行。
作业能力
最大作业水深达300米,钻井深度超过10000米。
作业海域
主要作业于全球海域。
技术特点
采用先进的动力系统和推进器,确保在各种海况 下稳定作业;配备先进的导航和定位系统,确保 精确定位;同时具备优良的储油和运输能力,可 实现采油、运输一体化作业。
谢谢
THANKS
工作原理
应用场景
适用于深海和超深海区域的钻井作业 。
通过调整平台下部的浮力,实现平台 的升降和平衡。
钻井船
特点
钻井船是一种移动式海上钻井设 备,可以在不同海域进行钻井作
业。
工作原理
通过船体自身的动力系统,实现船 体的移动和定位。
应用场景
适用于深海和超深海区域的钻井作 业。
动力定位系统
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特点
该自升式钻井平台属于大型深水型, 具备钻井、生产、生活、动力等设施 。
作业海域
主要作业于南海、东海等深海区域。
作业能力
最大作业水深达300米,钻井深度超 过10000米。
技术特点
采用高强度钢材料,配备先进的升降 系统、稳定系统和动力系统,确保在 复杂海况下安全作业。
某半潜式钻井平台应用案例
平台类型
02 钻井平台
CHAPTER
自升式钻井平台
特点
第七章海洋石油钻井设备精讲
7.2 海洋钻井水下装置与升沉补偿
漂移,船体的漂移也使钻具弯曲,特别是在起下钻具 时,会使钻具不能重新进入原井孔。浮式钻井装置的漂 移用各种定位系统来限制。目前采用的方法主要有锚泊 定位与动力定位。
7.2.1 钻井水下装置
钻井水下装置,它是指钻井平台与海底井口之间的隔绝 海水、适应平台摇摆、控制井口的一套装置。
绳索作业时, 大钩处受力情 况如图所示
(二)天车上装设的升沉补偿装置
1.结构 如图所示天车升 沉补偿装置主要 由以下及部分组 成: (1)浮动天车 (2)主气缸 (3)液缸 (4)储能器
(1)浮动天车 它通过滚轮在垂直轨道内移动。 天车本身除具有普通天车的滑轮外,另多装有两个辅助 滑轮,辅助滑轮的轴与天车滑轮的轴之间用连杆连接。 快绳及死绳分别通过两个辅助滑轮引出。
钻井水下装置的作用是固定海底井位、悬挂套管、导 引钻具及其他水下设备。 钻井水下装置主要包括:钻井导向装置、套管头组、防 喷器组、隔水管柱、连接装置等。 1.钻井导向装置
作用:引导水下井口设备坐于海底井口盘上。 主要由井口盘、导向架和导管三部分组成。 井口盘的作用是确定井位,牵引临时导向绳并支撑永久 导向架。导向架是座落于井口盘上作为海底井口永久性 的导向装置。导管也起导向作用。
二、升沉补偿装置的结构类型与工作原理 (一)游动滑车与大钩间装设的升沉补偿装置 1.结构 如图所示 它主要有以下及部分: 1)液缸 2)活塞 3)储能器 4)锁紧装置
1)液缸 两个液缸用上框架与游动滑车相连,随平台升沉而上下 运动。 2)活塞 两个液缸中的活塞通过活塞杆与固定在大钩上的下框架 连接,大钩载荷由活塞下面的液压随支承。
它可以在框架内移动,其行程大小和死绳拉力有关。 动滑轮组的轴承座装在天车上,行车上下均有滚轮,滚 轮沿上下工字梁轨道滑行。动滑轮组前面为固定在行车 上的半月牙形拨叉,拨叉另一端与液缸的活塞杆相连。
海洋石油钻井设备存在的问题与维护保养对策探讨
海洋石油钻井设备存在的问题与维护保养对策探讨1. 引言1.1 海洋石油钻井设备的重要性海洋石油钻井设备在石油勘探和开发中扮演着至关重要的角色,是海洋石油开发的核心工具。
这些设备通常由钻井平台、钻杆、钻头、套管等组成,能够在海底数千米的深度进行石油勘探和开采作业。
海洋石油钻井设备是实现海底油气资源开发利用的关键工具。
海洋地质条件复杂,水深较大,传统的陆地钻井设备难以满足深水、超深水油气资源勘探和开发的要求,因此海洋钻井设备的必要性不言而喻。
海洋石油钻井设备的高效性直接关系到石油开采的成本和效益。
海洋石油勘探和开采作业通常耗时耗力,而高效的钻井设备可以提高工作效率,降低开采成本,增加产量。
海洋石油钻井设备的稳定性和安全性直接关系到海洋环境和人员的安全。
在海洋环境中进行钻井作业存在诸多潜在的安全隐患,良好的钻井设备能有效降低事故发生的风险,保障设备和人员的安全。
海洋石油钻井设备的重要性不可忽视,其稳定性、高效性和安全性直接关系到海洋石油开发的顺利进行和成果。
针对海洋石油钻井设备的维护保养更显得至关重要。
1.2 海洋环境对设备的影响海洋环境是海洋石油钻井设备运行的主要场所,同时也是设备面临的一大挑战。
海洋环境中的海水、海风、海浪等元素对设备的正常运行产生着重要影响。
海水的腐蚀作用是海洋石油钻井设备常见的问题之一。
海水中含有盐分和化学物质,长期接触会导致设备金属表面产生腐蚀,从而影响设备的稳定性和安全性。
海风和海浪对设备的稳定性造成影响。
海风可能导致设备受到风载荷作用,影响设备的结构稳定性;海浪则可能导致设备受到颠簸和冲击,加速设备的磨损和老化。
海洋环境中的高温、高湿度和海水中的微生物等因素也会对设备造成一定程度的影响。
这些因素在长期使用下可能会导致设备零部件的损坏和故障,进而影响整个设备的正常运行。
海洋环境的影响不容忽视,对海洋石油钻井设备的维护保养至关重要。
只有及时采取有效的保养措施,才能确保设备在恶劣的海洋环境下能够正常运行,保障人员和设备的安全。
第七章 海洋石油钻井设备
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《钻井机械》第七章 海洋石油钻井设备
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《钻井机械》第七章 海洋石油钻井设备
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7.1.4 海洋钻井平台的结构及特点
1.固定式钻井平台 固定式钻井平台:是一个从海底架起的高出水面的构筑物, 在上面铺设有平台,用来放置钻井机械设备。 (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
《钻井机械》第七章 海洋石油钻井设备
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(3)半潜式钻井平台 半潜式钻井平台的结构类似于坐底式钻井平台。当工作水 深时,直接坐于海底,相当于坐底式平台;工作水深较深时, 平台漂浮于海水中,相当于浮式钻井船。 优点:稳定性好,运移灵活,适用水深较深。 缺点:造价较高。 (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。
第七章 海洋石油钻井设备
《钻井机械》第七章 海洋石油钻井设备
1
7.1 海洋石油钻井平台
与陆上石油钻井相比,由于地理位置和环境条件不同,海 洋石油钻井在设备、装置等多方面具有其特殊性。 海洋石油钻井平台的作用:提供安装设备、配备器材、存 放物资的场地,作业及生活场所。
《钻井机械》第七章 海洋石油钻井设备
《钻井机械》第七章 海洋石油钻井设备
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第七章海洋石油钻井设备(第一讲)
3.海洋油气田开发概况及我国的石油战略 钻井机械电子教案
全球已有一百多个国家在北海、墨西哥湾、南美洲、北美洲、西非、里 海及太平洋沿岸,进行海上油、气勘探,其中对深海海底勘探的有五十
多个国家。随着工程技术的不断创新,海底石油和天然气勘探将向深水
区发展,储量将继续增加。
钻井机械电子教案
中国海上油气勘探主 要集中于渤海、黄海、东 海及南海北部大陆架,预 测石油资源量为275.3亿吨 ,天然气资源量为10.6万 亿方。 目前我国海洋原油的 发现率仅为12.3%,世界 平均探明率为73%;海洋天 然气发现率仅为10.9%, 世界平均探明率为60.5%。 极具勘探开发潜力。
钻井机械电子教案
7.1 海洋石油钻井平台
与陆上石油钻井相比,由于地理位置和环境条件不同, 海洋石油钻井在设备、装置等多方面具有其特殊性。 海洋石油钻井平台的作用:提供安装设备、配备器材、 存放物资的场地,作业及生活场所。
钻井机械电子教案
7.1.1 海洋石油钻井平台的组成
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。
钻井机械电子教案
(1)坐底式钻井平 台 我国——六十年代初 起步,现有7座坐底 式平台,在浅海石油 开发中发挥了重要作 用,并培养和锻炼了 一支设计、建造、操 作和管理的队伍。 应用——渤海沿岸的 胜利油田、大港油田 和辽河油田等。
"胜利三号"坐底式钻井平台
钻井机械电子教案
中海油钻井提速提效工具ppt课件
平台 修井机 修井机 修井机 修井机 修井机 修井机 HY922 HY922 HY922 HY922 HY922 HY922
易卡的不稳定地层有:活性页岩、各种应力影 响的页岩、异常压力页岩层、胶结差的地层、 裂缝性地层等
3
钻井新工具介绍-渤海湾起钻困难类型(井眼形状改变)
井眼形状造成起钻困难:
井眼尺寸和井斜角与钻具组合的几何形状和刚 性不匹配,致使钻具不能通过
键槽、狗腿、台阶、地层蠕变、厚泥饼、小井 眼等
4
清除定向井中岩屑床和有效控制水平井 、大位移井水平位移延伸的作用;
减少上部地层(东营组以上)短起次数 和频率,提高钻井作业纯钻进时效。 15
微扩孔器-技术参数
微扩孔器技术参数:
工具尺寸 工具总长
6” 1.8m
8-1/2” 1.8m
12-1/4” 1.8m
17-1/2” 1.92m
两端扣型 两端直径 工具本体最大外径
井眼可以被常规钻具所清洁
泥浆在高边流动,而岩屑往往位于 低边,无论流速和粘度多么合适, 对眼屑的上升作用都不大。
只要一停泵,岩屑立刻沉底。
钻具的旋转对于使沉底的 岩屑再次进入循环流体并 向上运动有重要的作用。
7
岩屑床破坏器-工具工作原理
岩屑床破坏器:带有刮槽的、具有清洁作用的钻杆
携带段
γ
清洁段 负螺旋角β
正螺旋角α
αβ
常规螺旋钻铤的螺旋槽
岩屑床破坏器的螺旋槽
8
岩屑床破坏器-工具工作原理“清洁段”槽道可产生两种作用:
机械效应 β角边可以将岩屑床上的岩 屑挖起来,并将它们向上运 送。
流体力学效应: 泥浆中的细小岩屑颗粒会被 吸到β边,然后向斜上方滑 动;并进而进入泥浆流体, 向上运动。
海洋石油钻井知识介绍
7. 钻机底座:用来安装钻井设备、方便钻井设备钻井设备的移动等。 8. 辅助设备:包括供气设备、井口防喷设备、辅助发电及起重设备等,以保证
钻机能安全、可靠、正常地运行。
7
钻机设备介绍
二.钻机的基本参数:
1. 名义钻深范围:指钻机在规定的钻井绳数下,使用规定的钻柱时钻机的经济
钻井深度范围。
2. 最大钩载荷:钻机在规定的最多绳数下起下套管、处理事故或进行其它特殊
海洋石油钻井知识介绍
介绍提纲
平台介绍 钻机设备介绍 钻井常用工具介绍 钻井作业流程
2
半潜式钻井平台
3
自升式钻井平台
4
采油生产平台
5
钻机设备介绍
石油钻机是一套联合的工作机组。它是由动力机、传动箱、绞车、天车、游动滑车、 大钩、水龙头、转盘、钻井泵以及钻井液净化设备等组成。还有井架、底座等结构以 及电力、液压和空气动力等辅助设备。
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钻井常用工具介绍-井口工具
三.吊环
吊环是钻柱不可缺少的 提升工具,分为单臂吊环, 双臂吊环。 我们平台用的钻柱吊环为 长2 ¾“/132“,350吨负 荷;下套管用吊环为3 ½“/144”,500吨负荷。 钻挺提升器小吊环分单臂 和双臂两种,单臂吊环150 吨负荷,双臂吊环80吨负 荷。
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28
钻井常用工具介绍-井下工具
6. 刮管器
用于清除残余在套管内壁上的水泥块、硬腊、各种盐类结晶或沉积物、射 孔毛刺以及套管锈蚀后所产生的氧化铁等脏物,以便畅通无阻地下入各种 井下工具。
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钻机设备介绍
c、功率和效率:功率指泵在单位时间内所做的功。一般把在单位时间 内发动机传到泵轴上的能量称作输入功率或主轴功率。把在单位时 间内液体经过泵后增加的能量称作泵的有效功率。功率的单位为 “KW”。泵的效率是指有效功率与输入功率之比。 d、冲次:泵的冲次是指在单位时间内活塞的往复次数,单位为 “次/min”。 e、泵压:指泵排出口处的液体压力,单位“MPa”。
海洋石油钻采工程技术与装备——海洋石油钻井主设备及其系统(上)
海 洋 石 油钻 采 工 程 技 术 与装 备
统一设在平台 ( ) 船 上的动力发 电配 电
系统 中 。
式钻井 专用设备及其系统两类 。
本 讲仅 简摘 述海 洋 石油钻 井设 备 备系统 包括 :() 1 泥浆 ( 冲洗液 )制 或 备与净 化 ( 固相 含量 控制 )系统 ; 即 ()固井系统 ;()测井系统 ;() 2 3 4 非浮 动式钻 井平 台上的井控 系统 ;()钻具 5 拧 卸排 放系统 ; () 6水泥粉 、粘土粉和 重晶石粉的储存与输送系统 等。 海洋 石油 钻井 配备 的钻 井主 设备 系统通常与陆地钻井主设备通用 ,但为 适应海上钻井特 点进行设计改造 且大都
( 大约9 %左 右 ̄ I 事故可避 免或 易于 0 Lq - 排 除 )、特 别适用于钻丛式定向井 和水 平 井 ,因此 ,海洋石油钻机必 需全部采 用T S  ̄ D { 井系统 。 采 用 特 殊 设 计 的 海 洋 井 架 及 下
体结构 ,一次性 设计布置固定安装于各
层 甲板
机 、泥浆泵 、固井 、发 电设备等设计成 部 结 构 。对于 自升式 和 座底 式钻 井平 台,为适应 台风等海洋环境和便于安装 为模块化设 备。
T ,大 多设汁采用特殊四角的塔式井 DS 具有 更高 的 安 全性 、可靠 性 和适 架 ;为适 应 海洋 丛式 钻井 ,钻 机底 座 机按提升和 下降钻柱方式分为绞车型与 应性 。海洋石油钻机要求 具有较 高适应 的 下部 结构 ,还 设计 了x方 向或Y方向 液缸或其它机械垂直升降型 ( 如齿轮 齿 海洋环境的能力( 如防盐雾腐蚀等) 此 液压移动装置 以移动井位 ;为适应B ; OP 条升降型 );按钻机的传动方式 分为电 外 ,海洋石油钻井作 业费 用昂贵 (日作 组 、导流器的安装 ,钻 台与钻机底座下
海洋石油钻井设备精讲
新型钻头设计
提高钻头破岩效率,降低钻井成 本,是设备技术创新的关键环节 ,新型钻头设计将具有更高效率
和更长寿命。
设备的绿色环保发展
01
废弃物处理与利用
02
节能减排技术
海洋石油钻井过程中产生的废弃物, 需要得到有效处理和利用,设备将更 加注重环保设计,降低环境影响。
设备将采用更高效的能源利用技术, 如液压蓄能、电能回收等,以降低能 耗,减少碳排放。
现代化阶段
引入先进的自动化、智能化技术, 提高设备的作业效率、安全性和环 保性能。
02
CATALOGUE
主要海洋石油钻井设备介绍
钻井平台
定义与功能
钻井平台是海洋石油钻井作业的基础设施,用于支撑和安装钻井设备、提供工作人员生活 空间以及存储钻井所需的物资。
类型与特点
常见的海洋钻井平台类型包括固定式平台和移动式平台。固定式平台通常安装在海底,稳 定性好但灵活性差;移动式平台(如自升式平台、半潜式平台和船式平台)可根据需要移 动至不同井位,灵活性更高。
启动与停机
操作人员应掌握设备的正确启动和停机顺序,确保设备在 启动和停机时能够平稳运行,避免对设备造成不必要的损 坏。
运行监控
在操作过程中,操作人员应密切监视设备的运行状态,及 时发现并处理异常情况,确保设备正常运行。
设备维护与保养
日常保养
每天对设备进行清洁、润滑、紧 固等日常保养工作,确保设备处 于良好的运行状态。
03
低污用环保 材料,降低设备本身的环境污染;同 时,在钻井过程中,将采用低污染钻 井液等技术,减小对环境的影响。
设备智能化与自动化前景
智能化控制技术
引入人工智能、大数据等技术,实现设备的实时监控、故障预警 、优化控制等智能化功能。
《石油钻井设备》课件
石油钻井设备的分类和组成
钻井设备:包括 钻头、钻杆、钻
铤等
井下工具:包括 钻头、钻铤、钻
杆等
地面设备:包括 钻机、泥浆泵、
发电机等
辅助设备:包括 钻井液、泥浆泵、
发电机等
控制系统:包括 钻井液、泥浆泵、
发电机等
安全设备:包括 钻井液、泥浆泵、
发电机等
03 钻机设备
钻机的种类和特点
旋转钻机:通过旋转钻头进行钻孔,适用于软土层和硬土层 冲击钻机:通过冲击钻头进行钻孔,适用于硬土层和岩石层 复合钻机:结合旋转钻机和冲击钻机的特点,适用于多种地质条件 特点:高效、节能、环保、安全、智能化、自动化、模块化、可移动化
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
国外发展现状:国外石油钻井设备 和技术已经相当成熟,部分国家已 经实现了智能化、自动化钻井,技 术水平领先于我国。
挑战与机遇:我国石油钻井设备和 技术面临着巨大的挑战和机遇,需 要加强自主创新,提高技术水平, 抢占市场份额。
新型石油钻井设备和技术的研究进展和应用前景
钻具的组成和特点
钻杆:连接钻头和钻机,传 递扭矩和压力
钻铤:连接钻杆和钻头,传 递扭矩和压力
钻具:包括钻头、钻杆、钻 铤等,用于钻井作业
钻头:用于破碎岩石,分为 牙轮钻头、金刚石钻头等
特点:耐磨、耐高温、耐腐 蚀、抗冲击、抗疲劳等
钻头和钻具的维护和使用注意事项
操作过程中,注意控制钻头 和钻具的转速和压力,避免 过载
定期检查:对设备进行定期检查,确保设 备运行正常
安全操作:严格按照操作规程进行操作, 确保设备安全运行
润滑保养:定期对设备进行润滑保养,防 止设备磨损
检修要求:定期对设备进行检修,确保设 备运行正常
海洋石油钻井设备精讲课件
防喷器系统
防喷器系统概述
防喷器系统是用于控制和防止钻孔中气体、液体喷出的设备。
防喷器系统组成
防喷器系统主要由防喷器、控制柜、液压管线等组成。
防喷器系统功能
在钻孔过程中控制和防止气体、液体喷出,保障人员安全和环境清 洁。
海洋石油钻井设备精讲课件
目 录
• 海洋石油钻井设备概述 • 海洋石油钻井设备的组成与功能 • 海洋石油钻井设备的操作与维护 • 海洋石油钻井设备的选型与配置 • 海洋石油钻井设备的安全与环保 • 海洋石油钻井设备的未来发展与趋势
contents
01
海洋石油钻井设备概述
定义与分类
定义
海洋石油钻井设备是指在海洋上 进行石油钻探所需的设备和装置, 包括钻井平台、钻机、井口装置、 泥浆循环系统等。
05
海洋石油钻井设备的安全 与环保
安全防护措施
设备安全设计
确保设备设计符合安全 标准,减少潜在的安全 隐患。
安全操作规程
制定详细的安全操作规 程,规范操作人员的行 为,降低操作风险。
定期维护与检查
对设备进行定期维护和 检查,确保设备处于良 好状态,预防事故发生。
环保要求及排放标准
环保法规遵循 确保海洋石油钻井设备符合国家和国际的环保法规要求。
检查液压油是否清洁、充足,如有问题及时更换液压油。
电气故障
检查电气设备是否正常工作,如有问题及时维修或更换。
04
海洋石油钻井设备的选型 与配置
选型原则
适用性
根据钻井的深度、地质条件和工程要求,选择能够满足钻井需求 的设备型号。
可靠性
选择性能稳定、故障率低的设备,确保钻井作业的连续性和安全性。
海洋石油钻井设备精讲
液压钻机
概述
液压钻机是一种以液压能为动 力源的钻机,通过液压泵驱动 转盘、绞车等设备进行钻井作
业。
组成
液压钻机主要由液压泵、液压马达 、液压缸、控制阀等组成。
特点
液压钻机具有结构紧凑、操作灵活 、功率大、适用于重型钻井作业等 优点,但维护成本相对较高。
气动钻机
概述
气动钻机是一种以压缩空气为动 力源的钻机,通过气马达驱动转 盘、绞车等设备进行钻井作业。
大修计划
针对设备的运行状况,制定详细的大修计划,包括维修内容、时间、人员等,确 保设备性能得到全面恢复。
常见故障及排除方法
机械故障
如齿轮箱损坏、轴承磨损等,需要检查损坏部位 ,更换相应部件。
电气设备故障
如电机损坏、线路接触不良等,需要检查电机及 线路状态,进行维修或更换。
安全设施故障
如紧急停机系统失灵、安全阀堵塞等,需要检查 安全设施的状态,进行维修或更换。
06
海洋石油钻井设备的安全 操作规程与规范
安全操作规程
操作前检查
所有设备在操作前应进行检查,包括 机械部分、电气系统、液压系统等, 确保设备处于安全状态。
操作人员资质
操作人员必须经过专业培训,熟悉设 备操作流程、注意事项和应急处理措 施。
操作步骤与流程
严格按照规定的操作步骤和流程进行 操作,不得擅自更改或跳过任何步骤 。
操作人员应与设备保持安全距离,特别是 在设备运行过程中,不得靠近危险区域。
安全检查与监督
检查制度
01
建立完善的安全检查制度,定期对设备进行检查,确保设备符
合安全要求。
监督机制
02
设立监督岗位,对设备的操作过程进行监督,发现不安全因素
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三、海洋钻井平台的分类
1、固定钻井平台 定义:在海上安装定位后不能移动的平台。 2、移动式钻井平台 定义:完成钻井作业后可以移走的平台。
四、海洋钻井平台的结构及特点
1、固定式钻井平台的分 类 (1)桩基导管架式平台 (2)重力式平台 (3)绷绳塔式平台 (4)张力腿式平台 可看作一种垂直锚 系的半潜式平台。
2、移动式钻井平台的分 类 (1)坐底式平台 (2)自升式平台 (3)半潜式平台 (4)步行式平台
(1)导管架固定平台的结构组成及特点
导管架:由数根导管和连 接导管的纵横、倾斜杆系 所组成的空间框架结构。 它是平台的支撑部分, 是整个平台的关键组件。 桩柱的作用是将导管架与 海底固定在一起。 顶部设施简称为甲板,它 主要由甲板构架、甲板模 块组成。其作用是安放钻 井模块、采油模块和生活 模块。 优点:稳定性好、海面气象 条件对钻井作业影响小。 缺点:不能移运、造价高, 适用于水深有限的情况下, 其成本将随水深而急剧增 加。
船舶专用设备
现代船舶推进装置可分 为五大类: (1)柴油机推进装置 (最常见) (2)汽轮机推进装置 (3)燃气轮机推进装置 (4)联合推进装置 (5)核动力推进装置 柴油推进装置主要有四 种形式: (1)直接传动推进装置 (最基本) (2)齿轮传动推进装置 (3)电力传动推进装置 (4)可调螺距螺旋桨推 进装置
(1)坐底式钻井平台的结构组成及特点
它是一种具有沉淀(浮 优点:钻井时固定牢靠、完 井后搬运灵活。 箱)的移动平台,上部工 作平台靠管柱支撑在沉垫 缺点:工作平台高度恒定不 (浮箱)上,总高度大于 能调节;工作平台面积不 水深,它由沉垫、工作平 能过大,否则不易拖运; 台、中间支撑三部分组成。 工作水深较浅,一般为 沉垫又称为浮箱,其中装 20~30m。 有充水和排水的水泵,利 用冲水排气和排水充气的 沉浮原理控制工作台的沉 降和上升。
(1)利用“K G”曲线,对漂浮状态时的载荷分布 进行计算,以满足风暴拖航稳定性要求; (2)风暴到来之前,应将平台拖至预定的避风海域; 若来不及到避风海域避风,应迅速调整平台重心 高度,使之符合风暴中拖航的要求; (3)关闭所有水密门窗,并时刻保持与拖轮、护航 船的联系;平台人员要穿好救生衣,随时处于应 急状态。
移动式平台拖航
1、平台拖航,航行信号应符合什么要求? (1)白天航行用的国旗、风斗、球菱球应完好; (2)夜间航行用的红白红信号灯、井架顶红灯、艉灯、左 右舷航灯等应完好; (3)气(雾)笛应完好,号钟应挂好; (4)平台其它灯光不应影响航行灯光信号。 2、自升式平台拖航,其升降装置应符合什么要求? (1)桩腿处于拖航状态规定的位置,并进行有效固定; (2)液压马达或电动马达的扭矩要符合规定要求; (3)升降控制室要有专人负责; (4)深水塔应处于极限位置,并进行有效固定。
自 工升 作式 示钻 意井 图平 台
(3)半潜式钻井平台的结构及特点
优点:稳定性较好,移 半潜式钻井平台的结 构类似于坐底式钻井平台, 运灵活,适用水深较 深。 当水深较浅时,半潜式平 台的沉垫(浮箱)直接坐 缺点:造价较高。 于海底,这时将它用作坐 底式钻井平台。当工作水 深较大时,平台漂浮于海 水中,相当于钻井浮船。 它主要由沉垫、工作平台 和支柱三部分组成。
什么叫弦杆和撑杆?什么叫简单管节点? 常见有那几种类型?
1)在管节点结构中,较大直径的杆称为 弦杆,较小直径的杆称为撑杆。 2)简单管节点是指支撑(支管)间不搭 接,不用节点板、隔板或筋板等加强措施 与弦杆(主管)连接的节点。 3)常见的有T型、Y型、K型、TK型和 交叉型。
导 管 架 固 定 式 平 平台的结构及特点
它是一种具有自行 升降桩腿,并靠桩腿 插入海底而稳定地坐 于海底的平台,主要 由桩腿和工作平台两 部分组成。 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,不适合深水, 在拖航时易受风暴袭 击而受到破坏。
自 升 式 钻 井 平 台
半 潜 式 钻 井 平 台
半潜式钻井平台工作状态
(4)步行式钻井平台的结构及特点
它是我国自行设计、世 界上独一无二的钻井平台。 它既可以在“ 极浅海”或 “潮间带”行走,又能在 深水中拖航,属两栖钻井 平台。步行时步长为12m, 是专为我国极浅海和滩海 地区的石油勘探而设计的。 它是由内船体、外船体、 步行机械与液压控制系统 组成。 适用于水深为0~6.8m 的浅水、及潮间带,运移性 好,即能自行又能拖行;步 行速度较慢(50~60m/h);使 用受作业区地质条件的限 制,作业区的海底应为泥砂 质软土,坡度小于1/2000;结 构较复杂。原理:内外船 体坐于海底,支撑整个平 台,4个顶升油缸将内外 船体顶起,由两个牵引油 缸拉着外船体沿着内外船 体的轨道运行1个步长。
第七章 海洋石油钻井 设备
第一节 海洋石油钻井平台
一、海洋石油钻井平台的组成
(1)动力设备 (2)钻井设备 (3)固井设备 (4)试油设备 (5)起重与锚泊设备 (6)平台与船体结构 (7)其他设备
二 、 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
3、平台拖航过程中,对平台检查有何要 求?
(1)平台启拖1h内,岗位人员应对平台进行一次 全面检查,确认平台处于安全状态; (2)拖航中平台应安排专人每1h进行一次巡回检 查,重点内容是: ①水密性检查 ②活动载荷固定情况 ③拖带系统 ④航行信号 ⑤平台四角吃水和倾斜度
平台拖航过程中遇有风暴应采取哪 些措施?
我国独立研发的步行式钻井平台
平台俯视图
(3)浮式钻井船的结构及特点
它可利用改装的普 优点:移运灵活、停泊 通轮船或专门设计的 方便、适用水深大。 船体作为工作平台, 船体主要用钢材制成, 缺点:稳定性差、受海 也有用钢筋混凝土制 上气象条件影响大。 成的。后者节约金属 且耐腐蚀,但要用预 应力钢筋混凝土,以 保证其强度、抗冲击 及抗震能力。主要由 船体和定位设备两部 分组成。