“海洋石油981”深水钻井平台钻井系统的优化设计

（ ２ ）只 能从钻 台前 后两 个方 向进 行 管子 和 Ｂ ＯＰ处理 作业 。各 种 作业转 换 时准备 时 间长 ，场地 的
清 理与 倒换 等都 占用 一 定 的作 业 时 间， 降低 了作业 效率 。 （ ３ ）不 能 同时进行 钻 井和 排 管作业 。 由于井架 内空 间小 ，井架 内通 常 只能进 行 一项 作业 活动 ，
关 键 词 ：海洋石油 ９ ８ １ ；钻井系统；一个半井架；双井架
０ 引 言
对于 海 上石 油钻井 平 台 ，钻 井 系统集 中了大 部分操 作 设备 围绕 井 口进 行优 化集 中布 置 ，是钻井平
台作业的中心，其设计的合理性决定着钻井作业 的效率。钻井系统的设计首要确定井架的类型 ， 在井
优 化 设计 的关键 。
中
国
造
船
学术论文
２ 设计 基 础
２ ． １ 适 用规范
钻 井 系统 的设计 、建 造 与检验 需满足 ＡＢ Ｓ和 Ｃ ＣＳ《 海 上移 动平 台入级 与建造 规范 》 ，美 国石油 学会 （ Ａ Ｐ Ｉ ） 关 于钻 井 设备 及其 装 置 的规 范要 求 ，还 需 满足 美 国船 级 社 （ （ Ｇ ｕ ｉ ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ Ｃ ｅ ｒ ｔ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ
钻井 系 统通 常布 置在 平 台的最 上层 ，为井 口作 业 的 中心 。钻 井 系统 需要 处理 的工 作主 要有 ：组 合钻 柱 、起 下钻 柱 、存放 及运送 隔水 管 、起 下 隔水 管、起 下 防喷器和 起下采 油树 等 。 对 于传 统平 台来 说 ，为提 高 作业 效率 ，其 钻井 系统 通 常采 用单 井架 或在 单井 架 的基础 上增 加 预 接钻 柱 功能 。但钻 台 、井架 及主 甲板 月池 的布置 没有太 大变 化 ，特 别是钻 柱及 隔水管 上钻 台 、防喷 器
Ｄｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｓ ） ）的要求【 。
２ ． ２ 主要设 计条 件 钻井 系统 的 设计 主要 取决 于钻 井 的作业 能 力 ，井架 的形 式选 择 ，使用 的隔水 管形 式等 ，并 要求 在 以上 因素确 定后 从空 间 、作业 方 向等各 方面优 化 设备布 置 ， 以达 到 作业效 率 的最大 化 。 本项 目要 求 的钻井 作业 能力 为：最大 作业 水深 ３ ０ ０ ０ ｍ，最大 钻井 深度 １ ０ Ｏ ０ ０ ｍ；井 架 的形式要 求使 用 比单 井架 效率 更高 的双井 架或 一个 半井架 ；隔水管 使用立 式存 放方 式 ，并确 定单根长 度 ７ ５英尺 。
５ ４卷 增刊 １ ２ ０ １ ３年 １月
中 国 造 船 Ｓ ＨＩ Ｐ Ｂ ＵＩ Ｌ Ｄ Ｉ ＮＧ Ｏ Ｆ Ｃ ＨＩ Ｎ Ａ
Ｖｏ １ ． ５ ４ Ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ wenku.baidu.com １
Ｊ ａ ｎ． ２ ０ｌ ３
文章编号 ：１ ０ ０ ０ ． ４ ８ ８ ２ （ ２ ０ １ ３ ） Ｓ １ － ０ ０ ２ ９ — ０ ７
２ ． ４ 控 制原则
钻 台上所 有设 备 实现集 中控制 ，从 司钻房 进行 集 中远程遥 控 。主 甲板设 备如 ＢＯ Ｐ吊车 、隔水 管
吊车 、采油树 吊车 等使 用单独 控制 。司钻房集 中控 制 时，各 设备 之 间为避免 相互干 扰 需要安全 保护 系
统。
钻井 系统设计 的优化
２ ． ３ 区域 等级
钻井 系 统主 要 区域等 级划 分 为 ：井 架 主要 空 间为 非防 爆 区域但 所有 电气 设备 需满 足 二类 防爆 区 域要 求 ，钻 台面风墙 以下井 口区域 外 的区域 为二类 防爆 区 ，月池 区域井 口半径 １ ． ５ ｍ 以内为一类 防爆 区 ，半径 ３ ｍ 以 内为 二类 防爆 区 ，主 甲板与 上船 体底面 之 间的空 间为二 类 防爆区 ，隔水管 堆场 围阱 区 为 二类 防爆 区，泥 浆池和 振动 筛房 为一类 防爆 区 ，其它 空间 为非 防爆 区。
架特 点 的基础 上进 行 钻 台的布 置 、月池 与主 甲板 的布 置 ，从 而进 一步对 设备 进行 配置 与优 化 。
１ 传统钻井系统存在 的缺 点
对 于传 统 的半潜 式钻 井平 台来说 ，其 钻井 系统通 常存 在 以下几 个 主要 不足 ：
（ １ ）井架为单井架。单井架通常净空高为 １ ８ ０英尺（ １ 英尺＝ ｏ ． ３ ０ ４ ８ ｍ，下同。 ） ，只能处理三根单 根组合起来的立柱。井架功能简单，通常只能进行简单排管和起下钻井作业 。
“ 海洋石 油 ９ ８ １ ＂深水钻井平 台钻井系统 的
优 化 设 计
林瑶 生 ，晏绍枝 ，李浪清 ，黄映城
（ 中海油深水钻井船工程项 目 组， 北京 １ ０ ０ ０ １ ６ ）
’
摘
要
“ 海 洋石油９ ８ １ ”是 我国 自行设计与建造的第六代深水半潜式钻 井平 台，担负着开发南 中国海深海油 田 的艰 巨使命。钻 井系统是钻 井平 台作业 的中心 ，其布 置的合理性决定着钻 井作 业的效率。 因此，如何 对钻 井系统进行优 化设计，成为平 台设计时一项非常关键 的工作。本 文通过对 已 建成 “ 海洋石油９ ８ １ ”平 台钻井 系统 的设计进行分析 ，总结 出该钻 井系统 的设 计优 点，为今后平 台设 计建造提供指 导性参考 。
主 要活 动组 合钻 柱和 钻 井作业 不 能 同时进 行 。
（ ４ ）缺少采油树下入吊车。不能使用平台下采油树 ，或者后期需对平 台进行改造。 （ ５ ）自 动化程度低 。通常采用简单的控制与操作 ，操作人员多，工人劳动强度大。由于工人与
各种 设 备 的直接 接触 ，作业人 员 的不 安全 性相对 较 高 。 由于 以上 不足 的存 在 ， 决定 了传 统 半潜 式钻井 平 台作业 效 率较低 和 劳动 强度较 大 。 “ 海洋 石油 ９ ８ １ ” 平 台为 国际上最 先进 的第 ６代 深 水半潜 式 钻井 平 台， 在 项 目设计 阶段 如何 解 决 以上 问题 成为 钻井 系统