探讨海洋模块钻机井架提升系统安装
HZJ70DB海洋模块钻机的安装与计算
文献标识码：A
文章编号：1003-5168（2017）06-0084-03
Hook up and Calculation to the HZJ70DB Offshore Modular Drilling Rig
Tong Zhaopan He Junguo Wang Xiangwei Xu Xiaolei Miao Zhijun Chen Junpeng
1 研究背景
海上石油固定平台模块钻机（简称海洋钻机）是实现 海上石油与天然气勘探和开发的关键装备。随着海洋石 油开发力度不断加大和技术成熟，适应浅水作业环境的 海上石油固定平台的作业水深在逐步加大，由早期 30m 以内水深，逐渐超过 100m 的水深，而海上石油固定平台 模块钻机也呈现出大型化、重型化、综合型的趋势。
收稿日期：2017-05-11 作者简介：仝兆盘（1981-），男，本科，工程师，研究方向：海洋石油钻采机械设计。
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第6期
HZJ70DB 海洋模块钻机的安装与计算
·85·
代号 滨海 308 滨海 307 滨海 306 滨海 261 海洋石油 221 海洋石油 222 海洋石油 223 海洋石油 229 梦娜公主
总 613 期第 6 期 2017 年 6 月
海洋钻井平台井架安装工艺探讨
海洋钻井平台井架安装工艺探讨摘要：随着我国经济的发展，能源短缺问题日益突出。
为走出这一困境，我国的石油勘探开发行业正朝着深海领域快速发展。
对于海洋油田而言，其主要的组成部分就是海洋钻井平台。
相对于陆地钻机而言，海洋钻机具有更加复杂的结构设计以及更加恶劣的工作环境。
对于海洋钻机而言井架的安装将直接关系着海洋钻井平台的稳定性。
本文首先对目前几种常见的海洋钻机井架的结构特点及其适应的工作环境进行了讨论分析，并对海洋钻井平台的井架安装工艺进行了详细的讲述和讨论分析。
关键字：海洋钻井平台；海洋井架；安装工艺引言：据统计近10年来，全球总共开发的大型油田当中，有60％以上处于海洋当中。
另外，在最近10年间，我国的新增石油产量其中53％来自海洋。
伴随着海洋油气开采行业的高速发展，我国的海洋钻井技术、石油开采技术、海洋油气管道技术也得到了高速的发展。
近年来我国在海洋钻井平台井架安装施工市场也在不断的开发和发展，每年新建的在建的海洋钻井平台的越来越多。
对于海洋钻井平台而言，其结构、施工要求都不同于陆地井架，存在较大的区别，海洋井架的安装和施工对现场都具有较高的要求。
因此，本文综合国内外相关的先进工程经验对海洋钻进平台的分类及其适用范围和特点进行了论述，并对自升式海洋钻井井架施工的结构组成以及安装和施工工艺进行探讨分析[1]。
1.海洋钻井平台分类海洋的油田开采，都是基于海上钻井平台为基础开展作业的。
海洋钻井平台是集装钻井、动力、通讯、导航等设备以及安全救生和人员生活设施，为一体的海上钻探井的结构物。
海洋钻井平台的发展拥有较长的历史和发展过程，从最初的浅海已经发展到如今的数千甚至上万米的深度，伴随着这一过程钻井平台在形式上、数量上,以及平台的性能上都发生了质的飞跃和变化[1]。
众所周知，在海上环境是千变万化的，作业环境十分复杂。
因此，对于海上钻井设备而言，必须要根据其具体的作业环境和地点进行专门的设计制造，以克服在海上作业的困扰。
动态门型井架安装工艺探讨
动态门型井架安装工艺探讨摘要：海洋地质勘察船浮式全液压起升动态门型井架钻井系统，在海洋地质勘察船的中后部安装有井架，在井架内框沿安装有结构滑轨，滑轨中设置有顶驱，升沉补偿装置。
在井架顶部每侧均安装举升油缸等。
动态门型井架的安装建造过程中，质量控制点多，施工难度大，需采取有效的质量保障措施，在安装工艺方法上与陆地井架也有很大的不同，建造施工周期较长。
本文结合陆地上类似井架的安装施工经验，对动态门型井架的现场安装工艺要求、质量控制、技术难点等内容进行了分析研究。
关键词：海洋地质勘察船；动态门型井架；安装工艺1.前言“海洋地质十号”轮我司承接设计建造的首艘海洋地质勘察船，该船为一艘地球物理综合调查船，装备地质调查、地球物理调查、海洋水文调查以及信息化管理等4类调查设备。
“海洋地质十号”一种集地质勘探、取样作业和测井功能于一体的系统化设备。
基于多功能和特殊化的作业要求，船体主甲板设备种类多、布局紧凑，设备质量和体积均受到严格限制。
井架作为调查船的关键设备之一，用于安装提升设备和工具，实现起、下钻柱和取样等作业。
动态门型井架由宝鸡石油机械有限责任公司首次研制，完全采用自主化设计，设计质量轻，承载能力和整体稳定性能强，打破了国外在门形井架技术领域的垄断。
动态门型井架也为我司首次进行在船舶上面安装，本文结合陆地上类似井架的安装施工经验，对动态门型井架的现场安装工艺要求、质量控制、技术难点等内容进行了分析研究。
2 动态门型井架总体结构1 —井架基座；2 —基盘导向滑轮；3 —钻井钢丝绳；4 —大钳平衡重；5 —动滑轮组；6 —升沉补偿装置；7 —顶驱；8—管汇；9—斜撑杆；10—下段井架；11—中段井架；12—上段井架；13—顶部连接架。
图 1 井架结构示意图Fig. 1 Structural schematic of the derrick动态门型井架通过左、右分段式钢架支腿连接架构成一个门形结构。
井架左、右支腿均由上、中、下 3 段构成，各段是一个横截面为矩形的焊接结构，由矩形管焊接而成，上、下各段之间以及上段与连接架之间均通过螺栓连接。
海洋石油模块钻机：安装调试解析
Q/HS 中国海洋石油总公司企业标准Q/HS9002.4—2009海洋石油模块钻机第4部分：安装、连接与调试Offshore modular drilling rigPart 4: Installation, hook-up, commissioning2009－12－31发布2010－05－01实施中国海洋石油总公司发布Q/HS 9002.4—2009目次前言 (Ⅱ)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语、定义和缩略语 (2)4 设备安装、连接与调试技术要求 (2)5 设备单机调试 (5)6 系统功能调试 (5)7 装船与运输 (6)8 海上吊装 (6)9 海上安装、连接与负荷调试 (7)IQ/HS 9002.4—2009前言Q/HS 9002《海洋石油模块钻机》分为五个部分：——第1部分：设备配置和技术要求；——第2部分：设计；——第3部分：建造；——第4部分：安装、连接与调试；——第5部分：维护。
本部分为Q/HS 9002的第4部分。
本部分由中国海洋石油总公司标准化委员会设备工作组提出并归口。
本部分起草单位：中海油田服务股份有限公司。
本部分主要起草人：车永刚、吕会敏、郑光洪、蔡卫明、蒋金良、吴新胜、宋煜国。
本部分主审人：何继强、刘宝元。
IIQ/HS 9002.4—2009海洋石油模块钻机第4部分：安装、连接与调试１范围Q/HS 9002 的本部分规定了海洋石油模块钻机的设备安装、模块安装、连接与调试的技术要求。
本部分适用于海洋石油模块钻机的安装、连接与调试。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB 50166 火灾自动报警系统施工及验收规范SY 4030.2 石油建设工程质量检验评定标准电气工程（电气装置安装工程）SY/T 5957 井场电气安装技术要求SY/T 5964 钻井井控装置组合配套、安装调试与维护SY/T 6223 钻井液净化设备配套、安装、使用、维护SY/T 6426 钻井井控技术规程SY/T 6461 湿蒸汽发生器的安装与操作推荐作法SY/T 6524 石油工业作业场所劳动防护用具配备要求SY/T 6586 石油钻机现场安装及检验SY/T 10010 海上生产平台电气系统的设计与安装的推荐作法SY/T 10025 钻井平台钻前验收规范SY/T 10041 石油设施电气设备安装一级一类和二类区域划分的推荐作法Q/HS 4004-2002 海洋石油钢丝绳检验与检查要求Q/HS 4005 劳动防护服装管理规定QHS 2037.2-2008 海上石油平台钻机第2部分：井架、移动底座QHS 2037.3-2008 海上石油平台钻机第3部分：提升系统QHS 2037.4-2008 海上石油平台钻机第4部分：旋转系统QHS 2037.5-2008 海上石油平台钻机第5部分：循环及固控系统QHS 2037.6-2008 海上石油平台钻机第6部分：动力系统QHS 2037.7-2008 海上石油平台钻机第7部分：井控系统QHS 2037.8-2008 海上石油平台钻机第8部分：固井系统QHS 2037.9-2008 海上石油平台钻机第9部分：电气、仪表系统QHS 2037.10-2008 海上石油平台钻机第10部分：安全系统QHS 2037.11-2008 海上石油平台钻机第11部分：辅助系统系物和被系物安全检查细则API RP 7C-11F 内燃机的安装、维护和操作推荐方法国际海上避碰规则1Q/HS 9002.4—20093 术语、定义和缩略语下列术语、定义和缩略语适用于本文件。
海洋钻井平台塔形井架整体安装方式探讨
- 19 -第6期图1 高度关系示意图海洋钻井平台塔形井架整体安装方式探讨李会通1，王芳2（1.中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司， 天津 300450）（2.中海石油（中国）有限公司曹妃甸作业公司， 天津 300450）[摘 要] 海洋钻井作业环境复杂施工条件苛刻，海洋钻井井架通常选用强度高、稳定性好、底部开档大及司钻视野开阔的塔型井架。
为缩短工期、降低成本，本文提出了塔形井架整体安装方案。
通过对塔形井架吊装索具进行计算选取、对井架连接强度等进行校核计算，验证了井架整体安装的可行性。
该整体安装方案成功应用于海洋石油282平台塔形井架的安装，为后续钻井平台塔形井架整体安装积累了经验。
[关键词] 海洋平台；塔形井架；整体安装；方案探讨作者简介：李会通（1984—），男，本科学历，学士学位，中级工程师，主要研究方向为海洋石油平台机械设备。
由于塔形井架具有强度高、稳定性好、底部开档大及司钻视野开阔等特点，在海洋石油平台中得到广泛应用。
在全球石油行业不景气的背景下，缩短工期、降低成本，已成为整个石油行业面临的问题。
在塔形井架安装过程中，可否通过改变安装形式，进而实现缩短工期、降低成本的目的。
通过比较可知，在井架安装方式中，采用码头龙门吊安装取代浮吊安装的方式可以降低成本；在井架安装过程中，采用整体安装的方式可以缩短工期。
本文以DB50钻机在海洋平台的安装为例，通过对吊索具计算选取、整体吊装井架强度、井架抗倾覆能力等方面的校核，论证了井架整体安装的可行性。
在可行性论证通过后，本文对整个井架的安装过程进行了简要阐述。
1 吊索具计算及选取采用码头龙门吊进行井架整体安装，在龙门吊吊装能力满足要求的情况下，首先需考虑龙门吊的吊装高度、井架高度及平台站立高度之间的关系，保证井架可以顺利安装到平台。
图1所示为海洋石油282平台在新港船厂码头站立期间，龙门吊的吊装高度、井架高度以及平台站立高度三者之间的关系。
从示意图可看出，图1所示位置为平台在井架整体安装过程中处于3.5m 吃水线，此时井架与龙门吊之间的间距最大，可以选用的吊索具长度最长，同时吊索具受力为最大状态。
海洋钻机模块机械设备安装探讨
工程师。在 中海油能源发展股份有限公司油田建设工程 公司工作 。
海 洋 钻机 模块 为钢 结 构 ，主要 由结构 梁承 重 ，将设备定位于结构梁上 ，主要从 以下几方面 考虑： （ １ ）便于力的传递，满足强度、刚度的要 求； （ ２ ）便 于 设 备 安 装调 平 ； （ ３ ）减 少 震 动 、 降低 噪 声 ，避 免设 备 震 动 较 大 时 甲板 与 结 构 梁 发 生开焊 ［ ２ 】 ，造 成 甲板 剥 落 ； （ ４）海 洋 环 境 湿 度
第３ 期
刘江歌 等 海洋钻机 模块机械设备 安装探讨
． ５ ｉ ．
Hale Waihona Puke 配置 的最 优化 ，设备 布置 必须 合理 。
种 安装 方式 。
如果把海洋钻机模块 比作一个人，钢 结构相 当 于 人 体 的骨 骼 ，管 线 相 当 于 人 体 的 血 管 ，设 备 相 当 于 人 体 的 各 功 能 器 官 。设 备 在 安 装 时 除 了考 虑钢 结 构 支撑 的 强 度 外 ，还 应 做 到 定 位 精 准 ，确 保管线将物料有序地传输到位 ，保证钻机模块 的
如一 ■ 技术交流
．
石 ２ ０ 油 １ ４ 和 年 化 第 工 设 备
１ ７ 卷
海洋钻机模块机械设备安装探讨
刘江歌 。富慧 君
（ １ ． 中海油能源发展股份有限公司油田建设工程 公司 ， 天津 ３ ０ ０ ４ ５ ２ ） （ ２ ． 川庆钻探工程有限公司长庆钻井总 公司 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ １ ８ ）
可 移 动 式 安 装 ，便 于定 期 维 修 ， 节 省 费用 。另 外 随着 平 台工 况 的不 断变 化 ，有 必 要对 局 部 工 艺 进 行 调 整 ，对 设备 进 行 更 换 ，采 用 可移 动 式 安 装 ， 可 实 现 在 不损 坏 平 台结 构 的情 况 下 ，完 成 改 造 作 业 ，有 效合理 利用 空间 。 平 台上 有 些 设 备仅 在 前 期 钻 井 作 业 中使 用 ， 后 期 处 于 闲置 状 态 ，此 类 设 备 可进 行 租 赁 ，对 于 这 类 设 备采 用 可 移 动 式 安装 ， 既可 保 证 设 备 的 完 好 性 ， 又减 少 了安 装 拆 卸 的工 作 量 ，不 仅 节 省 费 用 ，而 且可提 高工 作效 率 。
海洋钻井平台塔型井架安装方式探讨
海洋钻井平台塔型井架安装方式探讨刘新宝【摘要】Due to complex offshore environments and drilling operation conditions,an offshore drilling derrick is required to posses features of high strength,high stability,wider bottom space and better driller’s sight. In the most common case, offshore drilling operators prefer to tower type derricks. But the installation of the derrick to the drilling platform is difficult to perform due to the limits of resources,environment conditions,installation duration and costs. The factors affected the derrick installation is analyzed in this paper,and the installation method of lift installation of lower section and upper sec-tion assembling on site is presented,which was successfully applied to the HYSY281 platform and thus provid good refer-ence for the future derrick installation on drilling platform.%由于海洋钻井的复杂环境和作业条件，要求海洋钻井井架结构具有强度高、稳定性高、底部开档大及良好的司钻视野等特点，大多选用塔型整体结构井架。
关于秦皇岛QHD32—6D海洋平台HXJ—90海洋修井机井架更换解决方案
关于秦皇岛QHD32—6D海洋平台HXJ—90海洋修井机井架更换解决方案摘要：通过海洋钻井平台井架的更换，介绍在特定条件下拆除、安装。
调试全工艺过程，指出了拆除、安装、调试过程中的难点和重点。
表明了工艺分析在其中的重要性。
关键词：拆除安装调试引言：绞销座为我厂HXJ90型修井机设计要求，通过对现场复查于新井架连接座销孔距尺寸的测量、分析。
判断能否需要更换新的较销座。
一、工艺分析铰销座双耳板间尺寸145mm，铰销座跨距尺寸两者之差小于5mm。
以上尺寸复查无误，则可用原铰销座进行试装，否则需要更换新的铰销座。
QHD32-6D平台HXJ-90海洋修井机现场复查情况；铰销座现场测量情况，新井架连接座销孔跨距的现场尺寸测量情况，测量分析；铰销座内开端尺寸3424mm，外开端3714mm；中心距3568mm。
新井架连接座内开端尺寸3433mm.，外开端3713mm；中心距3573mm。
由此可得，新井架连接座外开端间隙与铰链座内开端间隙为9mm。
外开端间隙为1mm，中心距为5mm。
由此可得，铰销座无需刨掉，也可将新井架直接吊装到井架的门子梁上。
二、旧井架的拆除（一）由于海上拆除旧井架风浪大，浮吊稳定性差，在三级风以上，浮吊上下、左右、前后摇摆无法稳定，更不用说三级风以上的情况下吊装，且平台吊车起重吨位18吨左右无法吊装（井架20吨左右）；正常情况下将井架与铰销座连接的销轴打掉后，再吊井架；采用上述方案根本无法拆除。
且浮吊费用昂贵只能在有限的时间内快速拆除吊装。
（二）拆除井架与铰销座上的8个连接螺栓，按要求挂好吊具、吊索。
然后直接用浮吊把井架吊起，放到拖轮上，此时吊装井架完成。
三、新井架的吊装与调试（一）新井架必须在浮吊上做好吊装前准备工作，安装二层台，前支架枕头，将旧铰销座连接在新井架上，井架前后两端加装尾绳稳定，用浮吊将新井架吊至井架底座处。
（二）将井架铰销座螺栓孔与铰销底板（焊接在门子梁上）的螺栓孔用2根撬杠插入、进行定位，然后指挥浮吊下落至底板上，待井架落稳后，用螺栓快速连接好铰销座上的8条螺栓，此时吊装新井架工作完成；此方案只符合海上特定环境下的吊装。
模块式海洋石油修井机井架设计
本科生毕业设计（论文）任务书
论文题目
模块式海洋石油修井机井架设计
一．研究的主要内容
2、基本结构原理与基本参数：
本课题要完成HXJ60轻型、模块化海洋修井机井架设计，需符合石油修井机技术规范SY/T5202-2004、以及API相关标准。要求井架吊装、运输方便，结构设计为自升式。
3、工作任务：
[1]整机三维造型设计；
[2]关键零部件二维图纸设计；
[3]自升式井架受力情况的有限元分析；
[4]液压回路设计、元件选型。
二．有关要求
1．中外文献查阅要求
查阅有关机械设计、修井装置各类文献、工程手册、相关标准、产品样本等。
2．外文翻译要求
翻译英文文献一篇（不少于5000汉字）。
3．论文撰写要求
写出300字以上的英文摘要及关键词，论文格式及其余按照设计手册要求进行。
三．毕业设计ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ论文）进度安排
完成全部毕业设计（论文）的起始期限：自2011年3月6日至2011年6月20日
1、1－5周：方案设计，开题报告；
2、6－8周：完成机械装置总体设计；
3、9－11周：液压回路设计、元件选型与泵站设计；
4、12周：零部件二维图纸设计；
5、13周：撰写论文，准备答辩。
学生(签名)：指导教师(签名)：
系主任(签名)：年月日
1、目的：随着海上油田的大规模勘探开发，油井数量不断增加，新井投产、试油、油井大小修工作量也大幅增长，多数老生产井经过长期的运行开发，需要经常进行作业才能产油，对油井进行维修作业是提高油井利用率和原油采收率的重要措施。
海洋钻井平台井架安装工艺探讨
【 关键词 】 海洋钻 井平台； 海洋井架； 安装 工艺
过去几十年 ． 石油Ｔ业 从浅海 到深海 再到超 深海 不断扩张 国际 能 源署估计 ． 全球油气 资源量ｊ分之一位 于海洋 全球近 １ ０ 年发现的 大型油气 田中 ． 海洋 占６ ０ ％以上 这 １ ０年 问． 我 国新增石油产量 ５ ３ ％ 来自 海洋 ． ２ ０ １ ０ 年 这一 比例超过 ８ ０ ％ 海洋油气总产量 占全球油气总 产 量的 比例 已从 １ ９ ９ ７ 年的２ ０ ％上升到 目 前的４ ０ ％以上 ． 其 中深海油 气产 量约 占海洋油气产 量的 ３ ０ ％以上 海洋油气 的产 量和储 量一直 保持较快增长 ， 也带动 了海洋钻井技术 、 石油开采技术 、 海洋 油气管道 技术及装备市场 的迅猛发展发展 ．我 国虽然在相关 的石油 开发 勘探 、 石油钻采工艺技术及装备方面起步较 晚． 但随着海洋石油 开发节奏的 加快 ， 近年来也有 了较快 的发展 ． 海洋钻井平 台的建造数量 不断增加 钻前公 司作为专业化 的陆地钻机井架安装施工队伍 ． 近年来不 断加大 了海洋钻 井平台井架安装施 工市场 的开 拓力度 ．作业 施工量逐 年增 加。 由于海洋钻井平台在结构 、 施工要求与陆地井架存在较大的区别 ． 对现场施 工带来 了较大 的难度 ． 为此 ． 本 文结合今 年的现场施 工经验 对海洋井架 的安装施工工艺进行探讨
２ 海洋钻井平 台井架与陆地井架的不同
由于海 洋钻井平 台特殊 的作业环境 、 较 高的安全要求 、 高质量要 求等原 因 ． 海洋平 台井架 与陆地井架在结构 、 质量要求 等方 面存在很 大 的不 同 陆地钻机井架建井周期一般较短 ． 辅助设备相对较少 且对空间没 有过严格地要 求 ， 侧重强调井架 的易运输 、 易拆 卸 、 易安装 ， 井 架结构 １ 海洋钻井平台分类 间连接点较少 ．在保障结构强度的前提下降低现场经济组装的难度 ． 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 、 结构重量较小 ． 对 吊机要求较低 目前 ． 常用 的陆地钻井井架桁架式塔
海上井控装备配置、安装及使用指南
海上井控装备配置、安装及使用指南下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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基于海洋平台钻井设备安装及完工调试的研究 周禹翰
基于海洋平台钻井设备安装及完工调试的研究周禹翰摘要：钻井设备在石油钻井工程中占有重要地位。
因此，保证钻具设备的标准化安装，充分利用电气安全措施，可为石油钻井工程的顺利发展打下坚实的基础。
石油是当今社会最重要的能源之一，主要是通过钻探获得的，石油钻井离不开钻井设备的支撑，设备在整个钻井工作中起着重要的作用。
因此本文对钻井设备安装及完工调试进行了探讨。
关键词：海洋平台；钻井设备安装；调试前言石油钻井工程是一项复杂又系统的工程，而石油钻井电气设备安装又是一项内容复杂、技术要求较高的工程，这就增加了钻井电气设备安装工作的难度，同时也对钻井电气设备安装标准提出了更高的要求。
此外，由于钻井电气设备在钻井工程中的大量运用，其用电安全不容忽视。
在钻井设备安装以及使用过程中都应高度重视用电安全并采取有效措施来确保用电安全，从而提高钻井电气设备的安全性、可靠性，确保工作人员的生命安全。
1钻井平台的结构和特征首先是固定式钻井平台，建造在海底上的一栋建筑物，但是其上并没有平台，用来储存作业设备。
其次是移动式钻井平台，包含以下几种：坐地式钻井平台在进行作业的时候，全面固定完成作业之后，可以灵活的移动。
但是不可以调节其高度，作业面积非常的有限。
极强的稳定性是自升式平台的主要优点，适应性较高，在不同地点的海域都可以应用。
但是受到桩腿高度的限制，在一些过深的海域就无法使用。
移动平台时，雷电或者暴风雨天气很容易损坏平台。
半潜式钻井平台的稳定性也较强，而且移动更加方便，其缺点就是成本太高。
在一些六米到六点八米之间的浅水区域，比较适合用步行式平台，移动起来非常的方便，并且可以让平台自行或者拖行。
其容易受到地质环境的影响，适用于泥沙质的软土层。
结构也较复杂。
最后，浮式钻井船，改装一些普通船只，经过专门的设计，就可以成为钻井船然后进行作业，移动十分方便，灵活性很强，在深海域同样可以进行作业，但是其缺点就是很容易受到海洋环境的影响。
2设备安装调试过程实施质量控制的有关因素2.1设备安装的定义设备安装即为根据设计方提供的设备布置图、机械安装图纸及厂家提供的设备资料将设备分别安装到相应模块的过程。
浅谈海洋平台钻井设备的安装
浅谈海洋平台钻井设备的安装摘要：海洋钻井平台作为海上油气勘探开发的重要装备之一，目前已在世界范围内受到了普遍关注，吸引了许多国家加大对海洋油气钻井设备的投入。
本文从海洋平台钻井设备的安装特点出发，介绍了设备的安装形式、安装工艺以及注意事项，有助于从业人员了解和掌握海洋钻井设备的安装。
关键词：海洋平台；钻井设备；安装1 海洋钻井系统的主要设备钻井系统主要设备通常由以下几个部分构成：（1）结构系统，包括钻井平台、水下结构、井架；（2）补偿和张紧系统：主动升降补偿器、天车补偿器、直接作用张紧器；（3）提升和旋转系统：电动绞车、钻井钢丝绳、天车、钻井钢丝绳滚筒、顶部驱动、液压转盘等；（4）管子处理系统：管件甲板搬运机、管子输送器、井中心铁钻工、泥浆筒、抓管鹰、鼠洞、吊桥、指梁、隔水管运送机、钻杆输送机、隔水管输送机、钻台操作臂等；（5）防喷器和采油树运送系统：防喷器撬块、防喷器运输台车、采油树吊、采油树撬块、采油树运输台车、舱顶/舱底导向装置等；（6）钻井控制和监视系统：设备控制/可编程控制器、钻井显示系统、数据采集、演示/控制系统、必要的计算机硬件，钻井控制舱等；（7）钻井泥浆系统：泥浆搅拌设备(大料袋切割器、平行升降台、泥浆漏斗、离心泵、大缓冲罐供料器等)、泥浆处理设备(除气器、搅拌器、泥浆枪、泥浆罐清洁机等)、泥浆泵等；（8）钻井水泥系统：水泥撬块单元、水泥罐、水泥稳压罐等；（9）杂项：万向工作车、绞盘、马达控制中心等。
2 海洋钻井设备的安装特点海洋钻井模块为了适应各种恶劣气候和风浪的袭击，机械设备的安装具有以下特点。
2.1布置空间有限海洋平台位于海上，布置空间相对有限，因而必须对设备进行合理布置,以在有限的空间实现配置的最优化。
安装设备时,除了要考虑钢结构支撑的强度外，还应做到定位精准，确保管线将物料有序地传输到位，从而保证机械设备的正常运行。
2.2安装定位点特殊海洋平台机械设备一般都定位于结构梁上，主要是基于以下几方面的考虑：便于力的传递，满足刚度和强度的要求；减少振动、降低噪声，避免设备振动较大时甲板与结构梁发生开焊；有利于设备的安装调平；鉴于海洋环境湿度大，且腐蚀性较强，设备定位于结构梁上，可有效减缓腐蚀，从而延长设备的使用寿命。
钻井船井架的安装
2019年第2期总第348期造船技术MARINE TECHNOLOGYNo. 2Apr.，2019文章编号：1〇〇〇-3878(2〇19) 〇2-〇〇58-〇4钻井船井架的安装刘冲(上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海200030)摘要为了在规定的时间内完成井架的模块制作和整吊上船工作，对场地资源策划、施工团队组建、施工工艺编制、生产过程监督和施工质量监控等工作开展研究，顺利完成安装任务，施工周期在计划的可控范围之内，该研究对同类型井架施工具有指导意义。
关键词钻井船;井架;安装；生产策划中图分类号U674.38+1 文献标志码 AInstallation of Drilling DerrickLIU Chong(School of Naval Architecture, Ocean and Civil Engineering, Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200030, China)Abstract The site resource planning, construction team building, technical document compiling, production process monitoring, construction quality control, etc. are studied to finish the fabrication and hoisting onto ship of derrick module before the deadline. The task has been finished smoothly and the construction period is also within the controllable range of the plan. The installation will render rewarding reference to similar drilling derricks.Key words drilling vessel；derrick；installation；production planning〇引言随着科技进步以及对海洋油气资源的开发勘 探，石油工业的重心从陆地向海洋转移，且近些年逐 步从浅海到深海扩张。
18海洋石油模块钻机第4部分：安装、连接与调试_hs9002
Q/HS 中国海洋石油总公司企业标准Q/HS9002.4—2009海洋石油模块钻机第4部分：安装、连接与调试Offshore modular drilling rigPart 4: Installation, hook-up, commissioning2009－12－31发布2010－05－01实施中国海洋石油总公司发布Q/HS 9002.4—2009目次前言 (Ⅱ)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语、定义和缩略语 (2)4 设备安装、连接与调试技术要求 (2)5 设备单机调试 (5)6 系统功能调试 (5)7 装船与运输 (6)8 海上吊装 (6)9 海上安装、连接与负荷调试 (7)IQ/HS 9002.4—2009II前言Q/HS 9002《海洋石油模块钻机》分为五个部分：—— 第1部分：设备配置和技术要求；—— 第2部分：设计；—— 第3部分：建造；—— 第4部分：安装、连接与调试；—— 第5部分：维护。
本部分为Q/HS 9002的第4部分。
本部分由中国海洋石油总公司标准化委员会设备工作组提出并归口。
本部分起草单位：中海油田服务股份有限公司。
本部分主要起草人：车永刚、吕会敏、郑光洪、蔡卫明、蒋金良、吴新胜、宋煜国。
本部分主审人：何继强、刘宝元。
Q/HS 9002.4—2009海洋石油模块钻机第4部分：安装、连接与调试１ 范围Q/HS 9002 的本部分规定了海洋石油模块钻机的设备安装、模块安装、连接与调试的技术要求。
本部分适用于海洋石油模块钻机的安装、连接与调试。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB 50166 火灾自动报警系统施工及验收规范SY 4030.2 石油建设工程质量检验评定标准电气工程（电气装置安装工程）SY/T 5957 井场电气安装技术要求SY/T 5964 钻井井控装置组合配套、安装调试与维护SY/T 6223 钻井液净化设备配套、安装、使用、维护SY/T 6426 钻井井控技术规程SY/T 6461 湿蒸汽发生器的安装与操作推荐作法SY/T 6524 石油工业作业场所劳动防护用具配备要求SY/T 6586 石油钻机现场安装及检验SY/T 10010 海上生产平台电气系统的设计与安装的推荐作法SY/T 10025 钻井平台钻前验收规范SY/T 10041 石油设施电气设备安装一级一类和二类区域划分的推荐作法Q/HS 4004-2002 海洋石油钢丝绳检验与检查要求Q/HS 4005 劳动防护服装管理规定QHS 2037.2-2008 海上石油平台钻机 第2部分：井架、移动底座QHS 2037.3-2008 海上石油平台钻机 第3部分：提升系统QHS 2037.4-2008 海上石油平台钻机 第4部分：旋转系统QHS 2037.5-2008 海上石油平台钻机 第5部分：循环及固控系统QHS 2037.6-2008 海上石油平台钻机 第6部分：动力系统QHS 2037.7-2008 海上石油平台钻机 第7部分：井控系统QHS 2037.8-2008 海上石油平台钻机 第8部分：固井系统QHS 2037.9-2008 海上石油平台钻机 第9部分：电气、仪表系统QHS 2037.10-2008 海上石油平台钻机 第10部分：安全系统QHS 2037.11-2008 海上石油平台钻机 第11部分：辅助系统系物和被系物安全检查细则API RP 7C-11F 内燃机的安装、维护和操作推荐方法国际海上避碰规则1Q/HS 9002.4—20093 术语、定义和缩略语下列术语、定义和缩略语适用于本文件。
井架提升机安装方案
井架提升机安装方案首先，施工环境是决定井架提升机安装方案的一个关键因素。
施工环境的复杂程度、存在的障碍物和工作场所的特殊条件都要被考虑在内。
比如，如果是在一个狭窄、有限的空间内进行安装，可能需要选择适合的小型井架提升机型号。
如果工作场所存在障碍物或其他设备，需要进行合理布局，确保井架提升机的安全使用。
其次，设计参数是选择井架提升机安装方案的另一个重要依据。
设计参数包括井架提升机的额定载重量、升降高度、升降速度等，这些参数决定了井架提升机的规格和型号。
根据具体工作需求，合理选择井架提升机的设计参数，以确保工作效率和安全性。
然后，安全要求是井架提升机安装方案中需要高度重视的一点。
井架提升机是一种高度危险的设备，如果不遵守相关安全规定，可能会产生严重事故。
因此，在安装方案中需要考虑以下安全要求：1.井架提升机应符合国家相关机械安全标准和规定，确保设备质量和安全性能。
2.井架提升机的操作台应设在便于操作员观察和控制的位置，方便操作员对设备进行操作和监控。
3.设备应配备安全限位装置、紧急停车装置、防坠落装置等安全设备，确保设备的安全运行。
4.井架提升机的安装位置应符合相关规定，确保设备能够稳定运行，并方便维修和保养。
最后，井架提升机的安装方案还需要考虑设备的维修和保养问题。
设备的维修和保养对于设备的寿命和运行效率具有重要影响，因此需要合理安排设备的维修和保养计划，并提供相应的维修和保养空间。
总之，井架提升机的安装方案需要综合考虑施工环境、设计参数、安全要求和设备维修保养等因素，以确保设备的安全运行和高效性能。
在选择安装方案时，还可以参考相关行业标准和规范，以确保安装方案的可行性和合理性。
同时，在实际安装过程中，应严格按照安装方案进行操作，并由专业技术人员进行监督和指导，以确保安装质量。
固定式海洋平台钻机模块化设计及施工分析 米军
固定式海洋平台钻机模块化设计及施工分析米军摘要：目前，由于石油需求量正在逐渐增加，因此，各个国家开始不断开采海洋油气资源。
从某种程度上来看，推动了海洋石油设备的发展。
其中，固定式海洋平台在海洋油气田的开发过程中依旧占据着重要的位置，而且它同模块钻机组合在一起应用在多油气井的开发过程中具有显著的经济优势，由此可见，在近海油田的开发过程中，固定式海洋平台模块钻机的发展空间比较广阔。
基于此，文中重点分析了固定式海洋平台钻机模块化设计和施工。
关键词：模块钻机；模拟退火算法；参数选择；吊装结构引言随着全球人口数量的不断增长以及政治格局多极化的形成，为了推动自身经济的快速发展，各个国家相继构建了能源规划，不仅开发出了新能源，而且在石油和煤炭等传统能源的开发方面也加大了力度。
据研究表明，在世界能源的总消耗量中，石油的消耗量仍旧占据最高的比例。
另外，固定式平台作为一种传统的钻井平台，具有结构简单、成本低和操作风险小的特点，如果将其同模块化钻机组合在一起能够符合一台钻机钻多口井的要求，进而减少了钻井的经济成本。
因此，固定式平台模块钻机在中外海洋钻井石油企业得到了广泛应用，成为了开发海洋油田的重要高端装备。
1.海上石油平台模块钻机结构特点比较1.1 分析吊装和运输性能就LF13-2、XJ23-1、LD5-2以及PY30-1等大型模块钻机而言，其钻机装置结构包括的分块数量不多，各个装置统一设置在三个到四个大型模块上面，并在海上进行整体吊装，从而能够节省海上起吊安装时间。
然而，此种模块钻机并不具有较高的移运性能，不适用于陆上运输。
再加上海上起吊安装具有较高的难度，因此，更加依赖大型浮吊。
就SZ36-1和NB35-2 等模块钻机而言，其钻机结构包括的分块数量较多，每个模块都不重，具有良好的运输性能，并且海上起吊安装难度也较低。
就崖城 PFA、PL19-3 以及HZ19-2/19-3模块钻机等小撬块钻机而言，其钻机结构包括较多的分块数量，单个模块的体积不大、重量轻，便于运输，海上起吊安装的难度不大，仅仅需要利用小型浮吊或者是平台吊机吊装就可以，但是在海上起吊安装时此种模块钻机需要较长的时间。
浅谈“门”型井架安装
浅谈“门”型井架安装摘要：本文以我司为海洋地质调查局建造的N703综合海洋地质调查船为例，简述了钻探系统的核心设备“门”型架的安装工艺要求、质量控制点，供类似项目提供参考。
关键词：地质调查船；“门”型井架；安装工艺1.概述海洋开发，离不开海洋地质调查船的前期介入支持，地质钻探系统作为地质调查船的核心设备，可用于海洋地质勘探、取样作业、CPT作业、测井作业等多个方面的地质调查。
井架作为钻探系统的重要组成部分，用以安装提升设备和工具，以及起下钻柱等作业。
体积庞大，从设备到货到上船的安装，都需要仔细策划，以确保安装正确及施工安全。
我司为海洋地质调查局建造的N703综合海洋地质调查船，采用的门式井架，有别于常规的塔式井架，左右井架底座互不相连，不能整体发货，现场安装时，需要确保左右以井口为中心，左右对称，分层安装，才能确保安装精度以及左右对于船本的载荷平衡。
井架在船上的位置如图1所示，在船主甲板上月池开口区域上方有一门形井架，为宝石机械生产的HJJ6025-M井架，左右对称。
井架主要参数如下：井架系统来货时，分为井架支脚，井架下段、井架中段、井架上段、井架连接架、液压大钳、提升油缸、伸缩滑轮、升沉补偿装置、顶驱、井架斜撑等几个主要部份来货，其它所有附件如管卡、座、梯子、电气件等散装来货。
2.安装前的准备及注意事项1)按图纸盒装箱清单清点所有附件，并归类做标记。
2)提前做好准备，保证有足够的空间来安装和固定设备。
各检查点处要预留出空间方便进行检查维护。
保证在维护和检查时，不会发生和旋转着的部件、热表面、锋利边缘等相接触的情况。
3)安装过程中保护好井架系统所有部件，比如提升油缸、伸缩滑轮、升降补偿装置、灯具、电气开关等，所有接口做好密封保护。
传感器、轴承等易损部件需特别注意，要充分的保护防止损伤。
4)安装操作人员好保护措施，穿戴好防护面具，口罩，眼镜，手套等。
5)相关的起吊设备和工具应检验合格并在工作负荷范围内。
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探讨海洋模块钻机井架提升系统安装
发表时间：2019-06-03T10:41:10.003Z 来源：《防护工程》2019年第4期作者：徐志源
[导读] 海洋石油模块钻机应用越来越多，模块钻机在建造时，井架提升系统的安装是钻机设备安装的重点和难点。
中海油能源发展股份有限公司装备技术分公司
摘要：海洋石油模块钻机应用越来越多，模块钻机在建造时，井架提升系统的安装是钻机设备安装的重点和难点。
本文介绍钻机建造安装井架提升系统的过程，并根据施工积累的经验提出些建议，方便现场安装，达到节约工时、降低成本以及减少安全风险的目的。
关键词：海洋模块钻机；井架提升系统；安装技术
1、概述
在海洋模块钻机中，井架包括井架、顶驱装置、二层台指梁装置、钻杆扶正台、天车游动系统、工作爬梯、工作台、照明设备和满足正常作业所需其他设施等。
钻台设备还包括钻井绞车、钻井大绳滚筒和死绳固定器、转盘、液压猫头及气动绞车、钻杆立根盒、高压泥浆管汇、固井管汇、压井放喷管汇及控制系统、泥浆气体分离器、司钻房设备和设施等。
在海洋模块钻机建造项目中，井架、钻井绞车、钻井大绳滚筒设备安装过程是相关的、连续的，因此，在这里将这些设备安装称为井架提升系统安装。
目前，海洋模块钻井主要为5000米或7000米钻机，使用自升式的井架。
因此，本文主要围绕这种型式的井架进行论述。
井架提升系统的安装是模块钻机设备安装中最复杂、安全风险高、持续作业时间最长的一项工作，需要做好相应的计划和准备。
井架提升系统安装过程需要占用较多场地、人力、吊车、叉车等资源，合理安排施工进度和工序，能有效降低资源占用率，从而降低成本。
另外，熟悉安装过程，了解安装过程中存在的安全隐患，才能降低安全风险。
2、井架提升系统的安装准备
由于井架提升系统设备多，安装时间长，做好设备安装前的准备非常有必要。
合理的计划，充分的准备，能够使得安装过程安全、顺利。
（1）井架提升系统设备安装主要是井架、天车、游车、钻井绞车、倒绳机、钻井大绳、顶驱等，涵盖了钻台面的主要设备，安装顺序为钻井绞车、井架、钻井大绳穿绳，顶驱安装。
对钻台面的其他设备，如司钻房、转盘、气动绞车、液压猫头、高压管汇系统等设备的安装也有一定影响和联系。
在将井架吊装到钻台面之前，应该先把转盘、司钻房、倒绳机和钻井大绳装好，而钻台面的气动绞车、液压猫头等因为会妨碍井架安装，应该先不安装。
（2）在井架到货前，应该规划好井架存放和安装的场地。
由于井架为了方便运输，散装到货，存放和地面组装都要占用场地。
场地的存放和安装位置应为方便安装、方便吊车作业以及方便吊上平台的原则。
安装位置合理，能有效减少吊车走车时间，提高吊车利用率，节省安装时间。
（3）在安装开始之前，应该先清点设备物资。
设备散件特别多，建议设备厂家在发货装箱时，分类装箱，做好零件对应标识。
（4）准备安装机具。
提前计划落实吊机资源，计算吊机的起重能力、吊机覆盖范围和吊装高度。
提前准备装钻井大绳的引绳和连接件等工具。
（5）由于起升井架需要用到平台液压站，因此，安排计划时，应先完成液压站的安装调试以及液压管的安装。
（6）在装钻井绞车前，应先完成绞车底部集污盒的工作。
在钻台装井架之前，最好将转盘装好，避免增加拖拉设备的工作。
3、井架提升系统的安装
井架提升系统安装工序为：首先安装钻井绞车，同时在地面组装井架，接着在钻台面安装和起升井架，再装游车和钻井大绳，最后安装顶驱。
钻井绞车重量大概40吨左右，大部分钻井绞车安装，都是下沉式安装，底座下沉到钻台面以下，用螺栓将绞车和结构梁连接固定。
绞车底下为集污盒，装螺栓时需要爬到集污盒里面紧固螺栓，因此，在装绞车之前，需要开好人孔。
将绞车固定好后，连接与司钻房的液、气管线以及电缆，并调试好绞车，在装钻井大绳和顶驱时，需要使用绞车。
井架一般为自升式井架，总高约46米，分为6段，包括上段、中上段、中段、中下段、下段以及基段。
其中基段大约50吨，上段加天车的话重量也将达到25吨，其他段分别为12吨左右。
首先，在地面组装井架，将井架各段的组装起来，形成完整的一段，总共6段，天车和上段连接在一起。
其中，井架基段是地面组装的重点工作。
组装基段有两种方法，第一种，将基段两半分别吊到钻台面，与底座连接好，用撑杆撑住，再将基段连接起来，安装走道和操作台等附件。
另外一种是在地面将基段放倒，将两片基段连接起来，安装附件，最后翻转立起来，吊装到平台上面。
后面一种方面可以减少空中安装工作量，通常采用这种办法。
井架各段在地面组装好后，吊到钻台面安装。
井架自带一台或者两台液压绞车，用于每段井架的起升和下放。
安装的顺序一般先装基段，然后由上到下安装其他各段。
在起升一段后，安装上一段的笼梯、走道、操作台、二层台等。
在使用液压绞车起升井架过程中，存在一定风险，需要注意液压系统的压力，如果系统工作压力超过规定压力时必须停止起升。
如果井架采用两台液压绞车起升，还应注意两台绞车是否同步。
井架起升好后，连接钻井大绳，用大绳将绞车、天车、游车连接在一起。
在穿绳过程中，在引绳和大绳接头处有脱落风险，应做好人员隔离。
装完大绳后，最后安装顶驱。
安装顶驱时，需要将顶驱立起来，跟游车连接。
以往项目用的顶驱为国外进口，没有安装架，安装时用两根吊带前后绑住，将顶驱立起来，这种方式由于顶驱不能完全直立，使得游车和顶驱很难连上，并且存在风险。
另一种方法是，制作一个安装架，便于吊装时将顶驱直立起来。
如果在海上吊装模块钻机，由于井架妨碍钻机吊装，还需要将井架拆除。
步骤与起升相反，依次是井架下段、中下段、中段、中上
段、上段、基段。
拆除后运输到海上，再重新装回来。
在海上安装过程中，由于笼梯等附件在井架外围，人在高空中作业，而且海上吊机位置置固定，有些安装位置吊不到，使得作业比较困难，存在风险。
4、井架提升系统安装施工经验
在井架现场安装过程中，积累一些现场施工经验，这些经验对于减少现场施工困难，优化设备有帮助。
第一、在组装基段时，井架厂家在厂里面将两片基段在钻台上立起来，安装和连接。
而实际上，先将基段在地面放倒，再将两半连接起来，安装附件，然后将基段整个翻转，最后吊装到钻台上面。
这种方式减少在空中组装工作。
厂家在制造井架时，根据建造场地的安装方式，考虑设置翻转基段的吊点。
第二、由于笼梯在井架外围，要考虑笼梯安装的便利性。
虽然笼梯比较简单，但是，笼梯在高空中安装，而且笼梯很容易变形，造成安装困难，采用护笼和梯子一体的比较方便安装。
第三、井架上面的放空管线，在井架最底部，设置活套法兰，否则，在和平台放空管线连接时，可能要调整每一段，才能让螺栓孔对应上。
第四，合理布置倒绳机位置和钻井大绳的走向。
从倒绳机引出大绳时，走向应减少转弯。
最好方式倒绳机位置使得大绳直接从钻台上到井架，这样能减少大绳拖拉阻力。
第五，钻井绞车下面的集污盒，应做得空间大些，才能方便人爬进去装螺栓或者检修绞车。
以往一般在钻台面设置进入集污盒的人孔，用于人员进入安装和维修，最好在绞车上面开维修人孔。
第六，为了减少噪音，装完绞车后，可以将绞车电机冷却风机改装到电控房顶部。
由于电控房顶部空间少，应注意不和其他设备或井架位置干涉。
5、结束语
综上所述，井架提升系统是模块钻机重要设备，在安装过程中，只有不断积累经验，分析和解决遇到的问题，才能安全、高效的完成作业。
并且根据安装和使用经验，提出改进建议，也能形成更适合海洋环境施工特点的设备。
参考文献:
[1] 海洋石油工程机械与设备设计《海洋石油工程设计指南》编委会。