海上石油平台钻机提升系统
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(下)
补偿器 ，从而大大降低了钻机的重量和 制造成本 （ 据称可降低成本约３ ％ ）。 ０ 在２ ０ 年末统 计共ｌ ｌ ０６ ｌ 艘超 深水钻
车和转盘 的共７ ，占 ． 艘 ６ ％。 ３
挪 威 海 事液 压 公 司 （ ｎ ｉ Ｍａ ｌｔｍｅ ｒ Ｈ ｄａ ｌ ｙ ｒｕｉ ｃ）挪威 海事液压公 司装于半
装 备 知 识
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 （ ） 下
口 廖谟 圣 ， 中国石油和石化工程研究会 海洋石油和化工工程专业委员会
德国威尔 士公司 （ ｒ Ｗｉ国Ｗ ｉｔ 也 替代 了浮式钻井庞大的钻柱升沉运动 ｔ 船 ｒｈ 尔士 公 司钻 机绞 车 主要技 术 参数 见表 ４ ０ｈ 交流变频＼ ｒ Ｈ４０钻机绞 ， ０ｐ ５ Ｗｉｈ ５０ ｔＧ
ｔ 提升能 力的双Ｒａ ｍ型＼ 液压 Ｒ ｍ系统钻 ａ 机共４ 套 ，占３６ 艘８ ．％。 意 大利钻 机公司（ ｉ ｃ 意大利 Ｄｒｌ ） ｌ ｍｅ
潜平台的无绞车液压升降钻机又称Ｒ ｍ ａ
钻机 ，其主要 优点是 ：省去了庞大笨重 的绞车 ，用升降液缸 替代了绞车 ，同时
１２４石油与装备 Ｐ ｔ ｌｕ ＆Ｅ ｕ ｍｅ ｔ ｅｒ ｅ ｍ ｏ ｑ ｉ ｎ ｐ
德 国 威尔 士 公 司整套 钻机 设 计 合 理 、制造精 良，产品性能良好 与耐用度 高 是 国际公 认 的 ，其 采用 交流变 频 驱 动 ，调速范围广 、 使用可靠 。 在 ２ ０ 年 末统 计 共 １ ｌ ０６ ｌ 艘超 深 水
井平台 （ ） ， 船 中 配备挪威１ ０ｔ ０ ， ０和５０ ０
海上钻井平台各系统简介
钻井平台各系统简介不知道从什么时候起，石油的价格节节攀升。
能源越来越紧张的今天，很多国家把目光从陆地转向了海洋。
自从世界上第一个海洋钻井平台制造出来以后，海洋工程有了长足的发展。
在几十米甚至上3~4000米深的海底钻一口井并不是一件容易的事，因为在海上环境的复杂多变以及恶劣。
经常要承受巨浪和暴风的袭击。
而钻井又要保持一个相对稳定的作业环境。
才能把一根根长长的钻杆钻进海底。
钻井平台从近海到深海，主要可以分为座底式，自升式，半潜式、钻井船等。
座底式是指，平台的结构直接座在海床上，几乎和陆上钻井没多大区别。
所以它们的可钻探深度很有限。
只能在几十米的水深的浅海区域作业。
自升式，又叫jack-up。
顾名思义，这种平台可以象千斤顶一样可以升降它的高度。
它典型的特征就式3-4条腿。
高高的绗架结构。
上面安装又齿条。
平台本体安装有齿轮。
它们一起啮合，传动。
在到达钻井区域的时候，腿就慢慢的伸到海床上。
平台就靠这几条腿站在海里了。
因为考虑到拖航的稳性，腿不能太长。
所以这种平台一般在120~150米水深的近海区作业。
半潜式，最新的已经到了第6代了。
这种平台综合了钻井船和坐底式驳船的优点，是漂浮在海面上的。
这样的话，它们就可以在更深的水域工作了；船体灌放水，可以调节吃水深度，保持船体稳定。
塔的下部是相当容积的浮筒，上面是若干个中空的立柱，支撑着上部平台平台上面是全部的钻井装备和必要的生活设施。
整个平台靠浮筒浮在水面。
它们带有2~3级动态定位系统，海底声纳定位系统，卫星定位系统等来保证平台的相对稳定的坐标。
它们有各种位移补偿装置来补偿海况带来的不稳定状况。
钻井船，钻井船是设有钻井设备，能在水面上钻井和移位的船，也属于移动式(船式)钻井装置。
较早的钻井船是用驳船、矿砂船、油船、供应船等改装的，现在已有专为钻井设计的专用船。
目前，已有半潜、坐底、自升、双体、多体等类型。
钻井船在钻井装置中机动性最好，但钻井性能却比较差。
钻井船与半潜式钻井平台一样，钻井时浮在水面。
Q HS 2037 9-2008海上石油平台钻机 第9部分 电气、仪表系统
下列术语和定义适用于本文件。 3.1 低压配电系统 low voltage distribution system 500VAC 以下配电系统， 通过配电线路、 变压器、 断路器 （隔离开关） 、 配电盘等配电设备， 向 460VAC、 380VAC、220VAC、110VAC 等不同电压等级的设备输送电能，包括马达控制中心（MCC） 、照明分电盘、通 信分电盘等。 3.2 中高压配电系统 medium/high voltage distribution system 500VAC 以上配电系统，通常由柴油发电机组产生的电能，通过配电线路、变压器、断路器（隔离开 关） 、配电盘等配电设备，向电压等级 690VAC 及 600VAC 等不同电压等级的设备输送电能，包括可控硅整 流装置、交流变频装置及电机等。 3.3 岸电 shore power supply
2010－04－01 实施 发 布
中 国 海 洋 石 油总 公 司
Q/HS 2037.9—2009
目
次
前言 ································································································································································ II 1 范围 ··························································································································································· 1 2 规范性引用文件 ········································································································································ 1 3 术语和定义················································································································································ 1 4 发电供电系统常规配置要求 ····················································································································· 2 5 配电系统 ··················································································································································· 2 6 电力变流装置 ············································································································································ 7 7 应急电源 ··················································································································································· 9 8 交直流电机·············································································································································· 10 9 通用报警装置 ·········································································································································· 13 10 钻井仪表 ··············································································································································· 14 11 可燃气体检测报警器····························································································································· 17 12 硫化氢检测报警器 ································································································································ 17 13 烟火检测报警器使用规范 ····················································································································· 17 14 照明 ······················································································································································· 18
海上采油平台设备配置概述
平台设备配置概述海洋钻机一：钻井平台分类1．固定式海上钻井平台：a:导管架式平台b:混凝土式重力平台2．可移动式钻井平台：a:沉垫式钻井平台。
b:自升式钻井平台。
c:半潜式平台二：钻机的组成1．起升系统起升系统设备是由绞车，井架，天车，游车大钩，及钢丝绳组成。
游动系统设备是由天车，游车，钢丝绳等组成。
2．旋转系统设备是由顶驱，转盘，井下工具，钻头组成。
3．泥浆循环系统设备是由泥浆泵，高低压管汇，立管，水龙带，泥浆净化系统，泥浆配置设备。
主要功用是利用泥浆和其它流体冷却钻头，冲井底带出岩屑，以利正常打钻。
4．动力驱动系统设备采用柴油机为动力，大部分钻井平台都采用交—直流电驱动。
5．控制系统设备由气控系统、机械控制和电控制系统三大部分组成。
气控系统由司钻控制阀、气动离合器、继气器、刹车气缸及其它阀件组成。
机械控制系统有手柄、踏板、杠杆及各种机械离合器。
电控制系统有变阻器、电阻器、继电器和录井仪等。
6．井架和机座钻机配有塔形井架，承载能力强，抗风稳定性好。
有高大的双层底座，上层沿下层的导轨横向移动，下层沿平台的导轨纵向移动，便于在一个井位打多口定向井。
底座下面能容纳井口装置、安装防喷器。
7．辅助设备有供气系统、供水系统及防喷设备等。
三：钻机的主要参数1.可钻最大井深：它指的是钻机具有钻井能力和下套管能力。
2.最大起重量：指钻机起升系统中大钩允许静载荷。
钻井是遇到较大载荷有以下几种情况：⑴.起下钻具操作时因钻具重量引起的动载荷。
⑵.井下不正常时，如卡钻。
⑶.下套管时，按所下套管的重量来计算。
⑷.处理套管事故时，以上提套管的拉力为计算钻机的最大起重量。
（计算方法：以套管断裂载荷80%为限）3.额定钻具重量：指的是在可钻最大井深时，所用额定尺寸的钻具重量形成的大钩静载荷。
4.绞车功率：在起升的过程中，绞车用最低速能够起升的额定钻具重量所需要的功率。
5.转盘开口直径。
钻井绞车一：钻井绞车的功用1.下钻具，下套管。
钻井平台SCR系统数字化升级改造及应用
钻井平台 SCR系统数字化升级改造及应用摘要：自工业革命以来，人类对于资源有着极高的依赖性，想要促进国家经济发展，就要加强对资源的利用，进而来满足国家的日常需求。
在这一过程中，钻井平台的存在则是石油开发中不可缺少的重要组成部分，关系到整个资源的开发与应用。
随着社会的不断发展，传统的钻井技术与平台建立显然已经无法满足社会发展需要，在这一背景下，SCR系统的数字化升级与改造变得尤为重要，通过这一措施，不但能够提高我国资源开发效率，同时还能够满足国民的生产需要。
关键词：钻井平台；SCR系统；数字化；升级改造就目前来看，我国资源采集企业在开展资源采集工作中，所选用的钻机都是以电驱动控制系统为主，通过该系统来实现对海洋钻井平台的控制工作，以此来满足SCR系统的运行要求。
但是，当前我国在系统应用方面仍然存在这一定程度的问题，SCR系统不但无法满足日常生产需要，在传动与控制方面也存在着一定程度的问题，进而导致后续工作很难得到有效开展。
正因如此，为了确保我国资源采集工作能够顺利开展，钻井平台的整体质量与安全性能能够得到有效保障，相关人员需要加强对该系统的数字化升级与改造，从而来确保整个资源管理工作能够得到有效开展与应用。
一、钻井平台SCR系统应用现状由于钻井平台大多都被应用在地表下的资源采集工作中，在进行实际应用的过程中，很有可能会受到各类外界因素的影响，导致整个工程质量大幅度降低。
很多钻井平台在进行实际运营的过程中，由于施工周期较长，导致钻井平台中所具备的电机设备产生了较为严重的问题，而设备线路的老化现象所带来的影响是十分巨大的，不但会导致整个系统运行质量受到影响，在对设备进行控制的过程中也会导致整个系统的灵敏性大不如前。
最为重要的一点是，由于施工时间较长，导致整个电路自身所具备的负荷能力无法得到有效保障，随着使用时间的不断推移，负荷能力也就越来越差，在进行后续的工作中，平台中所具备的磁场内容会在电流变化的影响下失去稳定性，从而发生不断跳闸的情况[1]。
海上石油平台钻机提升系统(宣贯)2
6
6
一、编写过程简介
2.起草人、 2.起草人、主审人简介 起草人
起草人： 起草人：耿亚楠 高级工程师 钻井资深工程师
朱 江 高级工程师 开发研究部副经理 何保生 高级工程师 钻修机首席工程师
主审人： 主审人：王平双 高级工程师 钻完井研发总监
7
7
一、编写过程简介
3.标准编制依据 3.标准编制依据
海上石油平台钻机
-------第 部分: -------第3部分:提升系统
汇报人：耿亚楠
中海石油研究中心开发研究部钻采室 2009 2009年5月
汇报提纲
一、编写过程简介 二、标准的内容 三、标准使用简介
2
2
一、编写过程简介
1. 编写背景与任务来源
主要编写/ 2. 主要编写/审核人
3. 标准编制依据 4. 标准特点 5. 标准起草工作的简要过程
编制、 6. 编制、修改说明
3
3
一、编写过程简介
1. 编写背景与任务来源
直到2006年海上石油平台钻机设备没有自己的标准， 直到2006年海上石油平台钻机设备没有自己的标准，一 2006年海上石油平台钻机设备没有自己的标准 直采用API标准和石油行业标准，而以上两个标准没有 API标准和石油行业标准 直采用API标准和石油行业标准，而以上两个标准没有 突出海洋平台钻机的特点。 突出海洋平台钻机的特点。随着中海油海上生产规模扩 大，海上模块钻机数量不断增加，为了适应这一形势， 海上模块钻机数量不断增加，为了适应这一形势， 2006年专标委下达任务 研究中心编写了系列标准“ 年专标委下达任务， 2006年专标委下达任务，研究中心编写了系列标准“海 上石油平台钻机”的第1部分； 上石油平台钻机”的第1部分； 随着该工作的展开，系列标准的第2部分、 随着该工作的展开，系列标准的第2部分、第3部分也编 写完成并发布实施，目前系列标准的第4部分、 写完成并发布实施，目前系列标准的第4部分、第5部分 已经编写完成，今后将陆续将本系列标准补充完整； 已经编写完成，今后将陆续将本系列标准补充完整；
自升式海上钻井平台升降系统技术特点分析 (1)
随着海洋开发战略的不断发展，对于海洋工程 装备的需求将日益旺盛，从自升式海上平台升降系 统的发展趋势来看，应着手研究开发电驱动式升降 系统。
参考文献 [1] 《自升式海洋平台齿轮齿条升降系统的研究》 作者：孙永泰
《石油机械》 2004-10-10. 收稿日期：2011-03-09
以每种新的传动形式的升降机构都需要进行破坏试
见表1电动齿轮齿条升降系统厂家名称法国blm荷兰msc美国letourneau驱动方式电动机驱动电动机驱动电动机驱动自升式海上平台升降系统汇总升降单元型号额定提升力c50180tc105270t150t300t170t200t450t270t320t360t齿条型式升降单元布置方案预压拔桩提桩等等每种工况过程中升降机构的受力状况以及升降速度的变化都需要进行分析否则对于升降系统的结构形式和传动方式选择都无法进行
725KIP 800KIP
(320t) (360t)
单边齿条 布置：18
机构的设计制造经验，对于其受力分析、动力学研
究、振动噪声控制、弹性啮合原理以及载荷分配等
（2） 国内方面
方面还需要进一步的研究；
近几年，国内从事海洋工程的各大公司和科研
（3） 高强度超大模数齿轮的设计与制造 与齿条啮合的小齿轮为超大模数齿轮，模数一
驱动 升降单元型号 齿条
升降单元
受力状况以及升降速度的变化都需要进行分析，否 名称
则对于升降系统的结构形式和传动方式选择都无法 法国
BLM
进行；
方式
电动机 驱动
（额定提升力） 型式
布置方案
C50 (180t) C105 (270t)
齿条数/桩腿：2 双边齿条
C50 布置：36 或单边齿条
石油钻井八大系统1
以及存靠立根的指梁；
5）立管平台2：装拆水龙袋的操作台； 6）工作梯
7.1.4、钻井工艺对井架的要求
基本要求
足够的承载能力：匹配最大钩载。 足够的尺寸空间：净空高度，顶部截面，底部截面、大腿 内裆空间。 应保证拆装方便，快速移动。
特殊要求
特殊环境（海洋、沙漠、台风等）要求 防腐蚀 超低温 整体运移
以一定的压力和流
量将钻井液输进钻 具，完成整个循环 过程
3.3、地面管汇
地面管汇包括高
压管汇、立管、
水龙带等。
作为钻井液在地
面上的通道。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3.4、泥浆净化设备
泥浆净化设备包括振动筛、旋流器、离心机等。
振动筛：从井底返出的钻井液首先经过振动筛清除较大的固相颗粒，
故称振动筛为第一级固控设备，它适合于各种钻井液的筛分。
上部由钢丝与天车相
连，下面接大钩。
1.4、大钩
钻井大钩是重要提升
设备。
上部与游车相接，尖
钩钩住水龙头上部提
环。
2、旋转系统
作用：驱动钻具旋转以破碎岩层
组成：水龙头、转盘、钻具（一般包括方钻杆、钻杆、钻
铤和钻头，扶正器、减震器以及配合接头等）
工作原理：转盘通过方钻杆带动整个钻柱（由钻杆和钻铤
八大系统
徐 闹
4、动力系统
作用：
为绞车、转盘、钻井 泵提供动力
组成：
柴油机或柴油发电机、 电动机
5、传动系统
作用
把柴油机或柴油机 组的动力分配到各 个工作机组
组成
机械传动、电动传 动、液压传动
6、控制系统
作用
海上钻井平台井架升级后的结构加强
海上钻井平台井架升级后的结构加强蒋豪斌【摘要】Various combined operation conditions and load components should be considered because the derrick of offshore drilling platforms are affected by the various environmental loads and self-loads under operation. This paper builds 3D finite element model of a platform with the upgraded drilling rig by SACS, performs direct calculation and analysis under the various operation loads, and puts forward the effective and economic reinforcement scheme which can satisfy the requirements after promotion.%海洋钻井平台的井架在作业时受到各种环境载荷和自身工作载荷的作用，需要考虑多种组合工况和载荷成分。
文中应用SACS有限元软件针对某升级钻井能力的平台井架建立三维有限元模型，对其在各种载荷和工况下进行直接计算分析，提出有效且经济的加强方案，使其能满足提高钻井能力后的要求。
【期刊名称】《船舶》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】5页(P38-42)【关键词】海上钻井平台;井架;大钩载荷;有限元【作者】蒋豪斌【作者单位】上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200436; 美国船级社上海代表处上海200021【正文语种】中文【中图分类】U661.43许多海上油田经过数年或数十年的开采以后，浅层的石油天然气储量日益减少，因此产量逐年下降。
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。
13
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。
14
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。
10
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”。
石油钻杆运移系统提升机构设计及优化
图 １为钻 杆 运 移 系 统 的结 构 简 图 。提 升 机
目 国外已有较成熟的该类设备 ，如美 国 ＯＬ 前 Ｉ 公
司和 Ｔ Ｓ Ｏ公 司。 国 内对 钻 杆 运 移 系统 的研 究 ＥＣ 和 应用 较少 ，尚未投 入生 产和 使用 。 在 钻 杆 运移 系 统 设 计 过 程 中 ，提 升 机 构 受
ＹＡＮ ｅ ｇ ｘｎ Ｃｈ ｎ — ｉ
（ ｈｎ ｎｖｒ ｔ ｏ ｅ ｏ ｕ Ｅ ｓ Ｃ ｉａ ，Ｄ ｎｙｎ ５ ０ １ ｈｎ ） Ｃ ｉａＵ ｉ ｓｙ ｆ ｔ ｌ ｍ（ ａｔ ｈｎ ） ｏ ｇｉｇ２ ７ ６ ，Ｃ ｉ ｅ ｉ Ｐ ｒｅ ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａｃ ｏ ｄ ｎ ｅ ｓ ｅ ｉｌ ｒ ｉ ｇｃ ｎ ｉ ｏ ｓｏ ｏ ｓ ｎ ｃ ａ ｉｍ ｆ ｒ ｌｎ ｉ ｅｃ ｎ ｅ ｉ ｇ ｓ ｓｅ ， ｓｒ ｃ ： ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｔ ｐ ｃ ａ ｗｏ ｋｎ ｏ ｄｔ ｎ ｆｈ ｉｔ ｇ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｏ ｉ ｉ ｇｐ ｐ ｏ ｖ ｙ ｎ ｙ ｔ ｍ ｏｈ ｉ ｉ ｄ ｌ ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｃ ｅ ｆｔ ｅ ｕ ｉ ｉ ｐ ｏ ｏ ｅ ． Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｓ ｔ ｎ ｌ ｚ ｇ ａ ｄ ｃ ｌ ｕ ａｉ ｇ ｏ ｅ ｓ ｓ ｍ ， ｔ ｅｆ— ｈ ｅ ｉｎ ｓ ｈ ｍｅ ｏ ｈ ｎ ｔ ｓ ｒ ｐ ｓ ｄ ｓ ｄ ｏ ｈ ｔ ｉ ａ ａｙ ｉ ｎ ａｃ ｌｔ ｆ ｈ ｙ ｔ ａｃ ｎ ｎ ｔ ｅ ｈ ｉ
ｍｉｅ ｎ ｅ ｉ ｅ ｎ ｔ ｅ ｂ ｓ ｆｔ ｅａ ａ ｙ ｉ ｒ ｓｌｓ Ｔｈ ｏ ｄ ｎ ｆｔ ｅｈ ｉｔ ｇ ｍｅ ｈ ｉｍ ｒ ｅ ｏ ａ ｚ ｄ ａ ｄ ｄ ｓｇ ｄ ｏ ａ ｉ ｏ ｌ ｓｓ ｅ ｕ ｔ． ｎ ｈ ｓ ｈ ｎ ｅ ｌａ ｉ ｇ ｏ ｏｓｉ ｃ ａ ｓ ｉ ｍｏ ｅｒ ａ ｎ — ｈ ｎ ｎ ｓ ｓ ｂ ｅ ａｔｒ ｉ ｒｖ ｎ ． ｌ ｆ ｍｐ ｏ ｉｇ ｅ Ｋｅ ｒ ｓ：ｄ ｌ ｎ ｉ ｅ ｃ ｎ ｅ ｉ ｇ ｈ ｉｔ ｇ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ；ｆ ｉ ｌ ｍｅ ｔ ｏ ｔ ｚｎ ｅ ｉｎ ｙ ｗｏ ｄ ｉ ｉ ｒ ｌ ｇ ｐ ｐ ｏ ｖ ｙ ｎ ； ｏ ｓｉ ｃ ａ ｉｍ ｎ ｉ ｔ ｅｅ ｎ ； ｐ ｉ ｉｇ ｄ ｓｇ ｎｅ ｍｉ
海上石油钻井平台
海上石油钻井平台的安全与环保措施
海上石油钻井平台的安全措施
• 安全培训：对平台工作人员进行安全培训和教育，提高安全意识 • 安全制度：制定和完善平台的安全管理制度，确保安全生产 • 应急预案：制定平台的安全应急预案，提高应对突发事件的能力
海上石油钻井平台的环保措施
• 环保设施：在平台上设置环保设施，减少污染物的排放 • 环保监测：定期对平台的环保指标进行监测，确保符合环保要求 • 环保管理：制定和完善平台的环保管理制度，提高环保管理水平
03
海上石油钻井平台的运营与维护
海上石油钻井平台的运营管理模式
海上石油钻井平台的运营管理
• 作业调度：根据油公司的需求，安排平台的钻井作业计划 • 安全生产：确保平台在作业过程中的安全性和稳定性 • 环境保护：减少平台对海洋环境的影响，保护生态环境
海上石油钻井平台的运营模式
• 合同制：油公司与钻井平台运营商签订租赁合同，明确双方的权利和义务 • 合作制：油公司与钻井平台运营商共同投资、共担风险、共享收益
海上石油钻井平台的维护与保养
海上石油钻井平台的维护
• 日常维护：对平台设备进行定期检查、保养和维修，确保其正常运行 • 定期检查：对平台结构、设备等进行定期检查，评估其性能和安全性 • 应急维护：在平台出现故障或紧急情况时，进行及时的维修和处理
海上石油钻井平台的保养
• 防腐保养：定期对平台结构进行防腐处理，延长使用寿命 • 设备保养：对平台设备进行定期保养，提高设备的使用效率和寿命
海上石油钻井平台的市场策略
• 技术创新：通过技术创新，提高平台的竞争力 • 价格竞争：通过降低价格，吸引更多的客户 • 服务竞争：通过提供优质的服务，提高客户的满意度和 忠诚度
海上石油钻井平台面临的主要挑战与应对措施
海上某平台应急发电机控制系统升级改造①
海上某平台应急发电机控制系统升级改造①
为了确保海上某平台在紧急情况下的可靠性和稳定性，应急发电机的控制系统需要进
行升级改造。
该平台是一座海上石油钻井平台，位于南海某油田，属于海洋环境严酷、海
况复杂的地区。
一、需求分析
1、提高可靠性：应急发电机在紧急情况下能够及时投入并输出电力。
2、提高稳定性：应急发电机输出电压、频率、功率具有稳定性。
3、提高操作安全性：操作人员在运行控制系统时能够保持安全、简单、可靠。
二、改造方案
1、硬件改造：
（1）更换控制器：更换PLC（可编程逻辑控制器）控制器，使用国内外先进的PLC，
保证控制可靠性和稳定性。
（2）更换伺服电机：更换伺服电机，确保发电机的转速和负载匹配，达到稳定输出。
（3）改善电容电感器选用：更换电容电感器，确保电容电感器的选用适合变频器输出的电气负荷，保证输出电压、频率、功率的稳定性。
（4）改进电路：对电路进行优化设计，缩短电路长度，提高输出功率的质量。
（1）控制系统升级：更新控制系统程序，提高控制系统精度和可靠性，减少操作人员不必要的疑惑。
（2）系统监控：添加监控系统，当平台发生突发状况时，控制器能够自动进行处理，确保电力供应的可靠性和稳定性。
（3）开关量输入输出优化：优化使开关量输入输出与逻辑监控完美适配，保证输入输出正确性。
三、改造后效果
经改造后，在平台出现紧急状况时，应急发电机能够更快速的投入并输出电力，提高
了可靠性和稳定性；操作人员在使用控制系统时操作直观简单且可靠，提高了操作安全性。
同时，在节省平台运营成本的前提下，满足了平台长期的稳定运行需求。
石油工程机装备第五章起升系统工作原理与设备11版
定期对起升系统的各润滑点进行润滑，确保各运动部件的顺畅运 行。
清洁除尘
定期清除起升系统表面的灰尘和污垢，保持清洁，防止杂物进入 系统内部。
起升系统的定期保养
定期检查
按照设备维护手册规定的周期，对起升系统的关键部件进行详细检 查，如电机、减速器、制动器等。
紧固调整
对起升系统的螺栓、螺母等连接件进行检查和紧固，确保各部件的 连接牢固可靠。
此外，起升系统还配备有行程限位装置、超速保 护装置等安全保护措施，确保钻机升降的安全性 和稳定性。
03
起升系统的主要设备
电动葫芦
定义
01
电动葫芦是一种使用电力驱动的起重设备，用于提升和移动重
物。
工作原理
02
电动葫芦通过电机和减速器驱动卷筒旋转，卷筒上的钢丝绳或
链条用于提升或降低重物。
应用03广泛应用于 Nhomakorabea种工业领域，如石油、化工、电力等，用于吊装、
更换磨损件
对达到磨损极限的部件进行更换，如轴承、密封件等，确保系统的正 常运行。
起升系统的常见故障与排除方法
电机故障
如电机无法启动、运行异常等，可能是电源问题、电机内部故障等 原因，需检查电源和电机内部元件，必要时更换电机。
减速器故障
如减速器发热、漏油等，可能是齿轮磨损、密封件损坏等原因，需 更换齿轮或密封件。
石油管道起升系统
用于铺设和维修石油管道，提高管道安装和维护效率。
起升系统在建筑行业的应用
塔吊起升系统
用于高层建筑的施工，实现建筑材料 的快速运输和建筑结构的升降。
施工电梯起升系统
用于建筑内部的施工，提供施工人员 上下楼层的安全通道。
起升系统在交通运输行业的应用
钻机八大系统组成及作用
钻机定义石油钻井的地面配套设备称为钻机，石油钻机是由多种机器设备组成的一套大功率重型联合工作机组。
钻机八大系统（1）起升系统组成：天车、游车、大钩、绞车、滚筒、钢丝绳以及吊环、吊卡、吊钳、卡瓦等井口工具。
作用：下放、悬吊或起升钻柱、套管柱和其它井下设备进、出井眼；起下钻、接单根和钻进时的钻压控制。
（2）旋转系统组成：转盘、水龙头、钻头、钻柱。
作用：保证在钻井液高压循环的情况下，给井下钻具提供足够的旋转扭矩和动力，以满足破岩钻进和井下其它要求。
（3）循环系统组成：泥浆泵、地面管汇、泥浆罐、泥浆净化设备。
其中地面管汇包括高压管汇、立管、水龙带，泥浆净化设备包括振动筛、除砂器、除泥器、离心机等。
作用：从井底清除岩屑；冷却钻头和润滑钻具。
泥浆泵号称钻机的“心脏”泥浆的循环流程：泥浆泵－地面高压管汇－立管－水龙带－水龙头－钻柱（方钻杆、钻杆、钻铤）－钻头－环形空间－地面排出管线－固控设备－泥浆池－泥浆泵起升系统、循环系统和旋转系统是钻机的三大工作机组（4）动力系统组成：柴油机、电动机。
作用：为整套机组（三大工作机组及其他辅助机组）提供能量。
（5）传动系统组成：联轴器、离合器、变速箱、皮带传动、链条传动等装置作用：把动力传递给泥浆泵、绞车和转盘（三大工作机）（6）控制系统组成：机械控制、气控制、电控制和液控制等。
作用：控制各系统、设备按工艺要求进行。
司钻通过钻机上司钻控制台可以完成几乎所有的钻机控制：如总离合器的离合；各动力机的并车；绞车、转盘和钻井泵的起、停；绞车的高低速控制等。
（7）钻机底座系统组成：钻台底座、机房底座。
作用：支撑和安装各钻井设备和工具，提供钻井操作场所，方便钻机设备的移运。
（8）辅助设备系统组成：供气设备、辅助发电设备、井口防喷设备、钻鼠洞设备及辅助起重设备等。
海洋石油钻机的控制系统与自动化技术
海洋石油钻机的控制系统与自动化技术摘要：随着全球能源需求的不断增长，海洋石油钻机的重要性与日俱增。
为了提高勘探和生产效率，减少事故风险，海洋石油钻机的控制系统与自动化技术在近年来得到了广泛应用和发展。
本文将深入探讨海洋石油钻机控制系统的基本原理和自动化技术的应用，以及其对海洋石油钻机操作和安全性的提升。
1. 引言海洋石油钻机是为了在深海环境下进行石油勘探和生产而设计的专用设备。
其工作环境复杂，存在着极高的风险和挑战。
为了提高工作效率和操作安全性，海洋石油钻机的控制系统与自动化技术起到了关键作用。
2. 海洋石油钻机控制系统的基本原理海洋石油钻机的控制系统基于先进的电气控制技术和计算机自动化技术。
其基本原理是将丰富的传感器数据通过采集和分析，自动控制各个装置的运行，满足勘探和生产的需求。
该系统由监视、信息处理和执行等多个部分组成。
3. 海洋石油钻机自动化技术的应用海洋石油钻机的自动化技术应用于各个方面，包括钻井过程、井下操作、设备维护和安全保障等。
下面将对其中的几个重点应用进行介绍。
3.1 钻井过程控制自动化钻井过程是海洋石油钻机最核心的工作环节。
通过引入自动钻具控制系统，可以实现钻头的自动定向和自适应控制，提高钻井效率，减少人工操作。
此外，自动化技术还可以实现对钻井参数的在线监测和调整，确保钻孔的质量和稳定性。
3.2 井下操作自动化海洋石油钻机的井下操作包括抽吸泥浆、解决井下事故、井下构筑等。
通过使用自动化装置和传感器，可以实现井下操作的远程监控和自动化控制，减少人工干预，降低操作风险，提高作业效率。
3.3 设备维护自动化海洋石油钻机设备的维护非常重要，可以通过自动化技术实现对设备的在线监控和预警，提前发现设备故障和磨损，减少维修时间和成本，并保证设备运行的可靠性和稳定性。
3.4 安全保障自动化海洋石油钻机工作环境极其危险，安全保障至关重要。
自动化技术可以实现对潜在风险的快速识别和预防，如火灾和气体泄漏等。
自升式海上钻井平台液压升降系统解析
自升 式 海 上 钻 井 平 台 液 压 升 降 系 统 由一套 独 立 的 液 压 驱动 系 统提 供 动 力 ，确 保 桩 腿 可 克 服泥
土 、砂 石 等 带 来 的 阻 力和 升 降平 台 自身 的 重 力 ， 将 桩 腿 插 入 或 拔 离 海床 以及 升 降整 个 平 台 。根 据 平 台升 降工 况 、作 业 工 况 、 自存 工况 、预 压 工 况 的 重量 重心 计 算 及 环 境 载 荷 的 计 算 结 果 ，确 定升 降 系 统 的 正 常升 降 能力 、预 压 升 降能 力 、 船 体 升 降 速 度 。海 上平 台液 压 升 降系 统 设 计 应 满 足 以下 功 能 ：确 保 系 统 有 足够 的动 力 克服 泥 土 、砂 石 等 阻 力 与 平 台 自身 的 重 力 ，将 桩 腿 体 插 入 或 拔 离 海
（ ）上 插销 卸 载 。控 制 主 油缸 继 续缩 回 ，直 ２ 至 上插 销 纵 向位 置 传 感 器 发 出 信 号 停 止 动 作 。即 上插 销 已经脱 离 桩腿 内孔壁 ， 载 荷 已经 全 部 转 移
到下 插销 ；
销 已经 脱 离 桩 腿 内孔 壁 ， 载荷 已经 全 部 转 移 到 下 插销。
主 油 缸 为 桩 腿 提 供 主 要 动 力 ，顶 部 与 底 部 分 别 连 接 上 环 梁 和 下环 梁 机 构 。 除此 之 外 在 主 油 缸 上 还 安 装 了位 移 传 感 器 与 行 程 开关 ，协 助 主 油缸 与插 销 油缸 协调 工作 。
销 已经 脱 离 桩腿 内孔 壁 ，载 荷 已经 全 部 转 移 到 上 插销 。 （ ）下插 销 拔 出 。控 制 下插 销 油缸 缩 回 ，拔 ６ 销 到位 后 ， 下插 销 水 平 位 置 传 感 器 发 出信 号 ， 系 统 自动停 止插 销油 缸动 作 。 （ ）重 复步 骤 （ ）。 ７ １
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一、编写过程简介
3.标准编制依据
2.规范性引用文件
SY/T 5170 石油天然气工业用钢丝绳规范 SY/T 5023 石油钻机用刹车块 SY/T 5025-1999 钻井和修井井架、底座规范 SY 5288-2000 钻采提升设备主要连接尺寸 SY 5301-87 石油钻采机械产品用碳素钢和普通合金钢铸件通用技
1. 编写背景与任务来源
直到2006年海上石油平台钻机设备没有自己的标准，一 直采用API标准和石油行业标准，而以上两个标准没有 突出海洋平台钻机的特点。随着中海油海上生产规模扩 大，海上模块钻机数量不断增加，为了适应这一形势， 2006年专标委下达任务，研究中心编写了系列标准“海 上石油平台钻机”的第1部分；
本标准配合第一部分“选型方法”使用可用于钻机提升 设备的选型，另外本标准主要用来规范设备制造厂家的 设计制造，本标准发布后，海上平台钻机的提升设备的 选型、设计、制造、使用、管理等将更为规范；
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一、编写过程简介
1. 编写背景与任务来源
本标准是根据海油科学（2007）10号“关于 下发2007年标准化项目计划和经费的通知” 而制定的，计划名称为“海上石油平台钻机 第3部分：提升系统”，计划编号为Q/HS 2007-14。
术条件 SY 5302 石油钻采机械产品用灰铸铁件通用技术条件 SY 5304-87 石油钻采机械产品用锻件通用技术条件 SY 5305-87 石油钻采机械产品用焊接件通用技术条件 SY 5306-87 石油钻采机械产品用机械加工通用技术条件 SY 5307-87 石油钻采机械产品用装配通用技术条件
海上石油平台钻机
-------提升系统
石油研究中心开发研的内容 三、标准使用简介
2
2
一、编写过程简介
1. 编写背景与任务来源 2. 主要编写/审核人 3. 标准编制依据 4. 标准特点 5. 标准起草工作的简要过程 6. 编制、修改说明
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3
一、编写过程简介
6
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一、编写过程简介
2.起草人、主审人简介
起草人：耿亚楠 高级工程师 钻井资深工程师
朱 江 高级工程师 开发研究部副经理 何保生 高级工程师 钻修机首席工程师
主审人：王平双 高级工程师 钻完井研发总监
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一、编写过程简介
3.标准编制依据
1.现场海洋平台模块钻机设计、使用经验
中海油在南海、东海、渤海已经有多个 平台模块钻机投入使用，已经有了20年 的海洋平台模块钻机使用经验，中海油 也多次参加了平台模块钻机的详细设计 与EPC总包，在海洋平台模块钻机的设 计、选型、配置等方面积累了丰富的经 验
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一、编写过程简介
3.标准编制依据
2.规范性引用文件
SY 5308-87 石油钻采机械产品用涂漆通用技术条件 SY 5309-87 石油钻采机械产品用包装通用技术条件 SY 5530-2005 石油钻机和修井机用水龙头 JB/T 4385 石油钻采机械产品用锻件通用技术条件 JB/T 5000.6-1998 重型机械通用技术条件 铸钢件 JB/T 5000.8-1998 重型机械通用技术条件 锻件 JB/T 5000.12-1998 重型机械通用技术条件 涂装 JB/T 5000.13-1998 重型机械通用技术条件 包装 ZB J04 005-1987 渗透探伤方法
2007年2月开始标准的立项 2007年3月通过标准立项审批 2007年4月开始收集资料同时编写标准 2007年8月标准起草完毕，形成初稿 2007年9月标准报给主审人进行初审 2007年10月组织专家对标准进行了的初次
审核，同时形成专家意见
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一、编写过程简介
5.标准起草工作的简要过程
随着该工作的展开，系列标准的第2部分、第3部分也编 写完成并发布实施，目前系列标准的第4部分、第5部分 已经编写完成，今后将陆续将本系列标准补充完整；
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一、编写过程简介
1. 编写背景与任务来源
本标准是 “海上石油平台钻机”系列标准的第3部分， 该部分对海上平台钻机最重要的设备：绞车、天车、游 车等进行了规范；
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一、编写过程简介
4.标准特点
本标准在编写过程中参照了我国石油行业标准 和API标准中绞车、天车、游车、游车大钩、 大钩、水龙头等提升设备中相关规范，并结合 我国海上平台钻机提升系统的实际使用情况， 突出提升系统的系统性及海洋提升系统的设备 和运输特点。
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一、编写过程简介
5.标准起草工作的简要过程
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一、编写过程简介
3.标准编制依据
2.规范性引用文件
《货物堆装和系固安全操作规则》（海上安全委员会）
API RP 9B 油田用钢丝绳的应用、维护和使用推荐作法（第9版， 1986 年 5 月）
ASTM A688 ASTM A781 ASTM A788
一般工业用碳素钢和合金钢锻件 工业用钢和合金铸件的一般要求 钢制锻件的一般要求
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一、编写过程简介
3.标准编制依据
2.规范性引用文件
GB/T 711-1988 优质碳素结构钢热轧厚钢板和钢带 GB/T 3098.1-1982 紧固件机械性能、螺栓、螺钉和螺柱 GB/T 3274-1988 碳素结构钢和低合金结构钢、热轧厚钢板和钢带 GB/T 5677-1985 铸钢件射线照相及底片等级分类方法 GB/T 7233-1987 铸钢件超声波探伤及质量评级标准 GB/T 9443-1988 铸钢件渗透探伤及缺陷显示痕迹的评级方法 GB/T 9444-1988 铸钢件磁粉探伤及质量评级方法 GB/T 13306 标牌 GB/T 15822-1995 磁粉探伤方法 GB/T 17744-1999 钻井设备规范
2007年11月修改初稿同时形成征求意 见稿
2007年11月由标委会组织相关专家对 标准征求意见稿进行了第二次审核， 与会专家形成一致意见，标准予以形 成送审稿，同时要求按照专家意见尽 快进行修改完善
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一、编写过程简介
6.编制、修改说明
1. 初稿的修改及征求意见稿的形成