第2章-海上石油平台类型课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《第2章-海上石油平台类型课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 海上 石油 平台 类型 课件
- 资源描述:
-
1、石油工程学院海洋工程系1第二章 海上石油平台u 主要内容 2.1 海上平台的主要性能要求 2.2 海上钻井平台 2.3 海上采油平台 2.4 我国海上钻井平台介绍石油工程学院海洋工程系21 1、按运动方式,可分为、按运动方式,可分为固定式固定式与与移动式移动式两大类两大类 海洋平台的分类海洋平台的分类 群柱式 桩基式 腿柱式海洋平台固定式移动式桩式重力式浮式坐底式顺应式船式半潜式坐底式自升式独立腿式沉垫式牵索塔式张力腿式石油工程学院海洋工程系3 2 2、按功能,海洋平台的分类有、按功能,海洋平台的分类有钻井平台钻井平台、生产生产平台平台、生活平台生活平台、储油平台储油平台、近海平台近海平台等。
2、等。石油工程学院海洋工程系4 一、海上平台的主要性能要求 按使用功能分类,海水石油平台可划分为:海上钻探、海上油和气开采、海上油和气集输和海上服务四类。 (一)海上钻探 钻探平台主要用来安装钻探设备,进行钻探活动,故必须有相应的甲板面积和载重量。 这类平台在钻探工作时尽可能减少其位移,以限制平台的钻探设备(如钻管等)的受力和变形,保证正常的钻探工作。根据操作情况,这种位移在垂向应不大于1.5m,水平方向应不大于水深的6%,平台的纵横倾角应不大于3度。 因为一口油井约需作业时间长,所以这类平台,在早期油田开发中,以移动式较为有利,可以便于经常迁移。这类平台有半潜式、自升式和船舶式等。但在大规模油
3、田的开发中,也有用固定式平台作为多井钻井平台,随之作为开采平台使用的。石油工程学院海洋工程系5 (二)海上油气开采平台 开采平台主要用来开采油、气和对油、气进行初步处理(如油气、油水分离)的,它必须成为多口生产井和油气处理设施的基础。故必须有相应的甲板面积和载重量,但对位移限制则没有钻探平台那么严格。 由于这类平台固定在一个定位点的使用时间较长,一般多使用固定式的,如导管架平台或重力式平台,在浅水区,固定式平台也较经济。但在深水区,或在早期生产中,则以使用移动式平台较为经济。 (三)海上油、气集输平台 开采平台生产的油、气,可以自己储存一部分,大量的则需另用储油平台贮存,并由此平台通过固定的管
4、线或穿梭油轮向陆上输送。这在同一地区同时有若干个开采平台时显得尤其必要。从安全的观点看,开采平台和贮存平台分开更有好处。石油工程学院海洋工程系6 (四)海上服务平台 海上服务可包括多方面的内容,如海上居住平台,海上起重平台,以及打桩、铺管作业等。 工作人员长期生活在海上,条件恶劣,工作紧张,故居住条件应能保证船员的充分休息,例如能保证摇晃小,振动小,振动频率低等,还应能保证船员的充分安全,对防火,救生等应符合有关规范的要求。对浅水和多井的作业区,居住平台可用固定式的,但在深水区,则多用半潜式的。 其他如起重、打桩、铺管等作业平台,对海洋环境的运动响应也都有一定的要求必须给予满足。石油工程学院海
5、洋工程系7图21 水深和钻井平台的形式选择石油工程学院海洋工程系8图22 水深和采油平台的形式选择石油工程学院海洋工程系9二、海上钻井平台 海上钻井平台是指在海上钻井时的工作场所。就其作业特点来说,可分为固定式与浮动式两种。前者作业时固定于海底;后者作业时漂浮于海面,随海水浮动。 (一)海上钻井平台的类型、性能及选择 1海上钻井平台的类型与性能 海上钻井平台按照能否移动来划分,可分为两大类。 1)固定式:固定钻井平台。固定于海底后,即不能再移动。 2)移动式:包括自升式钻井平台、坐底式钻井平台、半潜式钻井平台和钻井浮船。作业完成后,它们可以通过拖航或自航,移运至其它地点。 在表21中列出了移动
6、式钻井平台的性能参数,各类钻井平台的结构及其对比情况如图23则所示。 石油工程学院海洋工程系10图23 各类钻井平台对比图石油工程学院海洋工程系11表21 各类移动式钻井平台的性能石油工程学院海洋工程系12钻井平台钻井平台 海洋钻井的目的足为了了解海底地质构造及矿物海洋钻井的目的足为了了解海底地质构造及矿物储藏情况,这项工作通常是由钻井平台来完成的。储藏情况,这项工作通常是由钻井平台来完成的。各种不同平台的特点各种不同平台的特点石油工程学院海洋工程系13 海上钻井的设备相当复杂,包括井架(又称钻塔)、提升设备、转动系统、泥浆循环系统、动力系统、井口系统、井控系统、水下钻井设备的控制操作系统、运
7、动补偿系统等。因为海上钻井要受到风、浪、流的影响,所以比陆上钻井要复杂得多。 石油工程学院海洋工程系141、坐底式钻井平台坐底式钻井平台是早期在浅水区域作业的一种移动式钻井平台。平台分本体与下体,由若干立柱连接平台本体与下体,平台上设置钻井设备、工作场所、储藏与生活舱室等。钻井前在下体中灌入压载水使之沉底,下体在坐底时支承平台的全部重量,而此时平台本体仍需高出水面,不受波浪冲击。在移动时,将下体排水上浮,提供平台所需的全部浮力。如属自航者,动力装置都安装在下体中。坐底式的工作水深比较小,愈深则所需的立柱愈长,结构愈重,而且立柱在拖航时升起太高,容易产生事故。由于坐底式平台的工作水深不能调节,已
8、日渐趋于淘汰。 石油工程学院海洋工程系152、自升式钻井平台 自升式钻井平台是由一个上层平台和数个能够升降的桩腿所组成的海上平台。这些可升降的柱腿能将平台升到海面以上一定高度,支撑整个平台在海上进行钻井作业。这种平台既要满足拖航移位时的浮性、稳性方面的要求,又要满足作业时着底稳性和强度的要求,以及升降平台和升降桩腿的要求。 由于自升式平台可适用于不同海底土壤条件和较大的水深范围,移位灵活方便,便于建造,因而得到了广泛的应用。目前,在海上移动式钻井平台中它仍占绝大多数。 石油工程学院海洋工程系16 石油工程学院海洋工程系173、半潜式钻井平台 半潜式钻井平台,又称立柱稳定式钻井平台。它是大部分浮
9、体沉没于水中的一种移动式钻井平台,它从坐底式钻井平台演变而来,由平台本体、立柱和下体或浮箱组成。此外,在下体与下体、立柱与立柱、立柱与平台本体之间还有一些支撑与斜撑连接,在下体间的连接支撑一般都设在下体的上方,这样,当平台移位时,可使它位于水线之上,以减小阻力;平台上设有钻井机械设备、器材和生活舱室等,供钻井工作用。平台本体高出水面一定高度,以免波浪的冲击。下体或浮箱提供主要浮力,沉没于水下以减小波浪的扰动力。平台本体与下体之间连接的立柱,具有小水线面的剖面,主柱与主柱之间相隔适当距离,以保证平台的稳性,所以又有立柱稳定式之称。 石油工程学院海洋工程系18石油工程学院海洋工程系194、钻井船
10、钻井船是设有钻井设备,能在水面上钻井和移位的船,也钻井船是设有钻井设备,能在水面上钻井和移位的船,也属于移动式属于移动式(船式船式)钻井装置。较早的钻井船是用驳船、矿砂船、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。井架一般都设在船的中部,钻井平台一
11、样,钻井时浮在水面。井架一般都设在船的中部,以减小船体摇荡对钻井工作的影响,且多数具有自航能力。钻以减小船体摇荡对钻井工作的影响,且多数具有自航能力。钻井船在波浪中的垂荡要比半潜式平台大,有时井船在波浪中的垂荡要比半潜式平台大,有时要被迫停钻,增要被迫停钻,增加停工时间,所以更需采用垂荡补偿器来缓和垂荡运动。加停工时间,所以更需采用垂荡补偿器来缓和垂荡运动。钻井钻井船适于深水作业,但需要适当的动力定位设施。钻井船适用于船适于深水作业,但需要适当的动力定位设施。钻井船适用于波高小、风速低的海区。它可以在波高小、风速低的海区。它可以在600m水深的海底上进行探查,水深的海底上进行探查,掌握海底油、
12、气层的位置、特性、规模、贮量,提供生产能力掌握海底油、气层的位置、特性、规模、贮量,提供生产能力等等 。 石油工程学院海洋工程系20石油工程学院海洋工程系21 1固定钻井平台 固定平台是借助导管架固定在海底的一个高出水面的建筑物,上面铺设甲板,作为平台,用以放置钻井机械及设备。其类型有: (1)按导管架的结构型式分,有直桩式、直桩斜桩式、联结式三种,如图24所示。 图24 固定平台的结构型式 (二)各类钻井平台的结构及特点 石油工程学院海洋工程系22(2)按桩柱制造材料分,有木桩、钢桩、混凝土桩三种。混凝土桩一般预制好后,再在海上打桩。目前多用钢管桩即在空心钢管中浇注混凝土的结构。(3)按打桩
13、用的设施分,有带桩架、不带桩架两种,如图25所示。前者通过打桩架打桩,打桩后,打桩架即作为导管架的组成部分。后者需在驳船运送来的甲板上打桩,打桩后留下甲板固定好,驳船即离开,此法应用广泛。图25 带桩架与不带桩 架的固定平台石油工程学院海洋工程系23 (4)按钻井设备布置分,有带辅助船、不带辅助船两种。前者将钻杆、套管、泥浆材料库、水泥库等器材存放在辅助船上,因而平台面积可缩小至1530m2。后者需加大平台面积至 1640m2,或采用多层式结构,分层布置设备,但因高度增加,稳定性差。 固定平台的优点是: 1)稳定性好。 2)海面气象条件对钻井工作影响小。 其缺点是: l)不能移运。 2)造价高
14、,适用水深有限,它的成本随水深而急剧增加。 固定钻井平台一般应用于有价值的油田,且适用水深在20m以内。完井后可做采油平台用。 石油工程学院海洋工程系242坐底式钻井平台 坐底式钻井平台是一种具有沉垫(浮箱),并借助沉垫可坐于海底,漂浮海面则可拖航的移动式平台。如图26所示,其上为工作台,下为沉垫(浮箱),中连支撑管柱,总高度大于工作水深。我国自行设计与建造的“胜利一号”坐底式钻井平台如图27所示。图26 坐底式钻井平台石油工程学院海洋工程系25图27 坐底式钻井平台石油工程学院海洋工程系26 其结构组成有: (1)沉垫(浮箱)利用充水排气及排水充气的沉浮原理来控制沉垫沉降或上升。钻井时,沉垫
15、中注水,因而可坐于海底。完井后,沉垫排水充气,构成浮箱,因而平台升起,即可拖航。沉垫(浮箱)有船舱型及浮筒型两种。 (2)工作平台 用于安放机械设备。有正方形、长方形、三角形三种型式,与中间支柱焊接相连。一边有开口,以便于完井后移运;另一边安置吊梯或起重机,以便从辅助船上搬运器材。 (3)支柱一般采用金属桁架结构,与平台及沉垫相连接,它的高度随工作水深而定,约为2030m。若在四个角柱处增添大直径的钢瓶或浮筒,则其适用水深可略增,稳定性也可提高,升降速度也可加快。 坐底式(沉垫式)钻井平台的优点是:钻井时固定牢靠;完井后移运灵活。其缺点是:工作平台高度恒定,不能调节;工作平台面积不宜过大,否则
16、不易拖运;工作水深较浅。 石油工程学院海洋工程系27 3.自升式(桩腿式)钻井平台 自升式(桩腿式)钻井平台是一种具有自行升降的数根桩腿,并借助桩腿稳定于海底的移动式平台。如图28所示。 其结构组成有: (1)桩腿 按其结构来分,有圆柱及桁架两种。按其升降方式来分,又有气动、液压、齿轮齿条传动三种。管柱桩腿采用气动或液压方式升降,而桁架桩腿则采用齿轮齿条传动方式。桩腿长度视水深而定,一般为75170m。图28 自升式钻井平台石油工程学院海洋工程系28 (2)工作平台 本身就是一个驳船甲板,用以安放机械设备。钻井时,桩腿下降,支在海底,平台高出海面,以便进行作业。完井后,先将平台降至海面,再拔起
17、桩腿,于是驳船漂浮于海面,以便拖运。 自升式钻井平台的优点是:对水深适应性强,稳定性好;但缺点是不适于在更深的海域工作。 图29 钻井浮船 4钻井浮船 钻井浮船是利用改装的普通轮船或专门设计的船作为工作平台,如图29所示。它的船体可以是一个或者两个。前者必须在海底完井,否则船移动时会撞坏井口装置,后者则可在海面上完井。石油工程学院海洋工程系29 钻井浮船的船体一般用钢材制成,也可用钢筋混凝土制成。后者节约金属且耐腐蚀,但需用预应力钢筋混凝土构件,以保证其强度、抗冲击和抗震能力。 钻井浮船到达井位后,要抛锚固定。作业时特别是遇到风浪时,钻井浮船船身产生上下升沉及前后左右摇摆,因此,在钻井浮船上,
展开阅读全文