钻井船特征

更新于 2026年10月10日 版权声明
第一节 钻井船特征

钻井船(见图4-1)是具有船形结构的海上钻井平台。典型的钻井船除了具有一艘大型海船所需的结构及设备外,甲板中部还要布置钻井作业平台及井架,作业平台下面还有贯通船体的月池结构,可由此收放钻杆进行钻井。因为船形的结构对波浪的运动比较敏感,易受海况影响,而钻井作业时船体与钻孔之间有立管和钻杆连接,所以依靠定位系统控制船体运动和保持船体姿态是非常重要的。常用定位系统有多点锚泊定位和动力定位两种。

图示

图4-1 钻井船

钻井船分为常规钻井船和超大型钻井船。常规钻井船长度150~180米,不足以跨过5~6个平均海浪波长,更易受风浪影响,在波浪中的运动性能较差。超大钻井船尺度与大型油船相似,达300米或更长,跨过约12个平均海浪波长,因而其在波浪中的运动性能较好。超大型钻井船的市场价值在于它可以布置双井架系统,能减少30%的钻井时间,兼有早期油田开发和多井并行钻探的特点,还具备更强的钻井功能。这些功能需要配置更多的设备或设备升级来处理超重或长期承载情况。如果它能同时钻两口井,那么相应地就必须有两套钻井系统,即绞车、立根盒、压井管汇、立管和钻具舱、三缸泵组、泥浆池等都是原来的两倍,同时双井架对月池尺寸的要求也是与井架相对应的。

与普通船舶相比,钻井船的系统组成纷繁复杂,供钻井作业用的各系统之间需相互协调,以保证钻井作业有序、顺利地进行。钻井船上钻井作业用的系统包括钻井系统、泥浆循环净化系统、固井系统、测井系统、试油系统、井口系统、定位系统、升沉补偿系统、动力系统、起重系统和救生系统等。

钻井系统:指直接从事钻井的设备与机具,主要包括钻井架、天车、游动滑车、大钩、软管、钻头、钻管(或钻杆)、转盘及绞车等。

泥浆循环净化系统:用于泥浆的循环,使钻管和钻头得到冷却和润滑;同时,泥浆可以保护井壁和带出钻屑,也可以对井口产生一定的钻压,对防止井喷有一定的作用。此系统包括泥浆泵、振动筛、除砂器、除气器、灰罐和搅拌器等。

固井系统:用于向套管与井壁之间的环状间隙内灌注泥浆,以加固井口和封井,包括水泥泵、真空泵、灰罐和搅拌器等。

测井系统:用于测量油层厚度和油层在地表下的确切深度,以及油气压力、温度、成分(含蜡、酸、硫等),包括电测绞车、显示屏、记录仪等。(https://www.daowen.com)

试油系统:用于测定油、气的日产量,其中包括测定槽、火焰燃烧器等。

井口系统:包括井口底座,采油树防喷器等。

定位系统:使钻井船在停靠、作业时位置保持在一定范围内,分为系泊定位和动力定位。

升沉补偿系统:由于在钻井作业时,立管等深入海底,与井口相连,同时钻头在钻进时要保持一定的钻压,为保证钻井器具和井口的安全及钻井作业的顺利进行,要求钻井船在钻井作业时升沉运动幅度不能过大。该运动补偿系统包括球接头、伸缩接头、井架运动补偿器等。

动力系统:一般用柴油发电机组、钻机和泥浆泵,多用直流电,其他设备常用交流电。

起重系统:起吊各种物资和补给品。

救生系统:在失事及火灾时保证工作人员能安全地撤离钻井船及水面燃烧区,包括防火救生艇、吊艇架等。

钻井船与其他海洋平台相比,由于具有一般运输船的船型,移动灵活,停泊简单。同时,它的水线面面积较大,船上可变载荷(即隔水套管、钻管、钻井用水、泥浆、泥浆材料、水泥等钻井作业所需消耗的器材重量)的变化对船舶吃水的影响较小。钻井船的排水量和船内舱室空间一般较大,能装载数量较多的作业器材和消耗品,且可放置在舱内较低的位置,使重心降低,不会显著影响船舶稳性。钻井船还可利用旧船进行改装,相对半潜式平台而言,投资少,维护费用低。但钻井船对波浪运动的响应比较大,抵抗恶劣海况的能力较差,故其只能在海况较为平稳时作业。当海上风浪大时,只能停止钻井作业,工作效率较低。

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