一種新型半潛式鉆井平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于石油天然氣勘探開(kāi)發(fā)中深水海洋鉆井平臺(tái)領(lǐng)域，具體是一種新型半潛式鉆井平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)連續(xù)多年的高速發(fā)展，石油對(duì)外依存度快速上升，進(jìn)口費(fèi)用逐年增長(zhǎng)，加強(qiáng)海洋油氣勘探開(kāi)發(fā)已經(jīng)成為立足國(guó)內(nèi)油氣資源，保障我國(guó)石油供應(yīng)安全的必然選擇，也是應(yīng)對(duì)陸上資源日趨枯竭的戰(zhàn)略性舉措。
[0003]現(xiàn)有的新型半潛式鉆井平臺(tái)因其作業(yè)環(huán)境特殊和造價(jià)成本昂貴等因素，一個(gè)鉆井平臺(tái)只有一個(gè)鉆機(jī)，鉆一口井，需挪動(dòng)平臺(tái)一次，在同一周期內(nèi)縮短了平臺(tái)鉆井作業(yè)時(shí)間，導(dǎo)致鉆探開(kāi)采效率不高。此外，平臺(tái)結(jié)構(gòu)緊湊，人員住宿擁擠，有毒有害氣體較多，人員住宿、生活空間和鉆桿、隔水管等物資存放占據(jù)了本來(lái)就緊張的平臺(tái)較大空間，住宿在鉆井平臺(tái)上，一旦發(fā)生事故將會(huì)造成較大的人身傷害。
[0004]加快海洋油氣開(kāi)發(fā)，提升海洋石油鉆井速度與鉆井能力，是目前世界各國(guó)共同面臨的問(wèn)題。海洋石油鉆井平臺(tái)建造成本昂貴。但兩部鉆機(jī)同時(shí)工作，需要大量的物資支撐，如鉆桿、隔水管、套管、固體液體物資，員工住宿等，這些人員和物資將占據(jù)鉆井平臺(tái)大量的空間，同時(shí)也大大增加了鉆井平臺(tái)的載荷，加上超大平臺(tái)的建設(shè)耗資巨大，如果能減輕海洋鉆井平臺(tái)的載荷，減少鉆桿、隔水管、套管，重晶石、基油等液體、固體存放所占用的平臺(tái)空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于:針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種新型半潛式鉆井平臺(tái)，由主平臺(tái)和輔助平臺(tái)構(gòu)成，輔助平臺(tái)與主平臺(tái)可快速分離，保證平臺(tái)上工作人員的安全，通過(guò)平臺(tái)分離組合的形式，實(shí)現(xiàn)工作平臺(tái)和生活平臺(tái)的分離，不僅有利于平臺(tái)的多重組合，還能進(jìn)一步保證平臺(tái)的鉆井安全性，其由于生活平臺(tái)的造價(jià)低，易維護(hù)的特點(diǎn)，其帶輔助平臺(tái)的鉆井平臺(tái)的設(shè)計(jì)，能夠減輕主平臺(tái)的50%的載重負(fù)擔(dān)，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)鉆井系統(tǒng)的安裝，設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)主平臺(tái)的材質(zhì)、規(guī)模等的限制。并在主平臺(tái)上安裝了兩部可同時(shí)進(jìn)行鉆井作業(yè)且規(guī)格一樣的鉆機(jī)，鉆井平臺(tái)挪動(dòng)一次可鉆出兩口井，充分利用了寶貴的海洋作業(yè)窗口期，加快海洋油氣的開(kāi)發(fā)速度；另外，該輔助平臺(tái)可以存放物資，減輕主平臺(tái)的重量和空間壓力，同時(shí)員工生活區(qū)質(zhì)量也得到大大的改善。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明公開(kāi)了一種新型半潛式鉆井平臺(tái)，包括主平臺(tái)和輔助平臺(tái)，主平臺(tái)與輔助平臺(tái)可分離連接；輔助平臺(tái)包括浮體和甲板，甲板通過(guò)粧腿固定在浮體上方。
[0007]由于上述結(jié)構(gòu)，通過(guò)平臺(tái)分離組合的形式，實(shí)現(xiàn)工作平臺(tái)和生活平臺(tái)的分離，不僅有利于平臺(tái)的多重組合，還能進(jìn)一步保證平臺(tái)的鉆井安全性，其由于生活平臺(tái)的造價(jià)低，易維護(hù)的特點(diǎn)，其帶輔助平臺(tái)的鉆井平臺(tái)的設(shè)計(jì)，能夠減輕主平臺(tái)的50%的載重負(fù)擔(dān)，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)鉆井系統(tǒng)的安裝，設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)主平臺(tái)的材質(zhì)、規(guī)模等的限制降低了 30-40%，不僅節(jié)約了主平臺(tái)33%以上的制造成本；有利于實(shí)現(xiàn)這種鉆井平臺(tái)的推廣，另外，在主平臺(tái)發(fā)生事故時(shí)，實(shí)現(xiàn)輔助平臺(tái)與主平臺(tái)快速分離，保證平臺(tái)上工作人員的安全，并在主平臺(tái)上安裝了兩部可同時(shí)進(jìn)行鉆井作業(yè)且規(guī)格一樣的鉆機(jī)，鉆井平臺(tái)挪動(dòng)一次可鉆出兩口井，充分利用了寶貴的海洋作業(yè)窗口期，加快海洋油氣的開(kāi)發(fā)速度；另外，該輔助平臺(tái)，可以存放物資，減輕主平臺(tái)的重量和空間壓力，同時(shí)員工生活區(qū)質(zhì)量也得到大大的改善。其設(shè)計(jì)的平衡塊裝置具有自動(dòng)調(diào)整平臺(tái)重心的作用，保證鉆井平臺(tái)的水平，減少事故發(fā)生的概率。
[0008]更進(jìn)一步，主平臺(tái)與輔助平臺(tái)的連接處設(shè)有連接裝置，所述連接裝置包括分離器和液壓緩沖裝置，液壓緩沖裝置的一端與輔助平臺(tái)相連、另一端通過(guò)分離器與主平臺(tái)相連；該液壓緩沖裝置用于調(diào)整主平臺(tái)與輔助平臺(tái)之間的錯(cuò)動(dòng)。
[0009]由于上述結(jié)構(gòu)，其輔助平臺(tái)與主平臺(tái)之間的分離器快速統(tǒng)一動(dòng)作，加快兩平臺(tái)之間的分離速度，降低安全隱患，此外，兩平臺(tái)之間通過(guò)液壓緩沖裝置實(shí)現(xiàn)錯(cuò)動(dòng)的保護(hù)，保證平臺(tái)之間的安全性，減輕碰撞。
[0010]更進(jìn)一步，所述液壓緩沖裝置包括液壓桿、液壓栗、儲(chǔ)油罐；液壓桿的長(zhǎng)度為3-5m ;液壓栗抽取儲(chǔ)油罐中的油并控制液壓桿內(nèi)的壓力；所述輔助平臺(tái)上設(shè)置有浮力調(diào)節(jié)裝置，浮力調(diào)節(jié)裝置包括設(shè)于浮體內(nèi)的調(diào)節(jié)腔、調(diào)節(jié)栗，調(diào)節(jié)腔通過(guò)管道與調(diào)節(jié)栗相連，調(diào)節(jié)栗通過(guò)管道連通到海面下，通過(guò)控制調(diào)節(jié)腔中海水量進(jìn)而調(diào)節(jié)浮體的浮力大?。辉撦o助平臺(tái)的載荷變化量為0-6000t，該浮力調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)量與輔助平臺(tái)的載荷變化量對(duì)應(yīng)。
[0011]由于上述機(jī)構(gòu)，能夠通過(guò)浮力調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)，進(jìn)而調(diào)整兩平臺(tái)之間連接點(diǎn)的距離，減輕液壓緩沖裝置的負(fù)擔(dān)，減少量平臺(tái)錯(cuò)動(dòng)動(dòng)作對(duì)平臺(tái)的影響，保證兩平臺(tái)的安全性。
[0012]更進(jìn)一步，所述輔助平臺(tái)的甲板四周設(shè)置有錨定裝置和吊車(chē)，在輔助平臺(tái)的甲板上設(shè)置有文化娛樂(lè)區(qū)和物資存放區(qū)，在甲板下方設(shè)置有住宿區(qū)；該輔助平臺(tái)用于不深于3000m的海中，在浮體的四周設(shè)置有推進(jìn)螺旋槳。
[0013]由于上述機(jī)構(gòu)，通過(guò)兩個(gè)平臺(tái)的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)工作區(qū)和生活區(qū)的分離，保證輔助平臺(tái)上的人員與物資安全。輔助平臺(tái)的建造提供了更廣大的空間，為員工生活提供了更舒適的生活?yuàn)蕵?lè)空間，有利于員工的身心健康，提升員工的工作安全性和效率。輔助平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)分離后再次組合，能夠保證輔助平臺(tái)的充分利用和快速組合。
[0014]更進(jìn)一步，所述主平臺(tái)上設(shè)置有兩部相互對(duì)稱(chēng)的鉆機(jī)、及平衡梁裝置；平衡梁裝置包括平衡梁、平衡塊、及水平感應(yīng)器、平衡控制電機(jī)，平衡塊活動(dòng)連接在平衡梁上，平衡控制電機(jī)通過(guò)控制平衡塊在平衡梁上的移動(dòng)，進(jìn)而調(diào)節(jié)主平臺(tái)的偏斜度。
[0015]由于上述機(jī)構(gòu)，兩部鉆機(jī)在一個(gè)平臺(tái)上同時(shí)工作，易出現(xiàn)兩部鉆機(jī)由于工作狀況不同而造成平臺(tái)兩端受力不平衡的情況，為了增加鉆井平臺(tái)的穩(wěn)定性，本設(shè)計(jì)在平臺(tái)下設(shè)計(jì)了平衡梁，由感應(yīng)裝置檢測(cè)平臺(tái)受力不均衡量，通過(guò)計(jì)算機(jī)調(diào)節(jié)平衡梁上的平衡塊，從而調(diào)節(jié)鉆井平臺(tái)的平衡。保證主平臺(tái)同時(shí)工作的安全性和高效性。
[0016]更進(jìn)一步，所述鉆機(jī)為一個(gè)半井架鉆機(jī)，一個(gè)半井架鉆機(jī)包括井架、頂驅(qū)、自動(dòng)排管機(jī)、抓管機(jī)、動(dòng)力貓道、管子升降裝置、Β0Ρ及采油樹(shù)處理系統(tǒng)、立方隔離管處理系統(tǒng)、隔水管補(bǔ)償系統(tǒng)、及防噴器處理系統(tǒng)；頂驅(qū)設(shè)于井架的頂部，自動(dòng)排管機(jī)、立根盒及指梁設(shè)置在井架上，隔水管補(bǔ)償系統(tǒng)設(shè)置在井架下部，Β0Ρ及采油樹(shù)處理系統(tǒng)和防噴器處理系統(tǒng)對(duì)稱(chēng)設(shè)置在井架兩側(cè)。
[0017]更進(jìn)一步，所述兩部相互對(duì)稱(chēng)的鉆機(jī)共用一個(gè)輔助鉆井裝置，所述輔助鉆井裝置包括電力系統(tǒng)、液壓站空氣壓縮機(jī)、灰罐及藥品房、泥漿混配系統(tǒng)、泥漿循環(huán)系統(tǒng)、及巖肩池。
[0018]由于上述結(jié)構(gòu)，其一個(gè)半井架鉆機(jī)的設(shè)計(jì)能夠保證鉆機(jī)正常工作的同時(shí)，進(jìn)一步，減少鉆機(jī)的重復(fù)處理的設(shè)備，減輕了平臺(tái)的承載壓力，有利于實(shí)現(xiàn)平臺(tái)空間的有效利用，保證鉆井開(kāi)采速度的同時(shí)，減少鉆井平臺(tái)的生產(chǎn)成本和使用成本。其公用一個(gè)輔助鉆井裝置，能夠保證輔助鉆井平臺(tái)的空間優(yōu)化和成本優(yōu)化，減輕平臺(tái)的設(shè)計(jì)壓力。
[0019]更進(jìn)一步，所述主平臺(tái)上設(shè)有水箱平衡系統(tǒng)，該水箱平衡系統(tǒng)包括對(duì)稱(chēng)設(shè)置在主平臺(tái)上的兩個(gè)平衡水箱、連通兩平衡水箱的連接管、以及用于控制兩個(gè)平衡水箱之間的質(zhì)量差的平衡栗；該水箱平衡系統(tǒng)以泥漿或者水作為平衡調(diào)節(jié)的介質(zhì)。
[0020]由于上述機(jī)構(gòu)，能夠通過(guò)水箱平衡系統(tǒng)平衡主平臺(tái)，進(jìn)而不僅能夠在移動(dòng)過(guò)程中減輕平臺(tái)的重量，而且在鉆井過(guò)程中，能夠?qū)崿F(xiàn)更大范圍的平衡控制，其與平衡梁裝置相配合，增大了 10-18%的平衡調(diào)節(jié)效率；平衡調(diào)節(jié)的上限增加了 13-17% ;其可以采用泥漿作為介質(zhì)，能夠進(jìn)一步加快平衡調(diào)節(jié)速度和加大了調(diào)節(jié)