深水浮式平台的类型 - 图文(8)

2019-06-11 12:30

升级改造的钻井浮船,详见表7。

表7 1996~1999年升级改造的钻井浮船的主要参数

序船 名 建造改造 工作 钻 井 主要尺度备注 号 年份 年份 水深 深度 (长×宽×型深)m (m) (m) 1 GLOMAR EXPLORER (格罗玛、勘探者号) 1973 1997 2377 9144 188.7×35.4×15.5 可变载荷:23533t,具有动力定位和井架随动定位 2 NORTHERN XPLORER III(北方勘探者III号) 1973 1998 227 6000 149.4×23.8×12.5 可变载荷7220t,2台1600HP钻井泵Varco TDS-3顶驱 3 PEREGRINE I 1982 1996 2202 7620 149.1×24×12.6 可变载荷7500t,3台1700HP钻井泵,Varco TDS-4S顶驱 4 PEREGRINEIII 1976 1997 1402 6000 148.7×23.5×12.4 可变载荷7500t,2台1600HP钻井泵 5 PEREGRINEVII 1971 1997~ 1998 2205 7620 164.7×28×9.69 可变载荷12236t,3台1600HP钻井泵,18?in×15k5组闸板防喷器 6 DISCOVER534 (发现者534号) 1975 1996 2134 7620 162.8×24.4×9.8 可变载荷7600t,3台1600HP钻井泵,Varco TDS-5顶驱 7 DISCOVERER SEVEN SEA(发现者七海号) 1976 1997 2286 7620 162.8×24.4×9.8 可变载荷8500t,3台1600HP钻井泵,Varco-4s顶驱

综观表6和表7可见,新建钻井船的主要技术特点与趋势如下:

⑴、钻井水深不断增加。1992年以前石油钻井船的最大工作水深为7500ft,而于

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1998年和1999年新建造的“发现者企业号”,“发现者深海号”和“发现者精神号”三艘姊妹船的工作水深达8500~10000ft(2590~3048米);新建造的“深水开拓者”、“深水领域号”和“深水千年号”3艘姊妹船的工作水深均为10000ft(3048米);“漫游IV号”的工作水深达11000ft(3353米);“Glomsr C.R. Luigs”号船的最大工作水深为12000ft(3658米)。可见,钻井工作水深在不断向深水推移,在未来的20年间,最大工作水深将突破4000米乃至更深。 ⑵、钻井深度不断增加,新发展配套的超深井钻机也将不断涌现。在1992年以前,钻井船最先进者当数“七海发现者号”,钻机钻深能力仅为7620米,当时世界上最深钻井能力钻机的钻深为30000ft(9144m)。而“发现者企业号”等三艘姊妹船配备绞车功率却高达5000hp,钻深为35000ft(10700m),所配备钻井泵单台功率达2200hp;“海军勘探者I号”钻井浮船配备了7000hp的绞车,钻井工作水深达36000ft(11000m)。可以预料,在21世纪的前20年间,将有钻井能力更强、更深的钻井设备配备在深水钻井船上。

⑶、钻井船将更加先进,主尺度将更加庞大,配备动力也将增加。在1992年以前,当时世界最大钻井船之一的“七海发现者号”船的主尺度为长534ft(162.8m),宽80ft(24.4m),型深32ft(9.75m),可变载荷8500st(相当约7700t),与其同型号动力定位船的“发现者534号”主机所配备功率为6台2500kW,所配备动力定位系统为ASK系统。而于1998年新建成的“发现者企业号”的主尺度却达长835ft(254.5m),宽125ft(38.1m),型深62ft(18.9m),可变载荷高达20000t,所配备功率为6台6700KVA(总功率约39500kW),勘称当代世界上最庞大的钻井浮船之一。该船配备了两套5000hp绞车的钻机,井架为双联型,高68.9米,长24.4米,宽24.4米,船为最新的DPS-903DP动力定位系统;其船的储存能力和自持力相当大,如水泥粉和粘土粉的储存能力达906立方米、钻井水2178立方米、淡水795立方米、燃油储存高达4000立方米。

⑷、钻井船采用系列化的小批量设计、制造,以减少设计建造成本。如“发现者企业号”、“发现者精神号”和“发现者深海号”属同一主尺度的姊妹船;“深

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水开拓者号”、“深水领域号”和“深水千年号”3艘船均统一由韩国三星船厂建造,于1998~1999年建成;“非洲骄傲号”和“安哥拉骄傲号”、“玛斯克开拓者号”和“玛斯克先锋号”以及“Glomar C.R.Luigs号”和“Glomar Irish Sea I号”均各为同一设计的钻井船和同一船厂建造,并分别于1998~2000年建成投入使用,这样,可以明显节约设计建造费用。另外,专为委内瑞拉马拉开波湖设计建造的“ENSCO I、II、III”号3艘钻井船和“PRISA 101、102和103”号3艘钻井船均各属于同类型号,分别在相同的船厂建造,也同样是为了降低设计建造成本。

⑸、旧钻井船升级换代改造是一项经济实用的措施。旧钻井船升级改造的主要内容和特点是:(i)利用相近似的船改造为钻井船。(ⅱ)旧船改建普遍选用具有较深工作水深能力的船,如表3所示7艘被改造的船中,有6艘船工作水深超过1400m,其中5艘船的工作水深超过2000米。(ⅲ)为提高钻井效率,普遍将原功率较小的钻井泵更新为2台以上1600hp的钻井泵;增加了顶部驱动装置。(ⅳ)相应将防喷器组更新为18-3/4in通径,工作压力提高至10000lbf/in2或15000 lbf/in2。(ⅴ)将配备的动力加以提高。(ⅵ)改造和更新相应的仪表和加以电脑化,更新船上的生活设施、安全消防系统、污水和生活垃圾的处理系统和用高强度耐腐蚀钢材替代已锈蚀的钢板、管材等。

2、当前世界上大型、先进的石油钻井浮船

(1) 西班牙奥斯坦诺(Astano)船厂2000年建成的《发现者精神号(Discoverer Spirit)》浮船,是一艘具有双井架、双套钻机的巨型钻井船,其钻井工作水深为10000ft(3048m),钻井深度能力为35000ft(10668m)。与该船采用越洋企业增强级《Transocean offshore Enterprise class Enhanced》同一设计的《发现者企业号(Discoverer Enterprise)》和《发现者深海号(Discoverer Deep Seas)》均是双井架、双套钻机的巨型钻井船,每艘船上均配有双套Emsco EH V5000HP的钻机,钻深能力均为35000ft(10668m),其工作水深分别为8500ft(2590m)和

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8000ft(2438m),均可改装加深至10000ft(3048m)。它具有当代最先进的双井架、两台各为6600HP的钻机,船为双船壳,主尺度长254.5米,宽38.1米,型深18.9米,甲板可变载荷20000T,船主机功率高达52118HP。

(2) 韩国三星船厂于2000年3月建成的《海军勘探者1号(Naris Explorer1)》钻井浮船,工作水深10000ft(3048m),钻深能力36000ft(11000m)为当今最深者,船的主尺度长660ft(201m),宽131ft(40m),型深64ft(19.5m),可变载荷15000t,生活模块可住130人,钻机主绞车功率为Hitec AHD6600HP。

(3) 《GLOMARC.R.LUGS》号钻井浮船,工作水深是目前最深的一艘船,为12000ft(3658m),为北爱尔兰Harland&wolff船厂于1999年建造,钻深能力为35000ft(10668m)。

3、深水钻井浮船发展主要特点

(1) 设计工作水深不断增加并向更大的工作水深发展。在未来20年内,钻井船的

工作水深将突破4000米乃至5000米。

(2) 装备最先进大功率高精度的动力定位系统DPS3。

(3) 超大型钻井船,主尺寸将更加庞大,装备性能更先进,钻井深度能力更强的

海洋石油钻机。钻机绞车功率将突破8000HP,在未来20年内,钻井船的钻深将突破15000米。

(4) 钻井船性能将更先进,采用甚高强度钢和优良的船型及结构设计,总排水量与

船总用钢量的比值进一步提高,可变载荷,主尺度,功率配备等均将更大,自持力,抗风浪能力将更强,具有良好的安全性,全球、全天候的工作能力。

(5) 钻井船采用系列化的小批量设计、制造、以减少设计建造成本。旧钻井船升

级换代改造也是一项经济实用的举措。同一主尺度的姊妹船,同一设计,同类型号的钻井船在同一船厂建造都是为了降低设计建造成本。

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以上分别介绍了各种深水平台型式的结构特点及水动力性能。下表针对三种主要的典型浮式生产平台进行定性地比较:

传统式 有无专利限制 最大适用水深 储油能力 钻/修井能力 采油树类型 井口数量 立管型式 对上部重量及重心分布的敏感性 运动性能 定位方式/干扰性 排水量/上部重量 船体用钢量/上部重量 甲板布置 船体/甲板总成 安装 成 本 当水深超过1500m以后,成本随水深增加非常快 对特别深的水域,造价上比TLP有明显优点 最初投资相对小 较易 可以 较难 不可以 较易 可以 平台运动很小,几乎没有垂向运动、横摇及纵摇 张力腿定位;面积小,无干扰 低 低 锚泊定位;面积大,有干扰 高 高 锚泊定位;面积大,有干扰 居中 居中 运动性能好,但不及TLP 较好,不及TLP及SPAR 无 无 较好,受限 干/湿井 多 TTR、SCR、柔性管 强 TLP 新型式 有 2000 m 有 3000 m 无 好,可偏移钻井 干/湿井 少 TTR、SCR、柔性管 弱 Spar Semi- submersible 无 3000 m 无 好 湿井 多 SCR、柔性管 弱

从上表中可以看出,各种平台型式均有其优缺点。由于深水平台及其部分技术属于专利技术,受到国外知识产权的保护,在各种深水平台中,除了传统式张力腿平台和半潜式平台以外,其他新型TLP及深吃水柱筒式平台(SPAR)都有各自的专利技术保护;所以,在深水油气田开发中,油公司选择平台方案时需要考虑专利技术的因素,以便在招投标中具有较大的选择余地,选择承包商上处于主动,以避免付出高额的专利费用。

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