李小平--《深水半潜式钻井平台设计》

[加入收藏][字号: ] [时间:2010-09-14  来源:全球石油网  关注度:0]
摘要: 中国船舶工业集团公司海工部总工程师李小平先生   我借这个机会跟大家交流一下深水半潜式钻井平台设计的想法。   主要分成四个方面,先讲一下深水半潜式钻井平台的基本情况和技术发展的趋势。   从这个图片...


  现在第六代的半潜式平台,工作水深3000米了,我就不展开讲了。基于它的特点,四立柱,减少建造的连接点,降低建造费用,另外可变载荷7000到9000吨。另外排水量控制在50000吨到54000吨。独立设置二机舱、二配电板舱,四推进器舱、四泵舱。DP3独立设置四机舱、四配电板舱、八推进器舱、八泵舱。

  另外一个海洋环境条件是一个非常重要的设计思路。包括正常的作业钻井。对于一个平台来说,是一个非常关键的操作。
实际上半潜式平台是布置型的,都是相当复杂的,上部区域主要是围绕着钻井系统进行布局。现在的井架系统是两种,一种是双井架,一个是单井架。

  隔水管存放,有立放也有平放的,一般考虑7500立放和2500平放较佳。四机舱的布置在四个角上,DP2通常是在平台的甲板。

  一个半井架,双井架的功能都可以实现,在钻井作业的时候,井架的系统也可以进行套管,应该说它的结构更紧凑,重量相对来说比较经济,它的功能也是同样实现了。

  第三个方面,半潜式平台的系统以及设备的配置情况。锚泊定位,目前是8点,一个是12点,基本上500到600米水深的时候,采用自带锚链。动力定位,是DP3,对应不同的等级配置是不太一样的。压载系统,也是半潜式平台一个非常重要的系统。钻井系统这一块,国外这几个主流的3000米平台,井架、绞车配置大同小异。

  我想重点讲一下3000米平台设计主要的关注点。海洋工程这一块,不一样的地方,有一个总体概念和基本的设计。总体概念方案也是非常关键的,它是在确定一个平台的图象,另外海洋环境条件,平台运行环境,都是需要我们重点关注的。

  第一个总体概念方案,围绕业主的要求,未来作业的海面,设计标准,投入的规模确定一个总的方案。从环境条件,从总体布局,从结构,从这些设计的论证确定用户需要的总体概念包。首先海洋环境条件是非常关键的参数。有时候海洋环境确定得太高的话,你的作业效率和成本非常高,如果设定得低的,海洋作业的效率就会低一点。海洋环境的设计关系到动力定位系统的设计,包括平台综合性能指标建造成本以及综合能力。

  平台运动性能、稳性、可变载荷等综合性能指标的平衡。平台运动性能良好,平台具有足够的稳性储备。

  第四个方面是总体布局,对于一个平台来讲是非常非常关键的,我们参与981的项目,带来了设备容量的变化,包括一些管线和电缆的设计。所以对平台来说,碰到很多挑战。无论是上部区域的配置是相当复杂的。下浮体里面有泵舱、压载舱等,也是布置上相当复杂,我们也是跟外高桥一起合作,不断优化总体的布局,最终解决了布置上的困难问题,是一个非常紧凑的布置平台。

  第五个方面,就是重量控制,是设计的重中之重,平台重量的空气对平台的稳定性、可变载荷都有很大的影响。要通过自己的积累,在前期是很难确定的,在新设计的时候,对重量的控制是相当困难的。从前期到后面的设计,包括建造的控制是非常关键的。我们要确定重量控制的很精准的要素,包括材料的选用,焊接的工艺,包括设备的选型等等各个环节都是以重量控制的要素,最后是称重,平台的重量对于平台稳定的因素是非常大的。

  第六个方面是结构设计,因为本身结构是平台的载体。包括强度的设计,包括碰撞,这个结构的设计,需要非常复杂的,这里是一个流程,实际上对平台关键结构区域的分析也是非常关键的。



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