海洋石油981超深水钻井平台钻井模块的优化布置设计

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1、海洋石油981超深水钻井平台钻井模块的优化布置设计晏绍枝李浪清黄映城（中海油深水钻井船工程项目组）摘要：海洋石油981是我国自行设计与建造的第六代超深水半潜式钻井平台，担负着开发南中国海深海油田的艰巨使命。钻井模块是钻井平台作业的中心，其布置的合理性决定着钻井作业的效率。因此，如何对钻井模块进行优化布置，成为平台设计时一项非常关键的工作。本文通过对已建成海洋石油981平台钻井模块的布置设计进行分析，总结出该钻井模块布置设计的优点，为今后平台设计提供指导性参考。关键词：海洋石油981，钻井模块，一个半井架，双井架EngineeringOptimizatio

2、nofHaiYangShiYou981UltraDeepwaterDrillingRigDrillingModuleLayoutYanShaozhiAbstract:HaiYangShiYou981isa6thgenerationultradeepwaterdrillingrigengineeredandconstructedindomestic.ItwillbeusedforoilexploitationinSouthChinaSea.Drillingmoduleiswellinterventioncenterfortherig.Itslayoutch

3、aractristicdecidethedrillingoperationeffiency.Therefore,howtooptimaizethelayoutofthedrillingmoduleisakeytaskforengineeringoftherig.ThispapergivesageneralananisisfortheengineeringoftheasbuiltHaiYangShiYou981drillingmodule,summarizetheadvantageoflayout,providingguidanceforfutureeng

4、ineeringofnewrig..KeyWords:HaiYangShiYou981,Drillingmodule,Oneandhalfderrick,Doublederrick0引言对于海上石油钻井平台来说，泥浆系统、吹灰系统、固井系统、试油系统等根据平台的特征在船体内部分散布置，而钻井模块则集中了大部分操作设备围绕井口进行优化集中布置。因此，钻井模块是钻井平台作业的中心，其布置的合理性决定着钻井作业的效率。钻井模块的布置首要确定井架的类型，在井架特点的基础上进行钻台的布置、月池与主甲板的布置，从而进一步对设备进行配置与优化。1传统钻机布置存在的缺点

5、对于传统的半潜式钻井平台来说，通常存在以下几个主要缺点：井架为单井架。单井架通常净空高为180英尺，只能处理三根单根组合起来的立第1页共10页柱。井架功能简单，通常只能进行简单排管和起下钻井作业。只能从钻台前后两个方向进行管子和BOP处理作业。各种作业转换时准备时间长，场地的清理与倒换等都占用一定的作业时间，降低了作业效率。不能同时进行钻井和排管作业。由于井架内空间小，井架内通常只能进行一项作业活动，主要活动组合钻柱和钻井作业不能同时进行。缺少采油树下入吊车。不能使用平台下采油树，或者后期需对平台进行改造。自动化程度低。通常采用简单的控制与操作

6、，操作人员多，工人劳动强度大。由于工人与各种设备的直接接触，作业人员的不安全性较高。由于以上缺点的存在，决定了传统半潜式钻井平台作业效率较低和劳动强度较大。海洋石油981平台为国际上最先进的第6代深水半潜式钻井平台，在项目设计阶段如何解决以上问题成为钻井模块优化布置的关键。2设计基础2.1适用规范钻井模块的设计、建造与检验需满足ABS和CCS《海上移动平台入级与建造规范》，美国石油学会(API)关于钻井设备及其装置的规范要求，还需满足美国船级社《GuidefortheCertificationofDrillingSystems》的要求。2.2设计条件钻井

7、模块布置的设计主要取决于钻井的作业能力，井架的形式选择，使用的隔水管形式等，并要求在以上参数确定后从空间、作业方向等各方面优化设备布置，以达到作业效率的最大化。本项目要求的钻井作业能力为：最大作业水深10000英尺，最大钻井深度10000米；井架的形式要求使用比单井架效率更高的双井架或一个半井架；隔水管要求使用立式存放方式，并确定单根长度75英尺。2.3区域等级钻井模块主要区域等级划分为：井架主要空间为非防爆区域但所有电气设备需满足二类防爆区域要求，钻台面风墙以下井口区域外的区域为二类防爆区，月池区域井口半径1.5米以内为一类防爆区，半径3米以内为二类防

8、爆区，主甲板与上船体底面之间的空间为二类防爆区，隔水管堆场围阱区为二类防爆区，其