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李小平--《深水半潛式鉆井平臺設計》

[加入收藏][字號: ] [時間:2010-09-14  來源:全球石油網  關注度:0]
摘要: 中國船舶工業集團公司海工部總工程師李小平先生   我借這個機會跟大家交流一下深水半潛式鉆井平臺設計的想法。   主要分成四個方面,先講一下深水半潛式鉆井平臺的基本情況和技術發展的趨勢。   從這個圖片...


  現在第六代的半潛式平臺,工作水深3000米了,我就不展開講了。基于它的特點,四立柱,減少建造的連接點,降低建造費用,另外可變載荷7000到9000噸。另外排水量控制在50000噸到54000噸。獨立設置二機艙、二配電板艙,四推進器艙、四泵艙。DP3獨立設置四機艙、四配電板艙、八推進器艙、八泵艙。

  另外一個海洋環境條件是一個非常重要的設計思路。包括正常的作業鉆井。對于一個平臺來說,是一個非常關鍵的操作。
實際上半潛式平臺是布置型的,都是相當復雜的,上部區域主要是圍繞著鉆井系統進行布局。現在的井架系統是兩種,一種是雙井架,一個是單井架。

  隔水管存放,有立放也有平放的,一般考慮7500立放和2500平放較佳。四機艙的布置在四個角上,DP2通常是在平臺的甲板。

  一個半井架,雙井架的功能都可以實現,在鉆井作業的時候,井架的系統也可以進行套管,應該說它的結構更緊湊,重量相對來說比較經濟,它的功能也是同樣實現了。

  第三個方面,半潛式平臺的系統以及設備的配置情況。錨泊定位,目前是8點,一個是12點,基本上500到600米水深的時候,采用自帶錨鏈。動力定位,是DP3,對應不同的等級配置是不太一樣的。壓載系統,也是半潛式平臺一個非常重要的系統。鉆井系統這一塊,國外這幾個主流的3000米平臺,井架、絞車配置大同小異。

  我想重點講一下3000米平臺設計主要的關注點。海洋工程這一塊,不一樣的地方,有一個總體概念和基本的設計。總體概念方案也是非常關鍵的,它是在確定一個平臺的圖象,另外海洋環境條件,平臺運行環境,都是需要我們重點關注的。

  第一個總體概念方案,圍繞業主的要求,未來作業的海面,設計標準,投入的規模確定一個總的方案。從環境條件,從總體布局,從結構,從這些設計的論證確定用戶需要的總體概念包。首先海洋環境條件是非常關鍵的參數。有時候海洋環境確定得太高的話,你的作業效率和成本非常高,如果設定得低的,海洋作業的效率就會低一點。海洋環境的設計關系到動力定位系統的設計,包括平臺綜合性能指標建造成本以及綜合能力。

  平臺運動性能、穩性、可變載荷等綜合性能指標的平衡。平臺運動性能良好,平臺具有足夠的穩性儲備。

  第四個方面是總體布局,對于一個平臺來講是非常非常關鍵的,我們參與981的項目,帶來了設備容量的變化,包括一些管線和電纜的設計。所以對平臺來說,碰到很多挑戰。無論是上部區域的配置是相當復雜的。下浮體里面有泵艙、壓載艙等,也是布置上相當復雜,我們也是跟外高橋一起合作,不斷優化總體的布局,最終解決了布置上的困難問題,是一個非常緊湊的布置平臺。

  第五個方面,就是重量控制,是設計的重中之重,平臺重量的空氣對平臺的穩定性、可變載荷都有很大的影響。要通過自己的積累,在前期是很難確定的,在新設計的時候,對重量的控制是相當困難的。從前期到后面的設計,包括建造的控制是非常關鍵的。我們要確定重量控制的很精準的要素,包括材料的選用,焊接的工藝,包括設備的選型等等各個環節都是以重量控制的要素,最后是稱重,平臺的重量對于平臺穩定的因素是非常大的。

  第六個方面是結構設計,因為本身結構是平臺的載體。包括強度的設計,包括碰撞,這個結構的設計,需要非常復雜的,這里是一個流程,實際上對平臺關鍵結構區域的分析也是非常關鍵的。



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