深水钻井装备

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四、钻井水下装置
2.套管头组
根据钻井时要下套管的层 数，一层套一层，以悬持 套管，接防喷器，其结构
与陆用的相同。
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水下井口选用考虑因素
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四、钻井水下装置
3.防喷器组
装在平台台上的防喷 器与陆用的基本相同； 装在水下的防喷器装
置与陆用的则有很大
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二、钻井平台的定位问题
2.动力定位
动力定位是一种先进的自动定位技术，它利用平台 本身的动力装置产生的定向推力，来平衡会使平台 偏离要求位置的风力、波浪力和海流力，从而使浮 动的未锚定的平台自动保持在一个规定的位移范围 内。
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二、钻井平台的定位问题
动力定位系统的构成
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四、钻井水下装置
5.连接装置
连接装置的作用是保证井口 装置外罩与防喷器之间，以
及防喷器顶部与下部的水下
隔水管柱之间形成主压力密 封。
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四、钻井水下装置
6.ROV
ROV，即水下机器人（Remote Operated Vehicle ）, 系统组成包括：动力推进器、遥 控电子通讯装置、黑白或彩色摄 像头、摄像俯仰云台、用户外围 传感器接口、实时在线显示单元、 导航定位装置、自动舵手导航单 元、辅助照明灯和凯夫拉零浮力 拖缆等单元部件。
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一、海洋钻机与陆地钻机的区别
4.设备先进程度不同 由于海洋钻井比陆地钻井成本要高得多，为了提高钻井 效率，海洋钻井用的设备比较先进。 如，比常规转盘钻机效率高得多的顶部驱动钻井系统在
海洋钻井中用得很多，但在陆地钻井中却用得很少。
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一、海洋钻机与陆地钻机的区别
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二、钻井平台的定位问题
锚缆 由钢丝绳、锚链或两者组 合而成。 选择何种锚缆要取决于锚 缆载荷、水深、锚机、舱 位大小等。 锚缆也必须预张紧。
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二、钻井平台的定位问题
锚泊方式及其定位精度
锚泊定位的定位精度通常在水 深的5％～6％之间，好的设计， 可达到2％～3％。 完全能够满足钻井作业的要求。
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四、钻井水下装置
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四、钻井水下装置
水上井口装置
适用于：
固定式平台、底撑式平台装置
水下井口装置

功用 隔开海水 钻具导向 循环泥浆 适应升沉、漂移和摇 摆的工作环境 控制井口
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四、钻井水下装置
1.钻井导向装置 钻井导向装置的作用
锚机
起锚机相当于单轴绞车，用于下放或提起锚及 锚缆。 止链器用于在布完锚缆及收好锚缆后锁紧锚链。 导缆器用于改变锚缆的运动方向。
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二、钻井平台的定位问题
锚
锚的功用是插入海底产生抓力。 锚由锚爪、锚杆和锚柄组成。锚爪可绕锚杆转动。 在正常情况下，锚的抓力约为其重量的10倍左右。锚重一 般在10～15吨之间。
是引导水下井口设备
坐于海底井口盘上 。
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四、钻井水下装置
1.钻井导向装置
井口盘 井口盘座于海底，用来确定井位并 固定水下井口。由钢板和钢筋焊接 而成，中间灌注混凝土。 导向架 导向架的作用是导向，具有4个支 柱，支柱上栓有导向绳，以引导防 喷器组就位。 导管：也起导向作用。
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一、海洋钻机与陆地钻机的区别
3.设备要求不同 由于许多设备在海洋环境中工作，而海洋环境的腐 蚀比陆地腐蚀要大得多，因此海洋钻机要采取严格
的防腐措施。
如，井架要进行防腐热镀锌处理，防喷器也要进行 防腐处理等。 由于空间条件的限制，设备布置更紧凑。
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一、海洋钻机与陆地钻机的区别
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二、钻井平台的定位问题
优点 调整迅速，工作水深大，目前它的定位能力已超过 3000m水深。 缺点 不能用于浅水，设备成本高，燃油消耗大，对于非自 航的平台，需配备专门的推进设备 动力定位的定位精度为水深5%左右。
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三、升沉补偿
半潜式钻井平台或钻井船在风力、海浪力等海洋 环境载荷的作用下，会产生升沉即上下运动。
不同，与之配套的装 置也需随之变化。
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四、钻井水下装置
4.隔水管柱 隔水管柱的作用 是隔开海水，并 从其内引入钻具， 导出钻井液。
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四、钻井水下装置
隔水管柱的组成
隔水管节
每节的长度根据钻井平 台的几何尺寸确定，一般 为15.24 m(50ft)，也有 22.84 m(75ft)的隔水管 节。
一、海洋钻机与陆地钻机的区别
5.海上钻井设备的组成
动力设备：直流电动机驱动
钻井设备：还有升沉补偿、钻井水下设备等 固井设备 试油设备 起重、锚泊设备
辅助设备：潜水设备、救生设备、运输设备等
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二、钻井平台的定位问题
如果选用的是半潜式钻井平台、浮式钻井船等浮 式钻井平台，必须对平台进行定位，即将钻井平 台限制在一定的位置上，以控制钻井平台的纵荡
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三、升沉补偿
伸缩钻杆缺点：
钻压不能调节 承载条件恶劣 增加操作难度
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三、升沉补偿
2.增设升沉补偿装置
为了补偿平台的升沉运动，在钻机的部件中增设一 套钻柱升沉补偿装置，使钻柱不随平台作上下运动。 升沉补偿装置主要有游动滑车型和天车型两种。
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一、海洋钻机与陆地钻机的区别
1.驱动形式不同 陆地钻机基本上采用柴油机联合机械驱动 海洋钻机基本上采用柴油机->交流发电机->可控硅整 流输出直流电->直流电动机驱动 2.转盘开口直径不同 因为要装大直径的水下器具， 所以海洋钻机要用开口直径大的转盘。
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一、海洋钻机与陆地钻机的区别
测量系统
信标、水听器、组阵
控制系统
接收信号，发出指令
执行机构
动力装置发力
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二、钻井平台的定位问题
动力定位工作原理
（1）通过声波等先进的测量技术，测出平台在某个时刻 的位置
（2）通过计算机比较该时刻的平台位置与基准位置的偏 差，计算出恢复平台位置所需的力的大小和方向，发信 号给动力装置（推进器） （3）推进器产生推力（力矩），从而将平台推回原来的 位置，达到定位的目的。
钻柱上下运动，造成钻压不稳，影响钻进，严重 时，使钻头脱离井底，无法钻进。
解决方法就是对升沉运动进行补偿。
主要方法有在钻柱中增设伸缩钻杆和增设升沉补 偿装置两种。
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三、升沉补偿
1. 增设伸缩钻杆 为了使钻柱不受平台起伏的影响，在钻铤的上部增 设一根伸缩钻杆。 伸缩钻杆由内、外管组成，沿轴向可相对运动。当 平台作升沉运动时，伸缩钻杆的内管随其以上的钻柱 作轴向运动，而外管及其以下的钻柱基本不动，这样 就保持了钻压的稳定。
和横荡运动。
常用的定位方法有锚泊定位和动力定位两种。
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二、钻井平台的定位问题
1.锚泊定位 锚泊定位就是用锚抓住海底， 再通过锚链或锚缆拉住平台将 其定位。锚泊定位的最大工作 水深可达l200m。 锚泊定位装置 由锚机、锚、锚缆组成
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二、钻井平台的定位问题
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三、升沉补偿
工作原理 当平台作升沉运动时，液缸与上框架随
平台作上下运动，而下框架、活塞、大
钩及钻柱基本上不动，从而补偿了平台 的升沉运动。由于钻压等于钻柱的重量 减去液缸中的液压乘以两个液缸中活塞 的面积，只要调节液缸中的液压就可以 调节钻压。
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三、升沉补偿
天车型升沉补偿装置 顾名思义，它是装在天车 上的，主要由浮动天车、 主气缸、液缸和储能器组 成。
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三、升沉补偿
浮动天车除具有普通天车的结构外，还有两个 辅助滑轮和4个滚轮。快绳和死绳分别通过辅助滑 轮引出。天车通过滚轮可在井架上的垂直轨道上 上下移动。主气缸用以支承浮动天车，与井架连 在一起。液缸起缓冲作用。储能器装在井架上， 有管路与主气缸相连，用以调节主气缸中的气压。
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四、钻井水下装置
张紧器
为防止隔水管柱在轴向压力作用下被压弯而破坏， 应使用张紧器张紧隔水管柱，使其承受拉力。
张紧器的工作原理是利用气液储能器的液压推动 活塞，随着平台的升沉而放长或收短钢丝绳，以保 持导向绳及隔水管的张力恒定。
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四、钻井水下装置
导向锁张紧器
隔水管张紧器
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三、升沉补偿
工作原理 当平台作升沉运动时，井架沿轨道上下运动，主 气缸中的气体压缩或膨胀，而天车与大钩基本上 保持不动，这样就补偿了平台的升沉运动。钻压 的调节与游动滑车型升沉补偿装置的相似。
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四、钻井水下装置
由于海上钻井是在海中的平台上进行的， 这与陆地钻井有很大的不同。因为钻井平台在 海面之上，而井口在海底，为实现正常钻井， 需要在海底井口与平台之间装设一套隔绝海水、 适应平台摇摆、控制井口的装置，这套装置就 是钻井水下装置。