中国海洋石油总公司钻井平台装备
海洋石油钻井采油工程技术与装备——海洋石油钻井采油平台(下)
压 载 为 防止 在钻井过程 中因平台 负荷增 加造 成 桩腿 下陷 的严 重 事故 与
台 （ ），为适应双井架起下钻井水下 船
设 备等需要 ，船井 没计成长方形结构 。
平 台 （ ） 管 储 存 与 吊运 为 船 立
损 失 ，故在 平 台插桩 后未 升 至设 汁高
度 前必 须进 行 预压 载作 业 预 压载 通
轮齿条机构 升降外 ，也 可采用液缸一 机
１ ０４ 《 石油与装备》 Ｐ ｔ ｌｕ ＆Ｅ ｕ ｍｅ ｔ ｅｒ ｅ ｍ ｏ ｑ ｉ ｎ ｐ
装 备 知 识
上 甲板平而至最长的长度 ，将 船体 重心
等 ）。
活动门上平面至转盘结构下平 面之间的 净空高度 ，可在 Ｂ Ｐ Ｏ 组防碰框架外侧的 Ｌ部 设计能 活动 门承托 Ｂ ￣ 和下立 ｝ ｌ ＯＰ Ｈ 管组总重量的支撑结构 ；船井 的矩形开 孔应 能 完全满足 整组 水下 Ｂ 组 （ ＯＰ 含防
载 的容 器并 使 其能借 用 某些 容 器 （ 如
泥 浆箱 、水箱 等 ）以减 少压 载 容器 所 占用不必 要 的 空ｉ 与质 量 ；选择 预压 ＇ ｕ Ｊ 载 的数 据 更为 重要 ，它 必 须大 丁平 台
安 装 对 接 的 要 求 ， 常 常 将 单 根 长
１ ．４ ５ ｆ ～ ８２ ｍ（０ｔ ， 管 竖 直 ２ ｍ（０ ） １ ．９ ６ ｆ ￣ 立 ｓ １ ）Ｊ
可能缩短桩腿长度。
相 关 工 程 技 术
浮 动式 平 台 （ ）除应 关 注本 文 船 “ 用钻井采油平台 （ ）设计应关注 常 船
的 问 题 ” 外 ，对 下 列 事 项 ，亦 应 关 注 ：
碰框架 、Ｂ 组支撑结构和水下蓄能器 ＯＰ
我国海洋石油钻井技术及装备发展探
209油气资源能否稳定供应，无疑将成为影响我国经济发展的关键要素。
因此，为了增加油气资源的供应量，除了要加大油气资源的进口规模外，还要从增加油气资源规模入手，提升海洋油气资源的开发力度，确保我国经济发展可以拥有充足的能源作为支撑。
现阶段，我国海洋石油钻井技术及装配发展已经出具成效，但是仍然存在很大的提升空间，所以接下来还将下大力气，针对海洋石油钻井技术及发展进行不断探索。
1 海洋石油钻井技术的特点1.1 工作寿命长，可靠性更好海洋石油钻井技术的可靠性可以表现在以下几个方面：（1）由于需要在海上工作，钻井设备要经常性地承载大风、海浪等荷载，而且还要兼顾地震、台风等恶劣灾害环境下的作用，所以相关技术装备的强度更高。
（2）由于海洋环境存在极强的腐蚀能力，所以海洋石油钻井技术与装备要更加耐腐蚀性，加之对焊接工艺要求更高，所以有助于提升疲劳寿命，延长设备工作时间。
（3）海洋工程使用钢材为特殊制造，并且强度要求高，对设计与制作工艺的要求更加严格。
（4）海洋工程作业环境复杂，为了降低安全事故，需要对生产管理提出严格的要求，保证生产管理环节可以万无一失。
1.2 安全性要求严格在海洋石油工程中，如果发生事故，则事故的影响会加剧。
现阶段，为了提升油气开发效率，我国加快了对深海区域的油气资源探索，所以相应的安全与技术规范要求也处于变化之中。
此外，为了保证海洋油气资源可以顺利得到开发，往往会对开发技术与装备的安全性提出严格要求，务必要以海洋作业为基准，科学地完成石油钻井装备的安全设计，避免安全事故在海洋油气资源开发中出现。
1.3 学科之间相互交叉，技术复杂在海洋石油钻井技术中，存在大量与之相关的学科，例如，流体动力学、结构力学与船舶技术等。
所以，为了进一步提升海洋石油钻井技术的应用水平，还需要将现代技术应用其中，例如，卫星定位与电子计算机技术、现代机电与液压技术等紧贴时代前沿的技术，有助于提升海洋定位的准确性，为后续海上石油资源的开发与利用提供技术保障，解决油气资源的海上输送、存储等关键问题。
国内海洋石油钻井装备现状及发展前景
外发 达 国家而言 ， 产业 技术基 础还 相对薄 弱 ， 设 备及 技术仍 然存 在很 大 差 距 。近 年来 ， 我 国海 洋石 油 钻
希望 寄予 尚未得 到 充 分开 发 的海 洋成 为 趋 势 ， 使得
海洋 领域 的油气 勘探 开发成 为 了新 的焦点 。海洋 石
井装 备得 到 了很 大 的提 升 ， 尤 其在装 备技术 引进 、 消 化、 吸收 、 再创新 以及 国产 化 等 方 面 ， 取 得 了长 足 的
进 步Ｅ 。 １ ． １ 国 内 海 洋 石 油 钻 井 装 备 的 应 用 现 状
油工 业是产 品传 统 、 领 域 特殊 和必 须 依靠 高 科 技 的
行业 之 一ｌ １ ］ ， 而 海 洋 石 油 钻 井 装 备 是 实 现 海 洋 石 油
＿ 丁业 经济 有效 发展 的关键 手段 。 近年 来 ， 为进一 步充 实和完 善海上 科学 钻井 ， 确 保钻 井作 业优 质 、 高效 、 经济 且 安 全 可靠 地 进 行 ， 国 内海上石 油钻 井设 备 技 术得 到 了显 著发 展 ， 其 自动 化 水平也 在不 断提 高 。
海洋 石 油 钻井 装 备种 类 繁 多 ， 本 文 以典 型 的 自 升式 钻井 平 台和半 潜式 钻 井 平 台 为例 ， 说 明 了国 内 海洋 石油 钻井装 备 的应用 现状 。 １ ． １ ． １ 自升式 钻井 平 台 国产 的 自升式 钻 井平 台与 国外 进 口的相 比， Ｔ 作 能力 相 差 较 大 。我 国 在 役 的 国产 自升式 钻 井 平
新技 术新工 艺
２ ０ １ ３年 第 ７期
国内 海 洋石 油钻 井 装备 现 状 及 发展前 景
李 国勇
（ 中海 石 油 有 限 公 司 开 发 生 产部 ， 北京 １ ０ ０ ０ １ ０ ）
海洋石油总公司钻井平台基本数据
海洋石油总公司钻井平台基本数据海洋石油总公司是一家全球领先的石油公司，拥有先进的钻井平台。
钻井平台是进行海上石油勘探和开采作业的重要设备，在海洋石油勘探开发过程中扮演着重要角色。
钻井平台的基本数据包括类型、构造、工作原理、技术参数等。
首先，钻井平台一般分为浮动式和固定式两种类型。
浮动式钻井平台通常是通过船身浮力来维持平台的浮起状态，插入海底后，通过螺旋钻孔或者锚定设备固定在海底。
固定式钻井平台则通过在海底安装支撑设备来保持平台的稳定性。
其次，钻井平台构造复杂，一般包括钻井层、钻杆系统、工作平台、钻井井架、顶板、钻头、钻井轴、钻井配套设备等。
其中，钻井层是钻井平台上进行钻井作业的主要部分，钻杆系统用于传递钻头和平台上的动力之间的连接。
钻井平台的工作原理主要由钻井作业流程和操作方式两个方面组成。
钻井作业流程包括平台到达井口位置、降低钻井装置到井底、进行钻井作业、提升钻井装置、完井和放弃井等步骤。
操作方式则是指平台上的工作人员根据具体的钻井需求进行相应的操作，包括控制钻井装置、调整井口位置、监测钻井数据等。
钻井平台的技术参数主要包括钻井水深、钻井直径、钻井深度、钻井速度、钻井效率等。
钻井水深是指平台在海底的深度，可以决定平台的稳定性和操作难度；钻井直径是指钻孔的直径，决定了钻头和孔壁的接触面积；钻井深度是指钻井孔的深度，直接关系到石油储量的开采程度；钻井速度是指平台进行钻井作业的速度，影响到工作效率和成本。
综上所述，海洋石油总公司的钻井平台是一种浮动式或固定式设备，主要由钻井层、钻杆系统、工作平台、钻井井架、顶板、钻头、钻井轴、钻井配套设备等构成。
平台通过钻井作业流程和操作方式来进行石油勘探和开采作业。
平台的技术参数包括钻井水深、钻井直径、钻井深度、钻井速度、钻井效率等。
这些基本数据是海洋石油勘探和开采过程中的重要参考指标。
海洋石油钻井知识介绍
脱气器：用于分离掉泥浆中的天然a气。
11
钻井常用工具介绍－井口工具
井口工具包括各种卡瓦、吊卡、吊环、 大钳、气动、液动工具
一．吊卡
吊卡是我们应用的提升工具之一，吊卡从结构上 分为：平台肩吊卡；18度吊卡；卡瓦式吊卡；气
动吊卡；单根吊卡等。
平台肩吊卡主要用于套管、油管、钻铤等带台肩 的管串，目前我们用的主要有套管吊卡、钻挺吊
盘等工作机。传动系统在传递和分配动力的同时具有减速、并车、倒车等特 种功能。
钻机的传动方式分为：
机械传动（包括万向轴、减速箱、离合器、链传动和三角带传动等）
机械－蜗轮传动（液力传动）
电传动
液压传动
6. 控制系统：为使钻机各个系统协调地工作，钻机上配有气控制、液压控制、
机械控制和电控制等各种控制装备，及集中控制台和显示仪表等。
8
钻机设备介绍
四．钻井仪表：
1. 指重表：表示钻井钢丝绳受力大小的仪器，由指重表和灵敏表组成，内圈黄
针（指重表）指示大钩悬重，外圈白针（灵敏表）钻井时可以指示钻压。打 捞时可以指示接触鱼顶的状态、阻卡时显示出井内摩擦阻力的大小。
2. 泥浆泵压力表：一般由两只，分别指示两台泥浆泵的压力。 3. 泥浆泵冲数表：记录瞬时泵冲和累计冲数，可用于井控压井、固井、挤水泥
卡。
18度吊卡是我们最常用的吊卡，主要应用在18度 钻杆管串的起升，从2-7/8”~5-½”尺寸不等。
卡瓦式吊卡主要用于小尺寸钻具或油管管串，它
的负荷比较小，尺寸范围主要在1.050”~3-½”,负 荷在20T~75T不等。
气动吊卡属于半自动化的吊卡，目前我们用的还
不多。下套管用的卡盘应该属于这个范畴，方便
7. 钻机底座：用来安装钻井设备、方便钻井设备钻井设备的移动等。
中建南981钻井平台
海洋石油981深水半潜式钻井平台海洋石油981深水半潜式钻井平台于2008年4月28日开工建造，是中国首座自主设计、建造的第六代深水半潜式钻井平台，由中国海洋石油总公司全额投资建造，整合了全球一流的设计理念和一流的装备，是世界上首次按照南海恶劣海况设计的，能抵御200年一遇的台风；选用DP3动力定位系统，1500米水深内锚泊定位，入级CCS（中国船级社）和ABS（美国船级社）双船级。
整个项目按照中国海洋石油总公司的需求和设计理念引领完成，中国海油拥有该船型自主知识产权。
该平台的建成，标志着中国在海洋工程装备领域已经具备了自主研发能力和国际竞争能力。
目录1平台简介2主要参数3技术特点4建造历程5有关单位▪隶属单位▪研制单位6建造意义1平台简介海洋石油981深水半潜式钻井平台，简称“海洋石油981”，中国海油深海油气开发"五型六船"之一，是根据中国海洋石油总公司（简称“中海油”）的需求和设计理念，由中国船舶工业集团公司第七〇八研究所设计、上海外高桥造船有限公司承建的，耗资60亿元，中海油拥有自主知识产权，由中海油服租赁并运营管理。
该平台采用美国F&G公司ExD系统平台设计，在此基础上优化及增强了动态定位能力，以及锚泊定位，是在考虑到南海恶劣的海况条件下设计的，整合了全球一流的设计理念、一流的技术和装备，所以它还有着“高精尖”内涵。
除了通过紧急关断阀、遥控声呐、水下机器人等常规方式关断井口，该平台还增添了智能关断方式，即在传感器感知到全面失电、失压等紧急情况下，自动关断井口以防井喷。
设计能力可抵御两百年一遇的超强台风，首次采用最先进的本质安全型水下防喷器系统，具有自航能力，还有世界一流的动力定位系统。
2012年5月9日，“海洋石油981”在南海海域正式开钻，是中国石油公司首次独立进行深水油气的勘探，标志着中国海洋石油工业的深水战略迈出了实质性的步伐。
[2-3]2主要参数海洋石油981深水半潜式钻井平台长114米，宽89米，面积比一个标准足球场还要大，平台正中是约5、6层楼高的井架。
海洋钻井平台组成及功能
海洋钻井平台组成及功能海洋钻井平台是海洋石油勘探开发的重要设施，由于具备在海洋环境中进行钻探、采收石油天然气等功能，能够满足海上石油勘探、开发和利用的需要。
海洋钻井平台通常由一系列的设施组成，包括主体结构、钻井设备、完井设备、生产设备等。
下面将详细介绍海洋钻井平台主要组成部分及其功能。
1.主体结构主体结构是海洋钻井平台的核心组成部分，它通常是由钢制桩腿、钢制井架、上层建筑等构成。
主体结构具有承载平台负荷、提供基本稳定性等重要功能，能够抵御海洋环境中的风浪、潮流等外力作用。
钢制桩腿是平台的支撑结构，通过桩腿与海床连接，确保平台的固定和稳定。
钢制井架则用于安装钻井设备、完井设备等，提供钻井作业的基础。
上层建筑则提供生活区、办公区等功能，满足工作人员的日常需要。
2.钻井设备钻井设备是海洋钻井平台进行钻井作业的重要设备，通常包括钻台、井架、定向钻井系统、液压系统、电力系统等。
钻台是钻井作业的工作台面，上面安装有旋转设备、钻杆操纵设备等，用于控制钻井方向、进行钻井作业。
定向钻井系统是指通过特殊设备和技术，使钻井孔呈现所需的方向和倾角。
液压系统用于提供动力，例如驱动钻具旋转、提升钻井液等。
电力系统则提供电力支持，保证钻井设备和相关系统的运行。
3.完井设备完井设备是用于进行油气井完井、生产和维护的设备，包括套管和井下设备、人工举升设备等。
套管是井壁的保护层，用于固定井壁、控制井场压力以及防止井壁坍塌等。
井下设备包括油管、尾管、油管卡头等，用于运输油气、进行油气的控制和分布。
人工举升设备则用于提升下井人员、设备和物资，保障井场的正常作业。
4.生产设备生产设备是用于进行油气生产的设备，包括油气分离设备、油气储存设备、油气处理设备等。
油气分离设备用于将油气与水和沉淀物进行分离，提高油气品质。
油气储存设备用于存储生产的油气，以便进行后续加工和输送。
油气处理设备则用于进行油气的净化和脱硫等处理，以满足销售和使用的要求。
海洋石油钻采工程技术与装备——海洋石油钻井主设备及其系统(中)
石油机 械有 限 责任 公 司 （ 以下 称宝 石
机 械 ） 油 钻 机 产 品 系列 如 下 ；Ｚ １ 、 石 Ｊ ０
ＺＪ】 、 Ｚ Ｊ ５ ２０ 、 ＺＪ ３０ 、 ＺＪ ４０ 、 ＺＪ ５０ 、
油 钻机 已有 的 系列产 品 型号 分别 为 ：
ＺＪ１５、 ＺＪ２０ 、 ＺＪ ３０ 、 Ｄ Ｊ ） ＺＪ５（ 、 ４（、 ）
Ｚ ７ ／５ ０ Ｊ ０４ ０ ＤＢ； Ｚ ９ ／８ ０ Ｂ等 各 型 号 Ｊ０５ ５ Ｄ
０ｉ ）》２ ０ 年 １ 月号 的 新钻 机 设 计 Ｉ ０６ ２
（ 以下称兰石国民油井公司 ）于 １９ 年 ９８
研制 出国 内第一 台Ｚ ４ ／２ ０ 交流变 Ｊ０２ ５ ＤＢ
ｌ 套用于中石 油集团海洋工程有限公司 ０
（ 简称中油海 ）的 自升式 钻井平台上 ；
２０ 年 ～ ０ ５ 研 制 成 功 Ｚ ９ Ｄ ， Ｈ ０ ４ ２ ０年 Ｊ０ ９０ ） 【 ｍ交
ｚ ７） Ｊ０币 Ｚ １ ０ Ｊ（ 、Ｚ ９ ¨ Ｊ ２ 。这８ 型号 中 ， 种
７ ７ ￣ＩＪ 系 列钻 机 。 ＿ ｏ Ｚ１０ Ｊ ２
１ ０２石油与装备 Ｐ ｔ ｌｕ ｅｒ ｅ ｍ＆Ｅ ｕ ｍ ｎ ｏ ｑｉ ｅｔ ｐ
装 备 知 识
宝 石机械 于１ ９ 年研 制 出第一 台 ９７ １５０ ，０ ｍ直流 电动钻机后 ，近年陆续研制
作 少 量变 更设 计后 均可 应 用于 海上 油
气 钻 井 （见表 ４ 】）；Ｚ ４ Ｄ和 Ｚ ５ 一 Ｊ０ Ｊ０ 型 可用 于石 油 采油 的修 井作 业 。其 中 ｚ ｇ Ｄ 或９ Ｄ ）和Ｚ Ｉ ０ Ｊ０ （ ０ Ｚ Ｊ２ 型可用于超 深 水油气钻井。
井钻机的主要生产厂家
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1.渤海四号自升式钻井平台
1.渤海四号自升式钻井平台
1.渤海四号自升式钻井平台
3．平台升降、拖航参数
（1）平台升降：
平台总升降能力：64 112千牛（6 537.6吨）。
平台总支承能力：128 224千牛（13 075.2吨）。
平台升降速度：0.304 8米／分。
（2）平台拖航：
最大风速：5l.4米／秒（100节）。
2.渤海六号自升式钻井平台
3．平台拖航，升降参数
（1）平台升降：
升降沉垫速度：11.58米／小时。 升降平台速度：9.14米／小时。
设计举力：17 170千牛／桩（1 750.88吨／桩）。
工作举力：12 784千牛／桩（1303. 62吨／桩）。
（2）平台拖航：
最大风速：5l.4米／秒（100节）。
最大吃水：4.57米。
最大重心高：20.42米。
4．舱室容积／储存能力
（1）生活水：377.3米3。
（2）钻井水：861.65米3。
（3）燃 油：808.8米3。
（4）泥浆池：342.3米3。
（5）粘土粉、重晶石：167.6米3。 （6）水 泥：167.6米3。
1.渤海四号自升式钻井平台
5．基本设备性能、规格
1.渤海四号自升式钻井平台
2．平台结构
船体呈三角形，其艉部有一个15.23米×15.23米的钻井凹槽，在主甲板上沿 钻井凹槽边缘的两条纵向轨道上，安放一个能够纵向移动的下井架底座。其上面有 一个横向移动的上井架底座。艏部是三层带空调的生活区，共有98个床位，两个餐 厅及一个娱乐室等。艏部伸出一个对边距为22.5米×22.5米的八角型、载重为94 千牛（9.6吨）的直升机平台，适应S－61型直升飞机起降。如下图所示：
平台长度：50.6米。 桩腿总长：95.1米。 平台宽度：33.2米。 钻井凹槽：15.2米× 14.6米。 平台高度：4.88米。 平台与沉垫最小间距为0.76米。
2.渤海六号自升式钻井平台
（5）沉垫尺寸：
沉垫长度：64米。
裙 板：0.6米。
沉垫宽度：5l.8米。
沉垫凹槽：27.4米 × 26.5米。
140冲／分。 （8）柴油机：D399型，5台，输出功率为975千瓦／台（1 325马力／台）。
2.渤海六号自升式钻井平台
渤海六号是一九七九年由伯利恒一新加坡私人有限公司于新加坡建造 的一艘非自航移动自升式海上钻井装置，美国船级社（ABS）划为※A1级 自升式可移动钻井装置。 1．平台尺寸和性能 （1）平台形状：呈矩形驳船式结构。 （2）桩腿数量：三条桩腿。 （3）桩腿形状：圆柱形桩腿，外径为3.66米。 （4）平台型体尺寸：
一九七七年由美国船级社（ABS）划为※A1类海上钻井装置。
1．平台尺寸和性能
（1）平台形状：呈三角形。
（2）桩腿数量：三条桩腿。
（3）桩腿形状：为三角形桁架结构，底部带有桩靴。
（4）平台型体尺寸：
23米。
平台型长：64.92米。
桩腿总长：27.2米。
（1）绞 车：1320－UE型，最大输入功率为1 471千瓦（2 000马力），额定钻井 深度为6 000米。
（2）井 架：高度为44.8l米（147英尺），负荷为6 178千牛（630吨）。 （3）转 盘：C－375型，最大开口尺寸为952.5毫米（371／2英寸），负荷6 374千
牛（650吨）。 （4）天 车：760一FA型，负荷为5 717千牛（583吨），绳槽为34.9毫米（13／8
平台型宽：64.62米。
桩靴直径：16.46米。
平台型深：8.23米。
桩靴高度：5.18米。
（5）作业能力：
最大工作水深，91.44米。最大可变载荷：升降时：8 303千牛（846.67吨）。
升船后：29 905千牛（3 049.43吨）包括大钩负荷。
最大钻井深度：6 000米。最低工作环境温度：－20℃。
英寸），滑轮为1 524毫米（60英寸）×7。 （5）游车大钩：650G500型，负荷为4 900千牛（500吨），绳槽为34.9毫米（l3／8
英寸），滑轮为1524毫米（60英寸）×6。 （6）水龙头：P500型，负荷为4 900千牛（500吨）。 （7）泥浆泵：10－P－130型，最大输入功率为1 324千瓦（1800马力），泵冲为
（1）绞 车：1320－UE型，最大输入功率为1 471千瓦（2 000马力），额定钻井深度为 6 000米。
（2）井 架：A型，高度为44.8l米（147英尺），负荷为6 178千牛（630吨）。 （3）转 盘：C－375型，最大开口尺寸为952.5毫米（371／2英寸），负荷为6 374千牛
最大吃水：2.74米。
最大重心高：6.706米。
4．舱室容积／储存能力
（1）生活水：245.6米3。
（2）钻井水：785.3米3。
（3）燃 油：263.4米3。
（4）水 泥：89.4米3。
（5）重晶石、粘土粉：81.6米3。 （6）泥浆池：238.2米3。
2.渤海六号自升式钻井平台
5．钻井设备性能、规格
沉垫高度：3.05米。
（6）作业能力：
最大工作水深：76米。
最大可变载荷：升降时：10 231千牛（1 043.27吨）。
作业时：18 015千牛（1 837吨）包括大钩负荷。
最大钻井深度：6 000米。 最低工作环境温度为：－20℃。
2.渤海六号自升式钻井平台
2．平台结构
平台呈驳船式结构，型长为50.60米，型宽为33.22米，在后升降室与艉部延伸 处最大宽度为40.23米，型深为4.88米，钻井凹槽为15.2米×14.6米，在主甲板沿钻 井凹槽的边缘的两条纵向轨道上，装有纵向移动的井架下底座，其上面安装有能横 向移动的井架上底座，艏部是带空调的生活区，共有93个床位，及餐厅和娱乐室 等。平台前方是一直升飞机平台，可降落S－61型直升飞机。
主要内容
北方钻井公司钻井平台基本数据 南方钻井公司钻井平台基本数据
一.北方钻井公司钻井平台基本数据
渤海四号自升式钻井平台 渤海六号自升式钻井平台 渤五、渤七自升式钻井平台 渤八、渤十自升式钻井平台 渤海十二号自升式钻井平台
1.渤海四号自升式钻井平台
渤海四号是一九七七年由日本日立船厂制造的一艘非自航移动自升式海上钻井装置。于