1. 海洋鉆井平臺(tái)工作原理
鉆井機(jī)的工作方式是泵吸反循環(huán)鉆進(jìn)。在大氣壓力的作用下,,循環(huán)液由沉淀池經(jīng)回水溝沿著井孔的環(huán)狀間隙流到井底,,此時(shí)轉(zhuǎn)盤(pán)驅(qū)動(dòng)鉆桿,帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)進(jìn)行鉆進(jìn),,由泥漿泵抽吸建立的負(fù)壓把碎屑泥漿吸入鉆桿內(nèi)腔,,隨后上升至水龍頭,經(jīng)泥漿泵排入沉淀池,,沉淀后的循環(huán)液繼續(xù)流入井孔,,如此周而復(fù)始,形成了反循環(huán)的鉆進(jìn)工作,。
2. 海洋鉆井平臺(tái)工作原理圖解
1 人工挖井方法
1973年出土于浙江余姚縣的河姆渡古井是世界上目前已知的最古老的水井,,經(jīng)14C測(cè)定表明它是5700多年前的產(chǎn)物。
挖掘井階段大約從遠(yuǎn)古到西周末年,,我們的祖先用原始的工具,,諸如石鏟等手工挖井,井的深度很淺,。在公元前15世紀(jì)前后我國(guó)的甲骨文中就出現(xiàn)有“井”字,。
2 沖擊鉆井方法
沖擊鉆井方法經(jīng)過(guò)了三個(gè)階段,即頓鉆大口井階段,、頓鉆小口井(卓筒井)階段和機(jī)械頓鉆階段,。
1)頓鉆大口井階段
最初的頓鉆設(shè)備,主要由“踩架”和井架組成,?!安燃堋鄙嫌许园澹园逡欢藨覓熘@頭,,它是直接鉆鑿巖石的工具;碓板另一端供人踩踏,,使鉆頭反復(fù)上提,、下頓,產(chǎn)生沖擊運(yùn)動(dòng)。
2)頓鉆小口井(卓筒井)階段
從北宋開(kāi)始,,我國(guó)古代鉆井技術(shù)又有了新的發(fā)展,。一是頓鉆大口井發(fā)展為頓鉆小口井。當(dāng)時(shí)把口徑只有“碗口大小”的小口井稱為卓筒井,。
3)機(jī)械頓鉆階段
從19世紀(jì)中葉到20世紀(jì)初是用鋼鐵工具和設(shè)備,,用蒸汽機(jī)作動(dòng)力,進(jìn)行沖擊鉆井的近代頓鉆階段,,也稱機(jī)械頓鉆階段,。1842年,蒸汽動(dòng)力用于石油鉆井,;1859年,,德雷克使用蒸汽動(dòng)力的繩式頓鉆鉆機(jī)鉆出第一口具有商業(yè)開(kāi)采價(jià)值的油井。繩式頓鉆鉆機(jī)此后獨(dú)占主流,,20世紀(jì)初被旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)所取代,。機(jī)械頓鉆與卓筒井技術(shù)一脈相承,是在中國(guó)人的原創(chuàng)技術(shù)上,,應(yīng)用工業(yè)社會(huì)的成果發(fā)展起來(lái)的,。
3 旋轉(zhuǎn)鉆井方法
石油鉆井是在鉆頭上給所鉆的地層加一定的壓力,使鉆頭的牙齒嵌入地層,,然后旋轉(zhuǎn)鉆頭,,利用旋轉(zhuǎn)鉆頭的扭矩來(lái)切削巖石,并用循環(huán)的鉆井液將巖屑帶出井眼,,以保證持續(xù)鉆進(jìn),。
石油鉆井的地面配套設(shè)備稱為鉆機(jī),石油鉆機(jī)是由多種機(jī)器設(shè)備組成的一套大功率重型聯(lián)合工作機(jī)組,,它的每一種設(shè)備和機(jī)構(gòu)都是為有針對(duì)性地滿足鉆井過(guò)程中某一工藝需要而設(shè)置的,,整套鉆井設(shè)備由六個(gè)系統(tǒng)組成:
(1)動(dòng)力系統(tǒng)。
鉆井好像是一座流動(dòng)性大的獨(dú)立作業(yè)的小型工廠,。鉆機(jī)所需的各工作系統(tǒng)大多數(shù)是用柴油機(jī)作發(fā)動(dòng)機(jī),,通過(guò)變速箱直接驅(qū)動(dòng)或由柴油機(jī)發(fā)電來(lái)驅(qū)動(dòng)鉆井設(shè)備的。動(dòng)力系統(tǒng)的作用是產(chǎn)生動(dòng)力,,并把動(dòng)力傳遞給鉆井泵,、絞車(chē)和轉(zhuǎn)盤(pán)。
(2)起升系統(tǒng),。
起升系統(tǒng)主要用來(lái)起升,、下放或懸吊鉆柱、套管柱等,,主要完成起下鉆,、接單根和鉆進(jìn)時(shí)的鉆壓控制任務(wù),。這個(gè)系統(tǒng)主要由井架、天車(chē),、游車(chē),、大繩、大鉤,、吊環(huán)及絞車(chē)等組成,。一般用最小的提升速度和最大的負(fù)載來(lái)確定提升系統(tǒng)的能力。
(3)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng),。
旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)主要由轉(zhuǎn)盤(pán),、轉(zhuǎn)盤(pán)變速箱、水龍頭,、方鉆桿組成,,主要功能是保證在洗井液高壓循環(huán)的情況下,給井下鉆具提供足夠的旋轉(zhuǎn)扭矩和動(dòng)力,,以滿足破巖鉆進(jìn)和井下的其他要求,。旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)還有接、卸鉆柱和鉆具的功能,。
(4)循環(huán)系統(tǒng),。
鉆機(jī)循環(huán)系統(tǒng)最主要的功能是在鉆進(jìn)中通過(guò)循環(huán)洗井液從井底清除巖屑、冷卻鉆頭和潤(rùn)滑鉆具,。鉆機(jī)循環(huán)系統(tǒng)主要包括鉆井泵,、鉆井液凈化裝置(固相控制設(shè)備)和鉆井液槽、罐等,。整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)的中心設(shè)備是鉆井泵,。
(5)氣控系統(tǒng)。
氣控系統(tǒng)主要包括控制面板(控制機(jī)構(gòu)),、傳輸管線和閥門(mén),、執(zhí)行機(jī)構(gòu)(如氣動(dòng)離合器、氣缸和氣馬達(dá)等)以及壓風(fēng)機(jī)等,。氣控系統(tǒng)的功能是確保對(duì)整個(gè)工作機(jī)構(gòu)及其部件的準(zhǔn)確,、迅速控制,使整機(jī)協(xié)調(diào)一致地工作,。
(6)井控系統(tǒng),。
在整個(gè)鉆井作業(yè)過(guò)程中,井控系統(tǒng)要對(duì)井下可能發(fā)生的復(fù)雜情況進(jìn)行控制和處理,,以恢復(fù)正常作業(yè),。井控系統(tǒng)包括四個(gè)主要部分:防噴器組、儲(chǔ)能器機(jī)組和防噴器組遙控面板,、節(jié)流管匯,、壓井管匯,。
3. 海洋鉆井平臺(tái)結(jié)構(gòu)
1,、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng):演示為鉆機(jī)各大系統(tǒng)提供動(dòng)力的各種設(shè)備的布局設(shè)置和傳輸路徑等;
2,、起升系統(tǒng):演示鉆機(jī)鉆進(jìn)、起下鉆及鉆頭鉆進(jìn)的過(guò)程;
3,、旋轉(zhuǎn)系統(tǒng):演示由頂部驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)鉆桿旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的過(guò)程;
4,、循環(huán)系統(tǒng):演示固控設(shè)備布局、井控及泥漿循環(huán)過(guò)程等;
5,、井控系統(tǒng):演示井控設(shè)備的布局及結(jié)構(gòu)組成講解;
6,、控制系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)顯示儀表:演示通過(guò)司鉆操作臺(tái)的儀表對(duì)鉆進(jìn)參數(shù)如大鉤負(fù)載、轉(zhuǎn)速,、泵壓,、地壓、鉆速等進(jìn)行測(cè)量和記錄,,并對(duì)鉆井過(guò)程進(jìn)行控制,。
4. 海洋鉆井平臺(tái)工作原理圖
隨著人類對(duì)油氣資源開(kāi)發(fā)利用的深化,油氣勘探開(kāi)發(fā)從陸地轉(zhuǎn)入海洋,。因此,,鉆井工程作業(yè)也必須在灝翰的海洋中進(jìn)行。在海上進(jìn)行油氣鉆井施工時(shí),,幾百噸重的鉆機(jī)要有足夠的支撐和放置的空間,,同時(shí)還要有鉆井人員生活居住的地方,海上石油鉆井平臺(tái)就擔(dān)負(fù)起了這一重任,。由于海上氣候的多變,、海上風(fēng)浪和海底暗流的破壞,海上鉆井裝置的穩(wěn)定性和安全性更顯重要,。
目前的海上石油鉆井平臺(tái)可分為固定式和移動(dòng)式兩種,。固定式鉆井平臺(tái)大都建在淺水中,它是借助導(dǎo)管架固定在海底而高出海面不再移動(dòng)的裝置,,平臺(tái)上面鋪設(shè)甲板用于放置鉆井設(shè)備,。支撐固定平臺(tái)的樁腿是直接打入海底的,所以,,鉆井平臺(tái)的穩(wěn)定性好,,但因平臺(tái)不能移動(dòng),故鉆井的成本較高,。
為解決平臺(tái)的移動(dòng)性和深海鉆井問(wèn)題,,又出現(xiàn)了多種移動(dòng)式鉆井平臺(tái),主要包括:坐底式鉆井平臺(tái),、自升式鉆井平臺(tái),、鉆井浮船和半潛式鉆井平臺(tái),。
坐底式鉆井平臺(tái)又稱沉浮式或沉底式鉆井平臺(tái),其上部和固定式鉆井平臺(tái)類似,,其下部則是由若干個(gè)浮筒或浮箱組成的桁架結(jié)構(gòu),,充水后,使鉆井平臺(tái)下沉坐于海底并處于工作狀態(tài),,排水后,,使鉆井平臺(tái)上浮可進(jìn)行拖航和移位。坐底式鉆井平臺(tái)多用于水淺,、浪小,、海底較平坦的海區(qū)。
自升式鉆井平臺(tái)是有多個(gè)(一般為3~4個(gè))樁腿插入海底,,并可自行升降的移動(dòng)式鉆井平臺(tái),。自升式鉆井平臺(tái)基本由兩部分組成,一部分是可以安放鉆井設(shè)備,、器材和生活區(qū)的平臺(tái),,另一部分是可升降并可插入海底的樁腿。我國(guó)自行制造的自升式鉆井平臺(tái)“渤海一號(hào)”平臺(tái)的四根樁腿是由圓形的鋼管做成的,,樁腿的高度有七十多米,,升降裝置是插銷(xiāo)式液壓控制機(jī)構(gòu)。該型鉆井平臺(tái)造價(jià)較低,、運(yùn)移性好,、對(duì)海底地形的適應(yīng)性強(qiáng),因而,,我國(guó)海上鉆井多使用自升式鉆井平臺(tái),。
鉆井平臺(tái)樁腿的高度總是有限的,為解決在深海區(qū)的鉆井問(wèn)題,,又出現(xiàn)了漂浮在海面上的鉆井船,。鉆井船的排水量從幾千噸到幾萬(wàn)噸不等,它既有普通船舶的船型和自航能力,,又可漂浮在海面上進(jìn)行石油鉆井,。由于鉆井船經(jīng)常處于漂浮狀態(tài),當(dāng)遇到海上的風(fēng),、浪,、潮時(shí),必然會(huì)發(fā)生傾斜,、搖擺,、平移和升降現(xiàn)象,因此鉆井船的穩(wěn)定性是一個(gè)非常關(guān)鍵的問(wèn)題,。目前,,海上鉆井船的定位常用的是拋錨法,,但該方法一般只適用于200m以內(nèi)的水深,水再深時(shí)需用一種新的自動(dòng)化定位方法,。
半潛式鉆井平臺(tái)其結(jié)構(gòu)形式與坐底式鉆井平臺(tái)相似,,上部為鉆井的工作平臺(tái),下部為浮筒結(jié)構(gòu),。它綜合了坐底式鉆井平臺(tái)和鉆井船的優(yōu)點(diǎn),,解決了穩(wěn)定性和深水作業(yè)的矛盾。鉆井作業(yè)時(shí),,平臺(tái)呈半潛狀態(tài)漂浮在海面上,浮筒在海水下的20~30m處,,受大海風(fēng)浪的影響小,,所以平臺(tái)的穩(wěn)定性比鉆井浮船要好,鉆井作業(yè)結(jié)束,,排出水形成浮箱后可進(jìn)行拖航,,是目前海上鉆井應(yīng)用較廣泛的一種石油鉆井平臺(tái)。
5. 海洋石油鉆井平臺(tái)結(jié)構(gòu)
中國(guó)最早使用平臺(tái)在海上打井是1963年,,用土辦法制造了中國(guó)第一座浮筒式鉆井平臺(tái),,于鶯歌海距海岸4千米處打了三口井。
1966年在渤海建立了第一座正式海上平臺(tái),,同年12月31日渤海第一口探井開(kāi)鉆并于1967年6月14日喜獲工業(yè)油流,,從此揭開(kāi)了海洋石油勘探開(kāi)發(fā)的序幕。
到1994年海上采集地震測(cè)線57萬(wàn)千米,,打探井363口,,發(fā)現(xiàn)油氣構(gòu)造88個(gè),獲得石油地質(zhì)儲(chǔ)量11.88億噸,、天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量1800億立方米,,年產(chǎn)量達(dá)到了647萬(wàn)噸。目前年產(chǎn)油量2500萬(wàn)噸,,年產(chǎn)氣量約50億立方米,。海洋石油勘探開(kāi)發(fā)投資大,風(fēng)險(xiǎn)也大,,但是由于油藏厚度大,、儲(chǔ)量豐度高、單井產(chǎn)量高,,所以效益也高,。當(dāng)前僅大陸架473萬(wàn)平方千米的領(lǐng)域中,石油地質(zhì)儲(chǔ)量就約250億噸,,天然氣80000億立方米,。如果再考慮整個(gè)大陸邊緣,,其發(fā)展前景更不可限量。
6. 海洋鉆井平臺(tái)包括哪兩個(gè)
海上鉆井平臺(tái)當(dāng)然是漂浮在海面上的,。海的深度與物體是否能漂浮沒(méi)有直接的邏輯關(guān)系,,二者之間根本沒(méi)有影響,,只要物體水中部分排開(kāi)水的質(zhì)量大于物體自身質(zhì)量,即可漂浮,。海上鉆井平臺(tái)本身其實(shí)是一種特殊形態(tài)的船只。海上鉆井平臺(tái)有兩種,,半潛式和自升式。自升式由平臺(tái),、樁腿和升降機(jī)構(gòu)組成,,平臺(tái)能沿樁腿升降,,一般無(wú)自航能力。1953年美國(guó)建成第一座自升式平臺(tái),,這種平臺(tái)對(duì)水深適應(yīng)性強(qiáng),工作穩(wěn)定性良好,,發(fā)展較快,,約占移動(dòng)式鉆井裝置總數(shù)的1/2,。工作時(shí)樁腿下放插入海底,平臺(tái)被抬起到離開(kāi)海面的安全工作高度,,并對(duì)樁腿進(jìn)行預(yù)壓,,以保證平臺(tái)遇到風(fēng)暴時(shí)樁腿不致下陷,。完井后平臺(tái)降到海面,拔出樁腿并全部提起,,整個(gè)平臺(tái)浮于海面,,由拖輪拖到新的井位,。半潛式上部為工作甲板,下部為兩個(gè)下船體,,用支撐立柱連接,,一般具備有限的自航能力,。工作時(shí)下船體潛入水中并進(jìn)行錨定,甲板處于水上安全高度,,然后將鉆井管道自然探至海底。海上鉆井平臺(tái)漂浮原理與一般船只類似,,通過(guò)船體支撐其上的平臺(tái),。希望該回答能幫助到你,,求采納~
7. 海洋鉆井平臺(tái)工作原理視頻
無(wú)人潛水器(ROV)的起源可以追溯到20世紀(jì)60年代初,。最早的ROV被用于石油和天然氣鉆井平臺(tái)上的深水作業(yè),用來(lái)檢測(cè)海底管道和修復(fù)海底設(shè)施等任務(wù),。
早期的ROV主要由一些簡(jiǎn)單的電子設(shè)備和攝像頭組成,受限于技術(shù)水平和海洋環(huán)境條件,,其工作深度較淺,,只能進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的任務(wù),。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和改進(jìn),ROV的功能逐漸增強(qiáng),,可以在更深的水深和更復(fù)雜的任務(wù)環(huán)境下進(jìn)行作業(yè),。
現(xiàn)代ROV廣泛應(yīng)用于水下探測(cè),、維修、建設(shè)和科學(xué)研究等領(lǐng)域,。它們通??梢赃M(jìn)行高分辨率的攝影和視頻記錄,,并配備各種傳感器和工具,如聲吶,、激光,、機(jī)械臂,、割切器等,以完成各種任務(wù),。
近年來(lái),隨著無(wú)人技術(shù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展,,ROV的應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛,,如極地科學(xué)研究,、水下物探等??梢灶A(yù)見(jiàn),,ROV將在未來(lái)的科學(xué)研究和工業(yè)應(yīng)用中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用,。
8. 海洋鉆井平臺(tái)是怎么固定的
半潛式鉆井平臺(tái)下方的沉箱,當(dāng)要固定時(shí)要壓載使平臺(tái)下沉,,然后從平臺(tái)四個(gè)角下錨鏈進(jìn)行固定,。最先進(jìn)的半潛式平臺(tái)靠自身動(dòng)力DP進(jìn)行定位固定,。
9. 海洋鉆井平臺(tái)造價(jià)高的原因
1.
海上的鉆井平臺(tái)的固定方式可分為兩種,一種是固定式的,,還有一種移動(dòng)式的,其中移動(dòng)式還包括兩種方式就是升降式和半潛式,。固定式的鉆井平臺(tái)就是通過(guò)一系列的管架結(jié)構(gòu)把鉆井平臺(tái)直接固定在海底,,在整個(gè)使用過(guò)程中位置都是不能移動(dòng)的,。這種固定式平臺(tái)一般在水深20米左右的地方工作,,但有些井需要采用綜合式的鉆井平臺(tái),這種綜合式平臺(tái)可以在水深超過(guò)90米的地方工作,,但是搭建這樣的平臺(tái)花費(fèi)的費(fèi)用太高了。因?yàn)橛诤5祖溄铀院芊€(wěn)定
2.
自升式鉆井平臺(tái)由三部分組成,,分別是樁腿,,升降機(jī),,平臺(tái),這種搭設(shè)方式的平臺(tái)可以沿著樁腿上下自由的升降,。第一臺(tái)升降式平臺(tái)是由美國(guó)發(fā)明的,它在工作時(shí)需要把樁腿插入到海底進(jìn)行固定,,當(dāng)打完井時(shí)可以將平臺(tái)降到海面,,然后將全部的樁腿撥出,,使整個(gè)平臺(tái)漂浮在桌面上,可以拖到新的作業(yè)地點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行作業(yè),。
這種平臺(tái)有很多的優(yōu)點(diǎn),,它所用的鋼材少,造價(jià)低,,而且不容易受到海上情況的影響,,都可以很好的進(jìn)行作業(yè)。它的作業(yè)深度可以達(dá)到200米左右,,因?yàn)樗袠锻裙潭ǎ退闶怯龅奖容^高的海浪時(shí),,可以增加平臺(tái)距水面的距離來(lái)提高它的抵抗能力。
3.
還有半潛式的鉆井平臺(tái)它的上部是甲板,,下部是船體,,用支撐立柱鏈接起來(lái)安全性非常的好,,波浪對(duì)它 的影響很小,穩(wěn)定性也特別好,作業(yè)深度可達(dá)1000多米,。所以這次大家和小編一樣都不用擔(dān)心,它們會(huì)承受不住風(fēng)浪了吧,。
10. 海洋鉆井平臺(tái)發(fā)展現(xiàn)狀
沒(méi)查到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),,據(jù)媒體稱約有2-3千個(gè)。值得一提的是中國(guó)首座自主設(shè)計(jì),、建造的第六代深水半潛式鉆井平臺(tái)“海洋石油981”在南海正式開(kāi)鉆。這標(biāo)志著中國(guó)海洋深海戰(zhàn)略拉開(kāi)序幕,,對(duì)維護(hù)中國(guó)能源安全具有重大戰(zhàn)略意義。