9000m 海洋钻机系统 - 石油科技论坛.PDF

自主创新重要产品 9000m 海洋钻机系统 赵京坤　张晓宇　赵　娜　史楠楠　狄丽莉　张兴莲　刘　宇 中国石油集团渤海装备辽河重工有限公司 摘　要：为了适应海上深井、超深井钻探作业，加快海洋装备国产化，设计开发了应用于自升式海洋钻井平台上 的 9000m 海洋钻机系统，主要由天车、井架、钻台、绞车、钻台移动系统、钻井液循环净化系统、油水气管路系统、 电气控制系统、井控系统等部分组成。该钻机系统结构先进、功能强、数字化程度高、重量轻、操作安全、移植性好， 最大钩载为 6750kN，满足 300ft、400ft 海洋平台的配备要求，同时可实现自动化钻具排放装置的安装需要，填补了我 国高端海洋石油装备的一项空白。 关键词：海洋钻机；钻井平台；超深井；结构；参数；技术创新 DOI：10.3969/j.issn.1002-302x.2015.z1.009 中图分类号：TE951　　文献标识码：Ａ 我国海洋油气资源丰富，但勘探开发关键装备与 国外相比存在较大差距，海洋钻井平台主要钻井设备 国产率较低，尤其是深井、超深井装备一直落后于国外， 提升系统 核心部件大多依赖于进口，严重制约了我国海洋钻井 [1-3] 工程的发展 。 中国石油集团渤海装备辽河重工有限公司致力于 钻台 海洋、陆地钻探设备的研发、制造。经过多年刻苦攻关， 动力系统 独立完成了9000m海洋钻机系统设计，并成功运用于 自主研发设计的300 ft、400ft作业水深自升式钻井平台， 旋转系统 井控系统 实现了深井、超深井国产、自主钻井装备在海洋工程 上的应用。满足了9000m深度的钻井工艺要求，填补 钻台底座 控制系统 了我国高端海洋石油装备的一项空白，对我国在海洋 悬臂梁 石油装备领域的发展具有重要意义。 钻井液系统 辅助系统 1　结构组成及主要参数 船舱 9000m海洋钻机系统布置在悬臂梁上、悬臂梁内 及船舱内3个区域。其中提升系统、旋转系统、井控 图1　9000m海洋钻机系统示意图 系统、钻台底座在悬臂梁上；钻井液系统中的净化系 6750kN，钻井钢丝绳直径为45mm（1/in），绞车额1 2 统在悬臂梁内；钻井泵、变频柜和VFD柜、发电机组 定功率为3912hp（2880kW），绞车与转盘挡数（交 等设备分布在船舱（图1）。 流电机驱动）为1+1R 无级调速，提升设备最大负荷 钻机总体主要参数包括：名义钻深范围[ 114mm 1 f 6750kN，转盘开口名义直径1257.3mm（49/in），2 （4/in)钻杆]为9000m（30000ft），最大钩载为1 2 钻井泵功率及台数（交流电机驱动）为F-1600HL、 基金项目：中国石油辽河油田公司重大科技攻关计划“海洋石油装备设计制造技术研究及应用”课题“9000 米海洋钻机研究”[ 编 号：2009（重大）-04-01]。 获奖情况： “9000 米海洋钻机系统研究与应用”2014 年获天津市科技进步二等奖。 获专利情况：“9000 米海洋石油平台钻井模块绞车总成”（专利号：ZL