國外先進超深井鉆井設(shè)備介紹

1、國外先進超深井鉆井設(shè)備介紹（上） 一、國外第五、第六代鉆井平臺(船)配備超深井鉆井設(shè)備的主要技術(shù)特點(1)鉆井設(shè)備的動力源為長壽命、少維修、低排放(電腦控制的電噴技術(shù))的大功率柴油發(fā)電機機組；(2)鉆井設(shè)備(含鉆機絞車、轉(zhuǎn)盤、TDS和泥漿泵等)采用大功率(鉆機絞車驅(qū)動功率一般3,000hp7,200hp；單臺泥漿泵驅(qū)動功率一般2,200hp；TDS功率一般1,000hp)、數(shù)控變頻驅(qū)動技術(shù)；而靜液驅(qū)動由于驅(qū)動馬達(dá)尺寸小、重量輕、旋轉(zhuǎn)慣性力小、恒功率調(diào)速范圍大、便于安全控制負(fù)荷等一系列優(yōu)點，也是采用和發(fā)展的重點。(3)鉆井設(shè)備(含鉆機絞車、轉(zhuǎn)盤、TDS和泥漿泵等)采用雙套裝備，便于采用梯度鉆井工

2、藝技術(shù)以明顯節(jié)約鉆井施工時間。(4)浮動式鉆井的水下鉆井設(shè)備配備了五高性能：高抗彎能力的聯(lián)結(jié)器和套管頭：為適應(yīng)超深水鉆井，.防噴器組下聯(lián)結(jié)器和套管頭均采用了高抗彎能力的設(shè)計，如維高(Vetco )公司18-3/4 in ExF H4型聯(lián)結(jié)器的抗彎載荷：3.1百萬ft-lbs；卡姆倫(Cameron)生產(chǎn)的卡爪式聯(lián)接器在10,000psi工作壓力和2,000千磅拉力下的彎矩(ft-lb)為10.3百萬ft-lbs。高強度和耐壓浮力塊的隔水管：為適應(yīng)超深水鉆井，相應(yīng)研制了高強度和耐壓浮力塊的隔水管。高張緊力的隔水管張緊器；如Shaffer的雙缸型隔水管張緊器張緊力達(dá)250千磅(補償行程66ft)。

3、高可靠度的BOP組第4代數(shù)字編碼控制系統(tǒng)。高可靠度ROV。配合海底BOP控制，發(fā)展了適應(yīng)海底用ROV控制(配合海底蓄能器)的控制系統(tǒng)等。(5)浮動式鉆井的水面鉆柱運動補償器系統(tǒng)采用游車型或天車型大補償能力600,000 lbs(2,670kN) 1,000,000 lbs(4,450 kN ) 和長補償行程20ft(6.1m) 25 ft(7.62m) 。(6)浮動式鉆井的立管采用專用立式(或臥式)儲存的起重、運送和排放系統(tǒng)。目前，關(guān)于世界第6代半潛式鉆井平臺和鉆井船以下簡稱鉆井平臺(船)已有一些零星報道。隨著歲月推移與技術(shù)進步，出現(xiàn)第6代鉆井平臺(船)是順理成章之事。第6鉆井平臺(船)的主要

4、點如下：(1)鉆井平臺(船)出現(xiàn)時間在2000年甚至2003年及其以后。(2)鉆井平臺(船)鉆井工作水深大都在10,000ft(3,048m) 12,500ft(3,810m)乃至更深。(3)鉆井深度35,000ft(10,668m)40,000ft(12,200m)乃至更深;鉆機為雙套，鉆機主絞車功率5000hp7200hp乃至更大。(4)半潛式鉆井平臺大多為正方形或矩形，立柱多為4-6立柱、矩形截面、無斜撐、少節(jié)點。(5)鉆機、頂驅(qū)和泥漿泵的驅(qū)動方式多為交流變頻驅(qū)動或靜液驅(qū)動。(6)立管多為豎直排列并有專供立管吊運的吊機(行車)。(7)動力定位系統(tǒng)多為DP3或更高級。國外先進超深井鉆井設(shè)備

5、介紹（下）二、第五、第六代鉆井平臺(船)配備超深井鉆井設(shè)備舉例新發(fā)展的第五、第六代半潛式平臺配備超深井鉆井設(shè)備具有代表性的是：(1)2006年由Noble Corporation公司擁有的“Noble Danny Adkins”號半潛式平臺，設(shè)計者_(dá)類級：Bingo 9000 ，由中國大連船廠建造(己完成船體建造)，并計劃于2009年完成改造，改造后的主要參數(shù)：工作水深：12,000 ft(3，656m)；鉆井深度：37,000 ft(11,278m)。(2)業(yè)主： PetroMena AS；鉆井平臺名稱：“石油鉆井裝置1號(PETRORIG I)” ； 設(shè)計者_(dá)類級：F&G ExD

6、/ class ABS + A1 + CDS + DPS-2 ；計劃于2009年完成建造交貨。主要參數(shù)：工作水深：10,000 ft(3,048m) ； 鉆井深度：40,000 ft(12,200m) 。(3)地處我國江蘇南通、由中國與韓國合資的江蘇韓通船舶重工有限公司(世界石油雜志2006年12期報道為中國Hantong船廠)承擔(dān)建造、舍凡鉆井公司(Sevan Drilling)擁有的“舍凡鉆工(Sevan Driller)”號半潛式平臺，工作水深達(dá)當(dāng)前創(chuàng)紀(jì)錄的12,500ft(3,810m)；中部具有雙井架的、鉆深能力亦達(dá)當(dāng)前創(chuàng)紀(jì)錄的40,000ft(12,200m)超深井鉆機；其船體為特

7、殊的園形結(jié)構(gòu)，具有可儲存原油150,000bbl(23.85萬m3)的能力，故實際上成為半潛式FPSO；是世界第一艘SSP即舍凡穩(wěn)定性(減搖)鉆井平臺，英文為Sevan Stabilized platform drilling unit，由巴西國家石油公司美洲公司與舍凡鉆井公司簽訂了6年的鉆井合同、用于墨西哥灣的鉆井采油，計劃于2009年第一季度建成投產(chǎn)。三、新發(fā)展的第五、第六代鉆井浮船具有代表性的是：(1)由西班牙奧斯坦諾(Astano)船廠于2000年建成的“發(fā)現(xiàn)者精神號(Discoverer Spirit) ”鉆井浮船及其娣妹船“發(fā)現(xiàn)者企業(yè)號(Discoverer Enterprise)

8、 ”和“發(fā)現(xiàn)者深海號(Discoverer Deep Seas) ”均是雙井架、雙套鉆機的巨型鉆井船，每艘船上均配有雙套Emsco EH V 5,000Hp的鉆機,鉆深能力均為10,668m(35,000ft)；其工作水深分別為2,590m(8,500ft)和2,438m(8,000ft)，但均可改裝加深至3,048m(10,000ft)。(2).由韓國三星船廠于2000年3月建成的“Belford Dolphin”號(“海軍勘探者1號(Navis Explorer 1) ”) ，工作水深3,048m，鉆深11,278m；鉆機主絞車功率為Hitec 6,600hp。(3)“GLOMAR CR.

9、LUIGS號”鉆井浮船。其工作水深,為3,658m(12,000ft，原為9,000ft，為北愛爾蘭Harland & Wolff船廠于1999年建造)，鉆深能力為10,668m(35,000ft)。油頁巖干餾爐     用于油頁巖的低溫(約 500°C)干餾以制取頁巖油的主體設(shè)備。油頁巖干餾爐類型很多，按所用加熱載體的相態(tài)不同，可分為氣體熱載體干餾爐和固體熱載體干餾爐兩大類。  氣體熱載體干餾爐  這類爐子利用氣體熱載體作為油頁巖加熱介質(zhì)，適應(yīng)于干餾塊狀油頁巖，主要特點是物料在移動床中進行干餾。代表性的爐子有下列四

10、種。  撫順式干餾爐  亦稱撫順發(fā)生式干餾爐。是世界上塊狀油頁巖干餾煉油最成熟的爐型之一。爐體呈直立圓筒形，內(nèi)徑約3m，高10m以上。塊徑約875mm的油頁巖在爐子上半部（干餾段）被熱氣加熱干燥干餾。產(chǎn)生的頁巖油蒸氣自爐子上部逸出，油頁巖轉(zhuǎn)化成頁巖半焦，進入爐子下半部（發(fā)生段），與自爐底進入的空氣、蒸汽相遇而氣化燃燒,最后生成頁巖灰,從爐底排出?？諝?、蒸汽與頁巖半焦中的碳反應(yīng)而生成的高溫發(fā)生氣進入爐上部加熱油頁巖；此外自爐中部引入來自蓄熱爐的熱循環(huán)氣(500700°C)，作為干餾段的補充熱源?？偟奶攸c是利用了頁巖半焦的氣化反應(yīng)熱，熱效率較高，且能處理貧礦，單爐日處

11、理能力約200t油頁巖，油收率約為實驗室鋁甑油收率的70。  蘇聯(lián)基維特爐  為直立圓筒形的氣燃式干餾爐。爐上半部中間和爐中部兩側(cè)有長方形燃燒室，由燒嘴通入空氣和干餾循環(huán)氣進行燃燒，生成的熱煙氣作為熱載體進入爐上部的兩個干餾室加熱頁巖，干餾室呈薄層長方形，有利于氣體分布和減少阻力，生成的油蒸氣徑向?qū)С?，減少了再冷凝步驟，也有利于爐型放大。油頁巖塊徑25100mm，熱效率約73,日處理1kt油頁巖的干餾爐已投入生產(chǎn)。  巴西佩特羅西什爐  為直立圓筒形，直徑5.5m。熱循環(huán)氣進入爐中部加熱油頁巖；冷循環(huán)氣進入爐底部，回收頁巖半焦顯熱后，作為干餾補充熱源。該

12、爐缺點是未回收半焦?jié)摕幔瑹嵝实?。?yōu)點是易于控制溫度,便于操作,且爐型易放大?，F(xiàn)最大日處理能力為2kt油頁巖。  美國巖石泵式爐  是一種處于研究階段的特殊爐型，日處理能力為10kt油頁巖。爐體呈倒圓錐形。油頁巖自下而上，靠兩臺巖石泵輪換自爐底進料；加熱用的熱循環(huán)氣自上而下對油頁巖進行干餾；頁巖半焦在爐上部側(cè)面排出，油、氣分別自下側(cè)引出。  固體熱載體干餾爐  這類爐子采用干餾后的頁巖灰或加熱的瓷球作為熱載體，適用于干餾顆粒油頁巖，有代表性的爐子有下列兩種。  蘇聯(lián)加洛捷爐  干餾爐是一水平傾斜回轉(zhuǎn)筒。入爐油頁巖塊徑小于25mm；用頁

13、巖灰作熱載體。在干餾爐內(nèi)油頁巖被頁巖灰加熱干餾，生成的頁巖半焦與頁巖灰出爐后進入氣流式燃燒室，以空氣作流化劑，將半焦燃燒成高溫的頁巖灰，在旋風(fēng)分離器內(nèi)與煙氣分離后再與進料油頁巖混合進入干餾爐，如此形成循環(huán)。高溫?zé)煔饨?jīng)廢熱鍋爐后再去干燥油頁巖。該爐日處理能力為500t油頁巖，熱效率80，現(xiàn)已建日處理3750t油頁巖的爐子。  聯(lián)邦德國魯奇-魯爾蓋斯?fàn)t  以頁巖灰為熱載體,與顆粒油頁巖在混合推進器中混合加熱，再進入移動床式的干餾器中干餾，生成的半焦送入氣流式提升管燃燒，生成熱頁巖灰再去干餾油頁巖。該爐規(guī)模較小，日處理油頁巖約15t,但有類似的較大裝置處理褐煤，約日處理720t。

14、   探頭井下的測井儀器油氣層埋藏在地下幾千米深?？茖W(xué)的發(fā)展使我們可以將復(fù)雜的電子儀器下放到為探尋油氣層所鉆的井中，這就是尋找油氣層的“千里眼”測井下井儀器。當(dāng)?shù)貙雍杏蜌鈺r，它的電、聲、核和核磁等物理性質(zhì)就不同于其他地層。將測量電阻率或介電常數(shù)、測量聲波傳播速度或衰減、測量放射性射線能譜和測量核磁共振特性的儀器用電纜下放到幾千米深的井中，當(dāng)電纜上提時，在地面儀器命令的控制下，自動測量地層相應(yīng)的物理特性。鉆探井的直徑一般僅15至20厘米，且井內(nèi)充滿鉆井液，更由于井深和井內(nèi)的溫度、壓力都很高，因此，下井儀器都制作成細(xì)長形狀，在狹窄的空間內(nèi)放置對所測物理參數(shù)敏感的傳感器和其他電子線路，其鋼外殼要承受高溫、高壓，連接處和導(dǎo)線引出處要密封絕緣不受鉆井液浸入。下井儀器測量的物理參數(shù)，如電阻率大小、聲波傳播時間的長短、核測井計