3海上鉆井主要系統(tǒng)海洋鉆井工程

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海上鉆井發(fā)展?fàn)顩r及環(huán)境特點(diǎn)海上鉆井裝置海上鉆井主要系統(tǒng)海底巖石與鉆頭破巖井眼軌道設(shè)計(jì)與控制優(yōu)選參數(shù)鉆井海洋鉆井壓力預(yù)測(cè)與控制海上鉆井工藝技術(shù)本章主要內(nèi)容一、海上鉆井設(shè)備的選擇和組成二、海上鉆井設(shè)備的特殊問題三、海上鉆井井口裝置四、海洋浮動(dòng)鉆井船升沉補(bǔ)償裝置五、浮動(dòng)平臺(tái)的定位系統(tǒng)

海上油田的勘探開發(fā)過程中，不論是在勘探階段鉆勘探井，還是在開發(fā)階段鉆生產(chǎn)井，均要在海上石油鉆井裝置。海上鉆井設(shè)備是人類勘探、開發(fā)海底油氣資源的基本物質(zhì)保障。沒有鉆井設(shè)備，就無法開發(fā)油氣資源。海上油氣開發(fā)相對(duì)陸地而言，需要更多、更先進(jìn)、更昂貴的鉆井設(shè)備。一、海上鉆井設(shè)備的選擇及組成海上鉆井設(shè)備的選擇

一般觀點(diǎn)是：勘探階段和早期開發(fā)階段，用移動(dòng)式鉆井平臺(tái)為宜，這樣可以靈活調(diào)動(dòng)，重復(fù)使用；開發(fā)生產(chǎn)階段，使用固定式平臺(tái)較好，可以一臺(tái)多井，一臺(tái)多用。一般在選擇鉆井裝置時(shí)，應(yīng)首先考慮水深情況。鉆井裝置的選擇海上鉆井裝置選擇過程(一)動(dòng)力設(shè)備(二)鉆井設(shè)備(三)固井設(shè)備(四)試油設(shè)備(五)起重、錨泊設(shè)備(六)平臺(tái)或船體結(jié)構(gòu)(七)其它設(shè)備海上鉆井設(shè)備的組成不能自航的，實(shí)際上是一個(gè)獨(dú)立電站。

能自航的可以使航行用與鉆井用動(dòng)力設(shè)備共用或分開。

鉆井用動(dòng)力設(shè)備

一般用柴油機(jī)帶動(dòng)直流或交流發(fā)電機(jī)，然后再使用直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。也可采用燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電。

航行用動(dòng)力設(shè)備

一般稱為輪機(jī)，常用大功率的船用柴油機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)。

(一)動(dòng)力設(shè)備浮船定位用動(dòng)力設(shè)備

如動(dòng)力定位鉆井浮船的定位螺旋漿用的直流電動(dòng)機(jī)等。樁腿升降用動(dòng)力設(shè)備

如自升式鉆井平臺(tái)升降樁腿時(shí)所需用的電動(dòng)機(jī)等。輔助工作用動(dòng)力設(shè)備

如錨泊、照明、起重等輔助工作用的電動(dòng)機(jī)及備用的柴油機(jī)．發(fā)電機(jī)等。(一)動(dòng)力設(shè)備

海上鉆井用的絞車、轉(zhuǎn)盤，泥槳泵等與陸地鉆井基本相同。除此以外，特殊需要的設(shè)備有：

l）浮動(dòng)鉆井用升沉補(bǔ)償裝置

用來解決浮動(dòng)平臺(tái)隨波浪升沉而引起鉆柱做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的補(bǔ)償問題。(二)特殊鉆井設(shè)備2）水下井口系統(tǒng)用以連接隔水管，懸掛套管柱，有特殊情況時(shí)，進(jìn)行關(guān)井。包括井口盤、防噴器組和球接頭等。

上球接頭(二)特殊鉆井設(shè)備3）隔水管系統(tǒng)隔水管系統(tǒng)也稱水下器具，用以隔絕海水，形成自平臺(tái)至海底井口裝置間的通道。隔水管系統(tǒng)處在防噴器系統(tǒng)的上面。(二)特殊鉆井設(shè)備4）鉆桿排放裝置海上鉆井多采用臥式鉆桿排放裝置，因?yàn)樗c立式者相比，重心低，承受風(fēng)浪載荷的能力強(qiáng)，平臺(tái)穩(wěn)性較好，它主要包括有立根移送機(jī)構(gòu)、鉆桿排放架和控制臺(tái)等。5）泥漿配制設(shè)備主要包括有泥漿池、攪拌器、裝料泵、混合泵及泥槳儲(chǔ)罐等。(二)特殊鉆井設(shè)備(二)特殊鉆井設(shè)備6）泥漿凈化裝置主要有泥漿振動(dòng)篩、脫氣器、除砂器、除泥器等。

7）測(cè)井設(shè)備主要有測(cè)斜儀、泥漿錄井裝置、自動(dòng)側(cè)試儀等。(二)特殊鉆井設(shè)備

為了在海上進(jìn)行固井，需在平臺(tái)上配備一套完整的固井設(shè)備，一般采用柴油機(jī)作為動(dòng)力。包括有柴油機(jī)動(dòng)力機(jī)組、注水泥泵機(jī)組、控制及計(jì)量設(shè)備、氣動(dòng)下灰裝置、水泥攪拌和供水設(shè)備等。

(三)固井設(shè)備

為了獨(dú)立地在海上進(jìn)行試油，平臺(tái)上需配備有成套試油設(shè)備。包括油氣水分離器、加熱裝置、計(jì)量罐、燃燒器、測(cè)量?jī)x表等。(四)試油設(shè)備

主要有主甲板上的起重機(jī)以及其他輔助作用的起重機(jī)，用以運(yùn)送人員、物資、器材等。為了使半潛式鉆井平臺(tái)與鉆井浮船定位，要配備錨泊設(shè)備，它主要包括大抓力錨，錨鏈．錨架，鏈絞車、錨纜繩、絞盤和纜樁等。(五)起重、錨泊設(shè)備

主要包括有固定平臺(tái)的導(dǎo)管架、甲板等結(jié)構(gòu)；移動(dòng)平臺(tái)的船艙、甲板，樁腿、沉墊（浮箱）、立柱；鉆井浮船的船艙、甲板等結(jié)構(gòu)．(六)平臺(tái)或船體結(jié)構(gòu)

海上鉆機(jī)與陸地鉆機(jī)大部分設(shè)備可通用，如天車、游車、大鉤、水龍頭、泥漿泵、鉆井儀表、氣控元件、鉆井工具等。由于鉆井環(huán)境條件的不同，海洋鉆機(jī)系統(tǒng)和部件配置又有其自身的特點(diǎn)。海上鉆機(jī)與陸地鉆機(jī)的區(qū)別陸地鉆機(jī)大多采用柴油機(jī)聯(lián)合機(jī)械驅(qū)動(dòng)，這種傳動(dòng)形式的最大缺點(diǎn)是占地面積大,功率損失大。

海洋鉆機(jī)采用電驅(qū)動(dòng)，即采用柴油機(jī)帶動(dòng)交流發(fā)電機(jī)發(fā)電，一部分電流經(jīng)可控硅整流后輸出直流電，然后由直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)的各工作主機(jī)，而另一部分電流經(jīng)變壓器變壓后，供給鉆井平臺(tái)所有輔機(jī)。1、驅(qū)動(dòng)形式不同海洋鉆機(jī)大多采用塔式井架，井架不用繃?yán)K固定，底面積寬。在半潛式鉆井平臺(tái)和浮式鉆井船上，為了安裝升沉補(bǔ)償裝置及防止游車大鉤擺動(dòng)，井架上裝有導(dǎo)軌。為適應(yīng)拖航過程中的搖擺(周期為10s，單面搖擺不超過20°)，要求井架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高；為適應(yīng)作業(yè)海域大風(fēng)條件,要求井架抗風(fēng)載能力高。2、井架及底座的差異要通過大直徑的隔水套管等水下器具，海洋鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤的開口直徑比陸上鉆機(jī)的大。海上轉(zhuǎn)盤的開口直徑通常有1891mm和2514.6mm兩種規(guī)格。隔水管起下工具3、轉(zhuǎn)盤開口直徑大一般來說自升式鉆井平臺(tái)采用直徑為1891mm轉(zhuǎn)盤，而半潛潛式鉆井平臺(tái)，因隔水管兩旁還帶有壓井管匯，采用開口直徑為2514.6mm轉(zhuǎn)盤。3、轉(zhuǎn)盤開口直徑大海洋鉆井絞車采用電驅(qū)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速,絞車驅(qū)動(dòng)功率較大，最大功率可達(dá)2200kw，比陸上同級(jí)別鉆機(jī)絞車的功率約高1倍。4、絞車功率大海上鉆機(jī)的主工作機(jī)組采用分組或單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，為了操作方便,由司鉆集中控制。司鉆控制臺(tái)上除裝有一般的控制手柄外，還裝有指示,記錄,報(bào)警等各種儀表。5、機(jī)組由司鉆集中控制海洋鉆機(jī)的泥漿泵一般采用3缸單作用泵，單泵功率為950~1180kw。以前我國(guó)鉆井平臺(tái)大多選用10-P-130型3缸單作用泥漿泵，而現(xiàn)在大多選用兩三臺(tái)12-P-160型或F-160泥漿泵。6、對(duì)泥漿泵的要求在鉆井作業(yè)過程中，泥漿中固相顆粒不斷增加，若不給予處理，任其混在泥漿中不斷循環(huán)，不僅會(huì)使泥漿失水量增大、井壁泥餅增厚，而且會(huì)使井里壓差增大，造成卡鉆、井漏、起下鉆阻塞，增加井筒中的鉆具磨損，以及降低機(jī)械鉆速等；因此，海上鉆井作業(yè)已采用成套的泥漿凈化設(shè)備，以便減少泥漿中的固相含量。配有振動(dòng)篩、除氣器、除砂器、除泥器、離心機(jī)等泥漿凈化設(shè)備。7、采用五級(jí)泥漿凈化設(shè)備鉆井液的作用：攜巖冷卻鉆頭平衡地層壓力穩(wěn)定井壁水力破巖提供井下動(dòng)力鉆具的動(dòng)力傳輸井底儀器信號(hào)8、循環(huán)系統(tǒng)和鉆井液鉆井可能發(fā)生井涌(井噴)，一旦發(fā)生井噴，必須迅速啟動(dòng)裝在井口的防噴裝置把井封住。常用的防噴器組主要由萬能球型防噴器，單閘板防噴器，雙閘板防噴器及鉆井四通等組成。9、高性能防噴器深海鉆井作業(yè)常采用浮式鉆井船或半潛式鉆井平臺(tái)，為了保持鉆頭恒定接觸井底，必須設(shè)法補(bǔ)償鉆井船由于風(fēng)浪作用而產(chǎn)生的升沉落差，早期的方法是使用伸縮鉆桿，即把伸縮鉆桿置于鉆柱之中補(bǔ)償鉆井平臺(tái)的升沉落差，而近幾年來這種伸縮鉆桿已逐步被更為精確的液壓式升沉補(bǔ)償其所代替。

天車鉆柱補(bǔ)償器：裝在天車殼體上，用于超深水鉆井裝置。10、升沉補(bǔ)償?shù)妊b置本章主要內(nèi)容一、海上鉆井設(shè)備的選擇和組成二、海上鉆井設(shè)備的特殊問題三、海上鉆井井口裝置四、海洋浮動(dòng)鉆井船升沉補(bǔ)償裝置五、浮動(dòng)平臺(tái)的定位系統(tǒng)1）錨泊定位2）動(dòng)力定位（一）保持定位問題

在海上進(jìn)行浮動(dòng)鉆井時(shí)，鉆井船除前后左右發(fā)生搖擺外，還將產(chǎn)生上下升沉運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致井架及大鉤懸吊著的整個(gè)鉆柱周期性地上下運(yùn)動(dòng)。不利于鉆進(jìn)．必須解決鉆柱上下運(yùn)動(dòng)的補(bǔ)償問題。隔水管張力器天車鉆柱補(bǔ)償器（二）升沉運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償問題

海上鉆井采用水下井口時(shí)，井口在海底，需要在海底井口與水上甲板間裝設(shè)套隔絕海水、適應(yīng)搖擺、控制井口的裝置，這套裝置統(tǒng)稱為鉆井用水下井口設(shè)備。（三）裝設(shè)鉆井用水下井口設(shè)備問題

海洋鉆井設(shè)備處于海上腐蝕性強(qiáng)的大氣中，還有一部分構(gòu)件浸人海水中，由于海水對(duì)它產(chǎn)生強(qiáng)烈電化學(xué)和化學(xué)腐蝕，因此浸入海水中的構(gòu)件的壽命顯著降低。（四）防止海水腐蝕問題1．選擇耐腐蝕的材料我國(guó)常用的耐海水腐蝕的金屬材料是：

（1）高合金鋼（2）低合金鋼（3）復(fù)合合金鋼2．設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)

如將外形設(shè)計(jì)成流線形，易腐蝕處適當(dāng)加厚；盡量采用等強(qiáng)度設(shè)計(jì)；采用不同材料的鉚接件及焊接件，以消除有害的陰極接觸等。

目前主要防腐措施有：3．采用先進(jìn)的防腐工藝我國(guó)常用的防腐工藝是：

（1）外加金屬鍍層的保護(hù)層。（2）外加非金屬涂層作為保護(hù)層。（3）電化學(xué)防腐。常用陰極保護(hù)法。目前主要防腐措施有：

海洋鉆井裝備與結(jié)構(gòu)承受嚴(yán)重的波浪力，風(fēng)力、海流力和冰力等海洋環(huán)境載荷的作用，因此在強(qiáng)度設(shè)計(jì)，設(shè)備選擇，估算壽命時(shí)，均需考慮這些承載特點(diǎn)。（五）抵抗海洋環(huán)境載荷問題本章主要內(nèi)容一、海上鉆井設(shè)備的選擇和組成二、海上鉆井設(shè)備的特殊問題三、海上鉆井井口裝置四、海洋浮動(dòng)鉆井船升沉補(bǔ)償裝置五、浮動(dòng)平臺(tái)的定位系統(tǒng)

1、安裝防噴器，控制井口，實(shí)現(xiàn)防噴、放噴和壓井；

2、將平臺(tái)井口和海底井口連接起來，引導(dǎo)鉆具進(jìn)入井眼，并隔絕海水，在鉆柱外形成環(huán)形空間，以便在鉆進(jìn)時(shí)循環(huán)鉆井液。海上鉆井井口裝置的主要功用：海上井口裝置可分為兩大類：水上井口裝置，多用于固定式鉆井平臺(tái)；水下井口裝置，一般用于浮式鉆井平臺(tái)。水上井口裝置與水下井口裝置的最大區(qū)別，是防噴器系統(tǒng)的位置。海上鉆井井口裝置分類：

在使用固定式平臺(tái)、坐底式平臺(tái)和樁腳式平臺(tái)等所有底撐式平臺(tái)鉆井時(shí)，都可以使用水上井口裝置。水上井口裝置與陸上鉆井的井口裝置類似。相當(dāng)于用隔水管將陸上井口裝置的防噴器組支撐到水面以上。這樣防噴器系統(tǒng)的操作、更換和維修，均可在鉆井平臺(tái)上進(jìn)行，這點(diǎn)與陸上幾乎沒有多大區(qū)別。1、水上井口裝置

1、水上井口裝置有一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的隔水管，穿過整個(gè)海水層。水上井口裝置與陸上井口裝置的區(qū)別

隔水管也稱為隔水導(dǎo)管，既起到隔絕海水的作用，也起到引導(dǎo)鉆具入井的作用。所以，在一口井鉆進(jìn)之前，先要進(jìn)行導(dǎo)管井段的施工，安置隔水導(dǎo)管。陸上的導(dǎo)管僅僅起到引導(dǎo)鉆柱入井的作用。2、水上井口裝置的隔水導(dǎo)管上有一個(gè)泥線支撐器或泥線懸掛器，而陸上沒有。

“泥線”，就是海水與海底交界之處，即海底的表層處。此處乃是一層淤泥，所以稱為泥線。固定平臺(tái)鉆井時(shí)，通常使用泥線支撐器。

泥線支撐器的作用:將各層套的重量懸掛在泥線處。這樣可以大大減輕固定平臺(tái)的承重。每層套管下入時(shí)，利用套管掛懸掛在上一層套管的座環(huán)上。泥線支撐器以上的套管延長(zhǎng)到平臺(tái)上。水上井口裝置與陸上井口裝置的區(qū)別

移動(dòng)式平臺(tái)鉆井時(shí)，要使用泥線懸掛器。

泥線懸掛器的作用:懸掛各層套管柱的重量。每層套管下入時(shí)，利用套管掛懸掛在上一層套管的座環(huán)上。懸掛器以上，是通過一個(gè)下入工具與鉆柱連接，鉆柱延長(zhǎng)到平臺(tái)上，在注水泥固井之后，將鉆柱倒開并起出來，這樣在泥線懸掛器之上是沒有套管的。在以后該井要開采時(shí)，需建立采油平臺(tái)，再?gòu)哪嗑€懸掛器上將套管回接到采油平臺(tái)上。水上井口裝置與陸上井口裝置的區(qū)別1、泥線支撐器用于固定式鉆井平臺(tái)，泥線懸掛器用于移動(dòng)式鉆井平臺(tái)。

2、泥線支撐器的套管掛之間僅存在懸掛關(guān)系，即內(nèi)層套管懸掛于外層套管的座環(huán)上。兩層套管之間的密封在平臺(tái)上的套管頭處。泥線懸掛器的套管掛之間不僅存在懸掛關(guān)系，而且兩層套管之間的密封也在懸掛器處。

顯然，水上井口裝置由于需要有泥線支撐器或泥線懸掛器，因而在下套管和注水泥過程中，有許多特殊的復(fù)雜作業(yè)。

泥線支撐器與泥線懸掛器的區(qū)別:

在使用浮動(dòng)鉆井平臺(tái)鉆井時(shí)，需要使用水下井口裝置。水下井口裝置比水上井口裝置要復(fù)雜得多。由于浮動(dòng)鉆井平臺(tái)隨著海水的運(yùn)動(dòng)，具有6個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，要求井口裝置也要能夠補(bǔ)償這6個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)。2、水下井口裝置水下井口裝置應(yīng)該有補(bǔ)償升沉運(yùn)動(dòng)的伸縮部件，應(yīng)該有補(bǔ)償平移和搖擺運(yùn)動(dòng)的彎曲部件(撓性接頭或球接頭)。顯然，伸縮部件和彎曲部件存在密封問題，只能承受低壓，不可能承受很高的壓力。防噴器系統(tǒng)必須放置在這些部件的下面，因?yàn)榉绹娖麝P(guān)閉時(shí)防噴器以下將是高壓。這就是水下井口裝置為什么要把防噴器放到靠近海底處的原因。

2、水下井口裝置隔絕海水

鉆井時(shí)，它可以隔絕海水，形成海底井口至平臺(tái)間的通道，以便導(dǎo)入鉆具，循環(huán)泥漿。補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)隔水管能上下伸縮，井能傾斜一定角度，以補(bǔ)償浮動(dòng)平臺(tái)或船的升沉、平移和搖擺運(yùn)動(dòng)?？刂凭?/p>

通過水下設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)對(duì)海底井口的控制(防噴和壓井等)。水下井口設(shè)備的功用:

水下防噴器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了減少安裝、更換和拆卸的難度和在海上施工的工作量，通常是在地面上預(yù)制成三大整塊組合——導(dǎo)引系統(tǒng)，防噴器系統(tǒng)和隔水管系統(tǒng)。在海上作業(yè)時(shí)，用快速連接器將兩個(gè)組合連接起來。2、水下井口裝置

由于防噴器系統(tǒng)和快速連接器都在水下，所以人在平臺(tái)上不能直接操作，需要有一套遠(yuǎn)程遙控操作系統(tǒng)。必要時(shí)還要有潛水作業(yè)裝置或水下機(jī)器人進(jìn)行操作和維修。2、水下井口裝置導(dǎo)引系統(tǒng)包括井口盤，導(dǎo)引架，導(dǎo)引繩及其張緊裝置。導(dǎo)引系統(tǒng)用于引導(dǎo)水下井口設(shè)備座于海底井口盤上，是整個(gè)水下井口裝置的基礎(chǔ)。導(dǎo)引系統(tǒng)

井口盤是第一個(gè)被安放在海底的部件。用于確定井位，并固定水下井口，由鋼板和鋼筋焊接而成，中間灌注混凝土。井口盤是一個(gè)巨大的具有很大重量的圓餅形部件，中心開孔，外徑可達(dá)3m，內(nèi)補(bǔ)約3/4m，高3/4m左右．導(dǎo)引系統(tǒng)

孔內(nèi)有可與送入工具配合的“J”槽。井口盤上一般有兩條臨時(shí)導(dǎo)引繩。在平臺(tái)上，將井口盤與其送入工具連接，送入工具上接鉆柱，不斷接長(zhǎng)鉆柱就可將井口盤下放到海底，倒轉(zhuǎn)鉆柱可退出送入工具，并起出鉆柱。井口盤依靠巨大的重量固定在海底，這就確定了海底井口的位置。導(dǎo)引系統(tǒng)

導(dǎo)引架結(jié)構(gòu)：有四個(gè)導(dǎo)引柱，每根柱上有一根永久導(dǎo)引繩。有的導(dǎo)引架上還固定有水下攝影或水下電視系統(tǒng)。導(dǎo)引架固定在導(dǎo)管上，并隨導(dǎo)管一起下入。下入時(shí)，依靠井口盤上的臨時(shí)導(dǎo)引繩，準(zhǔn)確進(jìn)入井口盤的內(nèi)孔，并將導(dǎo)引架坐在井口盤上。然后將井口盤上的臨時(shí)導(dǎo)引繩割斷。井口盤和導(dǎo)引架固定后就成為一口井的永久組成部分。導(dǎo)引系統(tǒng)

臨時(shí)導(dǎo)引繩和永久導(dǎo)引繩都需要張緊。

導(dǎo)引繩的一端固定在導(dǎo)引柱上，另一端固定在平臺(tái)上。由于平臺(tái)隨海水運(yùn)動(dòng)有上下升沉運(yùn)動(dòng)，所以導(dǎo)引繩將忽緊忽松。松弛時(shí)顯然起不到導(dǎo)引作用，張力太大，又有可能將張緊繩拉斷。所以需要有恒張力裝置來張緊導(dǎo)引繩。導(dǎo)引繩也是利用氣液彈簧原理提供恒張力的。導(dǎo)引繩通過復(fù)滑輪系統(tǒng)縮短氣液彈簧的液缸活塞行程。導(dǎo)引系統(tǒng)選擇深水井口系統(tǒng)的主要考慮：

靈活高效可靠合適泥墊；防沉板無繩導(dǎo)向器使用無導(dǎo)向繩導(dǎo)向設(shè)備協(xié)助以后的對(duì)井口作業(yè)；“30”或“36”套管串用Mudmat坐在泥線，提高了管柱的穩(wěn)定性，同時(shí)防止了氣體直接沖擊連接器和防噴器。導(dǎo)引系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)防噴器系統(tǒng)包括：萬能防噴器剪切閘板防噴器半封閘板防噴器全封閘板防噴器四通及壓井防噴管線防噴器控制操作系統(tǒng)防噴器系統(tǒng)的導(dǎo)引架防噴器系統(tǒng)目前常用的分為自升式平臺(tái)、半潛式和浮式鉆井船三類。不同的鉆井裝備其井控設(shè)備配套不同，但是基本本組成和部件功能大都一樣。防噴器系統(tǒng)

防噴器其作用在于一旦發(fā)現(xiàn)井噴征兆或井噴即關(guān)閉防噴器，將井內(nèi)環(huán)形空間封閉起來，以便處理和控制井內(nèi)復(fù)雜情況，防止井噴。必要時(shí)可將鉆桿剪斷，將井口全部封閉。儲(chǔ)能器閘板防噴器組防噴器作用

最頂部是兩個(gè)萬能防噴器(也稱為多效能防噴器，或球形防噴器)。萬能防噴器中間是一個(gè)外形象南瓜形的多瓣橡膠芯子，橡膠芯子內(nèi)置具有彈性的金屬加強(qiáng)筋，外面是帶內(nèi)斜面的活塞。在液壓作用下，可推動(dòng)橡膠芯子變形，從而改變芯子中孔直徑。當(dāng)活塞下行時(shí)，橡膠芯子依靠彈性恢復(fù)原狀。

優(yōu)點(diǎn)：萬能防噴器可以抱緊任何尺寸的鉆柱，可抱緊鉆鋌，鉆桿本體或接頭，套管，電纜，鋼絲繩，甚至可以全封。

缺點(diǎn)：萬能防噴器承受壓力的能力有限，不能承受很高的壓力。所以，萬能防噴器僅僅在閘板防噴器不能起作用的時(shí)候使用。

防噴器類型

半封閘板防噴器是防噴器的主要部分。在出現(xiàn)井噴溢流時(shí)，它可以抱緊鉆桿本體，封閉鉆桿外環(huán)形空間。通過上下兩個(gè)半封閘板防噴器的配合，可以在井噴溢流情況下，強(qiáng)行起鉆。

全封閘板防噴器，是當(dāng)井內(nèi)沒有鉆柱并需要關(guān)井時(shí)使用。

防噴器系統(tǒng)部分的位置防噴器組防噴器類型剪切閘板防噴器的使用場(chǎng)所：

(1)在井內(nèi)有鉆柱，遇到臺(tái)風(fēng)或其他緊急情況，需要立即撤離平臺(tái)，又來不及起鉆，這時(shí)使用剪切閘板迅速將井內(nèi)鉆柱剪斷，平臺(tái)即可撤離。

(2)發(fā)生井噴事故，防噴器只能封閉環(huán)形空間，井噴流體從鉆柱內(nèi)孔噴出，此時(shí)為了緊急控制，使用剪切閘板迅速將鉆桿擠扁，封住內(nèi)孔，制止井噴。防噴器類型

壓井和放噴管線，自四通接出，一直延伸到平臺(tái)上。

壓井放噴管線也應(yīng)該具有補(bǔ)償平臺(tái)運(yùn)動(dòng)的功能，所以要有伸縮管或高壓軟管部分。防噴器系統(tǒng)部分的位置防噴器系統(tǒng)

為起下方便，在地面上將防噴器系統(tǒng)的各部分組合成一個(gè)整體。防噴器框架有四個(gè)導(dǎo)向筒，四根永久導(dǎo)向繩分別穿入其中，引導(dǎo)防噴器系統(tǒng)準(zhǔn)確地下放并與導(dǎo)引系統(tǒng)上面的快速連接器連接。防噴器系統(tǒng)防噴器系統(tǒng)

防噴器系統(tǒng)的控制操作通常是用電力、氣動(dòng)和液壓系統(tǒng)組成，包括平臺(tái)上的控制總成，從平臺(tái)通向防噴器組的液壓管線總成，水下的液壓執(zhí)行部分。

平臺(tái)上的控制部分，一般有兩套控制系統(tǒng)，即電動(dòng)和氣動(dòng)控制系統(tǒng)。

電動(dòng)控制簡(jiǎn)單、迅速，所以一般情況下盡可能使用電動(dòng)控制。在發(fā)生井噴的情況下，不允許使用電的時(shí)候，就要使用氣動(dòng)控制系統(tǒng)。防噴器系統(tǒng)的控制防噴器系統(tǒng)的控制1.分流器2.隔水管卡盤及底座3.隔水管4.頂部撓性（球）接頭5.伸縮管6.張力環(huán)7.中間撓性短節(jié)8.鵝頸管9.配合接頭10.底部撓性接頭11.隔水管連接器12.井口頭連接器13.井口頭隔水管系統(tǒng)

隔水管系統(tǒng)也稱水下器具，它是海上鉆井裝置不可缺少的，它的完善與否直接關(guān)系到深海鉆井的成敗。隔水管系統(tǒng)處在防噴器系統(tǒng)的上面。

主要作用：(1)引導(dǎo)鉆具入井，隔絕海水，形成泥漿循環(huán)的回路。

(2)隔水管系統(tǒng)還要承受浮動(dòng)平臺(tái)的升沉和平移運(yùn)動(dòng)。

隔水管系統(tǒng)包括：隔水管主管，伸縮隔水管，彎曲接頭，張緊裝置等。

隔水管系統(tǒng)隔水管主管：是隔水管系統(tǒng)的主體，使用16～24英寸直徑的鋼管做成，單根長(zhǎng)度一般為15～16米，兩端有公母接頭。母接頭向下，公接頭向上。單根之間依靠公母接頭配合連接，連接時(shí)只要將母接頭套入公接頭并下壓，公接頭上的鋼圈即可進(jìn)入母接頭的槽內(nèi)并互相鎖緊。隔水管系統(tǒng)隔水管放置方式隔水管系統(tǒng)隔水管系統(tǒng)隔水管系統(tǒng)隔水管系統(tǒng)伸縮隔水管：處在井口裝置的最頂端，由內(nèi)管和外管組成。內(nèi)管可在外管內(nèi)軸向滑動(dòng)，從而補(bǔ)償鉆井平臺(tái)的升沉運(yùn)動(dòng)。一般裝在隔水管柱上部，有內(nèi)管和外管兩那部分，可以上下相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以適應(yīng)浮動(dòng)平臺(tái)或船的升沉。一般長(zhǎng)約15~16m。伸縮行程10m。根據(jù)我國(guó)沿海的潮差及波高情況，行程以長(zhǎng)14m為宜。隔水管系統(tǒng)彎曲接頭：有兩種，一種是撓性接頭，一種是球接頭。彎曲接頭處在隔水管系統(tǒng)的最下端。彎曲接頭的作用：補(bǔ)償鉆井平臺(tái)的平移和搖擺運(yùn)動(dòng)。球形撓性接頭裝在隔水管柱的下部，允許彎成一定角度，以使隔水管適應(yīng)浮動(dòng)鉆井平臺(tái)或船的搖擺、平移等運(yùn)動(dòng)。目前常用的有以下幾種結(jié)構(gòu)形式：l）壓力平衡式球形撓性接頭

隔水管系統(tǒng)

通過球的轉(zhuǎn)動(dòng)來適應(yīng)浮船的轉(zhuǎn)動(dòng)。一般允許轉(zhuǎn)動(dòng)的角度是10度，許用載荷是370t，可與直徑406.4~609.6mm直徑的隔水管配合使用。壓力平衡式就是用海水壓力或泥漿壓力來平衡球接觸面處所承受的向下壓力或向上拉力。海水或泥漿進(jìn)人液缸推動(dòng)活塞、加壓油液，送入球接觸面處，既可實(shí)現(xiàn)平衡，還可進(jìn)行潤(rùn)滑。隔水管系統(tǒng)2）多球式撓性接頭

也是采用壓力平衡原理．只是將單球改成三個(gè)球。整個(gè)接頭分成三段，每段一個(gè)球，允許轉(zhuǎn)動(dòng)角度為3度，相對(duì)于鉆桿的曲率半徑約11m。由于采用多球，大大降低了每個(gè)球體的磨損。隔水管系統(tǒng)

3）萬能撓性接頭上下各有一個(gè)軸承及轉(zhuǎn)環(huán)。隔水管柱的拉力通過上轉(zhuǎn)環(huán)，由上軸承承受，壓力由下軸承承受，中間為球體。泥漿壓力通過球體可部分導(dǎo)給轉(zhuǎn)環(huán)。球體本身不承受軸向載荷，只起封嚴(yán)泥漿作用。此種撓性接頭許用載荷可達(dá)560t。專門用于工作水深達(dá)1800m的深水中，允許轉(zhuǎn)動(dòng)角度10度。隔水管系統(tǒng)

隔水管的長(zhǎng)度：取決于海水的深度。顯然在海水很深的情況下，隔水管系統(tǒng)的重量將很大，在自重作用下，隔水管可能被壓彎。另外，隔水管在海水中受到海水運(yùn)動(dòng)的作用，要承受很大的橫向力，也會(huì)使隔水管彎曲。所以隔水管系統(tǒng)需要張緊。隔水管系統(tǒng)的張緊裝置，原理上與導(dǎo)引繩的張緊相同，但需要的張緊力更大。

海水越深，隔水管越重，則需要的張緊力越大。此張緊力最終要施加到浮動(dòng)鉆井平臺(tái)上，增大平臺(tái)的吃水量。為了減小張緊力，可在隔水管管外面貼上一層厚厚的泡沫塑料，或隔水管外系以鋁制浮筒(筒內(nèi)充以高壓氣體)，以便增大在海水中的浮力，減輕隔水管系統(tǒng)的重量。隔水管系統(tǒng)

張緊器一般由活塞缸、鋼繩和控制裝置組成。張緊器的活塞缸靠壓縮空氣的推動(dòng)而產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)力。再經(jīng)過鋼繩將這個(gè)力傳到隔水管的頂部，借此提供軸向張力。軸向張力的大小可以由控制裝置調(diào)節(jié)壓縮空氣的供給量得到改變。導(dǎo)向繩張緊器張緊器一般均用液壓張緊器，裝在鉆臺(tái)腿上。有導(dǎo)向繩張緊器及隔水管張緊器兩種，分別用以張緊導(dǎo)向繩及隔水管。利用高壓氣液儲(chǔ)能器的液壓推動(dòng)活塞，隨平臺(tái)的升沉而放長(zhǎng)或收短鋼絲繩，以保持份向繩及隔水竹的張力恒定。隔水管張緊器張緊器張緊器張力負(fù)荷大；液缸工作行程長(zhǎng)；月池處整齊簡(jiǎn)潔；便于安裝及保養(yǎng)；是超深水鉆井裝置的發(fā)展趨勢(shì)。用于減小鉆井裝置在海面上垂直運(yùn)動(dòng)對(duì)隔水管柱所產(chǎn)生的沖擊載荷；安裝在井架底座或月池上方；張緊器本章主要內(nèi)容一、海上鉆井設(shè)備的選擇和組成二、海上鉆井設(shè)備的特殊問題三、海上鉆井井口裝置四、海洋浮動(dòng)鉆井船升沉補(bǔ)償裝置五、浮動(dòng)平臺(tái)的定位系統(tǒng)

在海上鉆井作業(yè)中，鉆井船在海上處于漂浮狀態(tài)。在風(fēng)浪作用下，鉆井船作平移、搖擺、以及上下升沉運(yùn)動(dòng)。船體隨波浪周期性上下運(yùn)動(dòng)使井架及大鉤上懸吊著的整個(gè)鉆桿柱也作周期性的上下運(yùn)動(dòng)，大鉤載荷呈周期性變化，大鉤拉力或高或低，使鉆頭一會(huì)兒提離井底，一會(huì)兒又直搗井底，不能保持正常鉆進(jìn)。為此，要保證鉆井船的正常鉆進(jìn)，就必須對(duì)升沉進(jìn)行補(bǔ)償。四、海洋浮動(dòng)鉆井船升沉補(bǔ)償裝置1.分流器2.隔水管卡盤及底座3.隔水管4.頂部撓性接頭5.伸縮管6.張力環(huán)7.中間撓性短節(jié)8.鵝頸管9.配合接頭10.底部撓性接頭11.隔水管連接器12.井口頭連接器13.井口頭四、海洋浮動(dòng)鉆井船升沉補(bǔ)償裝置伸縮鉆桿升沉補(bǔ)償裝置天車鉆柱補(bǔ)償器升降補(bǔ)償裝置包括1、增加伸縮鉆桿

這種辦法是在鉆柱的鉆鋌上方加一根可伸縮的鉆桿。伸縮鉆桿由內(nèi)、外管組成，沿軸向可作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，行程一般為2m。當(dāng)平臺(tái)上下升沉運(yùn)動(dòng)時(shí)，伸縮鉆桿的內(nèi)管隨伸縮鉆桿以上的鉆柱作軸向運(yùn)動(dòng)，而與伸縮鉆桿外管相連的鉆鋌則基本不作升沉運(yùn)動(dòng)．因而可保持鉆壓恒定，同時(shí)還可避免平臺(tái)上升時(shí)提起鉆鋌，平臺(tái)下沉?xí)r壓彎鉆柱。鉆柱升沉運(yùn)動(dòng)的補(bǔ)償措施伸縮鉆桿（1）鉆壓不能調(diào)節(jié)

增加伸縮鉆桿后，鉆壓大小取決于伸縮鉆桿以下的鉆鋌部分重量。因而不能隨巖層的變化調(diào)節(jié)鉆壓。（2）承載條件惡劣

伸縮鉆桿既承受泥漿的高壓，傳遞鉆柱的扭矩；又承受因內(nèi)外管周期性軸向運(yùn)動(dòng)所引起的交變載荷，承載條件十分惡劣。（3）不利于特殊作業(yè)

當(dāng)不壓井鉆井時(shí)關(guān)防噴器后，由于伸縮鉆桿以上的鉆柱隨船體升沉做周期性上下運(yùn)動(dòng)，使防噴器的芯子反復(fù)摩擦，對(duì)于作業(yè)不利。伸縮鉆桿存在的問題

2、增設(shè)升沉補(bǔ)償裝置這種辦法是在浮動(dòng)平臺(tái)或鉆井船的鉆機(jī)部件中增設(shè)一套鉆柱升沉補(bǔ)償裝置，以保持鉆柱基本上不隨平臺(tái)升沉。升沉補(bǔ)償裝置一般采用液壓傳動(dòng)。如在游動(dòng)滑車與大鉤間裝設(shè)雙液缸，缸體與游動(dòng)滑車相連。鉆柱升沉運(yùn)動(dòng)的補(bǔ)償措施2、增設(shè)升沉補(bǔ)償裝置

當(dāng)平臺(tái)升沉?xí)r，游動(dòng)滑車帶動(dòng)液缸的缸體作周期性上下運(yùn)動(dòng)；而活塞與大鉤則基本保持不動(dòng)。這時(shí)、整個(gè)鉆柱的重量由活塞下面的液壓所支承。液體壓力可保持恒定，也可根據(jù)需要調(diào)節(jié)，以控制鉆柱的拉力，隨時(shí)調(diào)節(jié)井底鉆壓。鉆柱升沉運(yùn)動(dòng)的補(bǔ)償措施結(jié)構(gòu)：

l）液缸

兩個(gè)液缸用上框架與游動(dòng)滑車相連，隨平臺(tái)升沉而上下運(yùn)動(dòng)。

2）活塞

兩個(gè)液缸中的活塞通過活塞桿與固定在大鉤上的下框架連接，大鉤載荷由活塞下面的液壓所支承。

（1）游動(dòng)滑車與大鉤間增設(shè)的升沉補(bǔ)償裝置

3）儲(chǔ)能器

儲(chǔ)能器與液缸相通。儲(chǔ)能器中有活塞，其下端的液體通過軟管與液缸相通；其上端的氣體通過管線與儲(chǔ)氣罐相通。這樣，液缸中液體壓力由儲(chǔ)能器中氣體壓力所決定。調(diào)節(jié)氣體壓力即可以改變液體壓力。4）鎖緊裝置用以將上下兩個(gè)框架鎖緊成一體，從而使游動(dòng)滑車與大鉤連接在一起，進(jìn)行起下鉆工作。（1）游動(dòng)滑車與大鉤間增設(shè)的升沉補(bǔ)償裝置為了保持鉆壓，只要保持液缸中的液體壓力為一定位值即可；而為了調(diào)節(jié)鉆壓，只要調(diào)節(jié)儲(chǔ)能器中進(jìn)氣壓力即可。為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送進(jìn)，只要調(diào)節(jié)液缸中液體壓力，使2個(gè)液壓缸的壓力略小于整個(gè)鉆柱的懸重，并使液缸中活塞行程大于升沉位移即可。工作原理

（2）天車上增設(shè)的升沉補(bǔ)償裝置天車鉆柱補(bǔ)償器：裝在天車殼體上，用于超深水鉆井裝置。補(bǔ)償器工作行程長(zhǎng)；隨游車上下移動(dòng)的設(shè)備少；減少井架的凈空高度；大鉤載荷的穩(wěn)定性更好；是超深水鉆井裝置的發(fā)展趨勢(shì)。結(jié)構(gòu)：1）浮動(dòng)天車

2）主氣缸它是支持浮動(dòng)天車用的，相當(dāng)于大型彈簧，共四個(gè)。3）液缸共兩個(gè)。4）儲(chǔ)能器它安裝在井架上，有管路與四個(gè)主氣缸相通，用以調(diào)節(jié)主氣缸中的氣體壓力。

（2）天車上增設(shè)的升沉補(bǔ)償裝置l）補(bǔ)償升沉由浮動(dòng)天車來實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償：當(dāng)浮動(dòng)平臺(tái)上升或下降時(shí)井架沿軌道上下運(yùn)動(dòng)，主氣缸中氣體壓縮或膨脹，相當(dāng)于一個(gè)大彈簧，而天車及大鉤基本保持不動(dòng)，于是升沉運(yùn)動(dòng)得以補(bǔ)償。2）控制鉆壓：司鉆利用甲板上的調(diào)壓閥，控制自空氣罐至主氣缸系統(tǒng)的空氣壓力，使井底鉆壓調(diào)至合適值．3）自動(dòng)送進(jìn)：正常鉆井時(shí)，將氣缸中氣壓調(diào)節(jié)到略低于大鉤上載荷，于是，浮動(dòng)天車在大鉤載荷帶動(dòng)下，沿軌道下行，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)尺。當(dāng)浮動(dòng)天車下行至最低點(diǎn)時(shí)，司鉆即放松絞車滾筒上鋼趁繩．使浮動(dòng)天車上行至最高點(diǎn)，然后再繼續(xù)自動(dòng)進(jìn)尺。工作原理4）防止事故:當(dāng)大鉤載荷突然減少或主氣缸嚴(yán)重漏氣時(shí)，可借助液缸支持著鉆柱重量，并使其減速，以防止事故，保證安全。5）繩索作業(yè):繩索作業(yè)時(shí)，可另加一根傳感繩，使其一端固定在隔水導(dǎo)管上，另一端自井架外邊引至浮動(dòng)天車上，經(jīng)滑輪后，再連到鉆臺(tái)的滾筒上。這樣，傳感繩隨鉆臺(tái)運(yùn)動(dòng)而放松或纏緊。浮動(dòng)天車在恒定氣壓下隨之相應(yīng)地補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)繩索作業(yè)時(shí)的升沉補(bǔ)償。6）起下鉆作業(yè):起下鉆時(shí)，用鎖緊裝置將浮動(dòng)天車鎖住，使浮動(dòng)天車不隨起下鉆柱而上下滑行。工作原理結(jié)構(gòu)：1）定滑輪組2）動(dòng)滑輪組3）液缸4）高壓儲(chǔ)能器5）低壓儲(chǔ)能器6）控制臺(tái)（3）死繩上增設(shè)的升沉補(bǔ)償裝置

這種裝置是通過調(diào)節(jié)游動(dòng)系統(tǒng)上鋼絲繩的有效長(zhǎng)度來補(bǔ)償在波浪作用下游動(dòng)滑車與大鉤隨船升沉的位移，從而實(shí)現(xiàn)保持和調(diào)節(jié)井底鉆壓的目的。工作原理這種升沉補(bǔ)償裝置，就是使死繩先通過一套滑輪系統(tǒng)再定，滑輪系統(tǒng)的動(dòng)滑輪與補(bǔ)償液缸的活塞桿相連。這樣可調(diào)節(jié)液缸系統(tǒng)的壓力，推功活塞產(chǎn)生位移，帶動(dòng)動(dòng)滑輪作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而改變網(wǎng)繩的有效長(zhǎng)度，起到升沉補(bǔ)償效果。工作原理這種方式的升沉補(bǔ)償裝置不占井架上空間，維修和保養(yǎng)均在上面，所以比較方便。但是它要裝設(shè)一套可感應(yīng)游動(dòng)系統(tǒng)鋼絲繩上拉力變化的電動(dòng)系統(tǒng)，另外，鋼絲繩壽命也會(huì)降低。借助調(diào)節(jié)儲(chǔ)能器中氣壓來改變死繩拉力。再通過死繩上拉力的改變來調(diào)節(jié)及保持井底鉆壓。此外，還可通過液壓推動(dòng)活塞移動(dòng)來調(diào)節(jié)鋼絲繩的有效長(zhǎng)度。工作原理

死繩上裝設(shè)的升沉補(bǔ)償裝置，由于需裝設(shè)傳感信號(hào)和傳令等電控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所以應(yīng)用較少。

天車上裝設(shè)的升沉補(bǔ)償裝置雖然占用甲板面積小，而且管線短，密封少，不需用高壓膠管，有不少長(zhǎng)處，但因需特制大尺寸井架及天車，故應(yīng)用也不廣泛。

目前應(yīng)用較多的是在游動(dòng)滑車與大鉤間裝設(shè)的升沉補(bǔ)償裝置，它不需要特制井架及天車，游動(dòng)滑車及大鉤也是通用的。但其缺點(diǎn)是液缸密封多，液壓油漏失問題嚴(yán)重，管路長(zhǎng)，摩擦損失大等，還有待進(jìn)一步改進(jìn)。升沉補(bǔ)償裝置的比較本章主要內(nèi)容一、海上鉆井設(shè)備的選擇和組成二、海上鉆井設(shè)備的特殊問題三、海上鉆井井口裝置四、海洋浮動(dòng)鉆井船升沉補(bǔ)償裝置五、浮動(dòng)平臺(tái)的定位系統(tǒng)

為了滿足在深海的惡劣環(huán)境條件下進(jìn)行鉆探等工程作業(yè)的需要，必須在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)精確地保持鉆井平臺(tái)在海面上的位置，但是鉆井平臺(tái)對(duì)于水平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)不具有回復(fù)力，這就需要安裝定位系統(tǒng)，平衡作用在浮體的外力，減小浮體的水平運(yùn)動(dòng)，使其不致發(fā)生位移。聲納定位五、浮動(dòng)平臺(tái)的定位系統(tǒng)近年來，為了適應(yīng)深海鉆探的要求，出現(xiàn)了不采用錨的自動(dòng)動(dòng)力定位系統(tǒng)以保持井位。它可以在錨泊有極大困難的海域作業(yè)，如極深海域、海底土質(zhì)不利于拋錨的區(qū)域等等；另外動(dòng)力定位機(jī)動(dòng)性好，一旦到達(dá)作業(yè)海域，立即可以開始工作；遇有惡劣環(huán)境突襲時(shí)，又能迅速撤離躲避。但是全動(dòng)力定位系統(tǒng)初始投資和營(yíng)運(yùn)成本都比較高。海上的定位，最普遍的還是錨泊系統(tǒng)，這種方法很早就在船舶上應(yīng)用，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)。五、浮動(dòng)平臺(tái)的定位系統(tǒng)

錨泊系統(tǒng)可以分為柔性和剛性兩種形式。柔性系統(tǒng)包括懸鏈線錨泊（如左圖所示）和張緊錨泊（如右圖所示）。這兩種錨泊系統(tǒng)的工作機(jī)理都與彈簧類似，分別用錨泊線的垂向懸鏈線效應(yīng)或錨泊線伸長(zhǎng)的彈性效應(yīng)引起的恢復(fù)力，使作用在浮體水平面內(nèi)的外力傳遞到海床上，使平臺(tái)保持允許的位移。1、錨泊定位系統(tǒng)1、錨泊定位系統(tǒng)錨泊系統(tǒng)組成1）、錨

2）、錨鏈

3）、錨纜

4）、漂浮系統(tǒng)

5）、錨機(jī)和絞車

1、錨泊定位系統(tǒng)

錨泊線材料的成分選取除了考慮錨泊線狀態(tài)的要求外，還要考慮磨損破壞、老化和疲勞壽命等因素。不同類型的錨泊線，如錨鏈、合成纖維繩、鋼絲繩等或它們之間的組合都已有應(yīng)用。錨泊線一般由鋼絲繩和錨鏈組成，有時(shí)由于布置形式的需要，還要加上重塊和浮筒。錨鏈耐磨損、不易破壞，但一般較重，造價(jià)也高。對(duì)于懸鏈錨泊系統(tǒng)而言，錨泊線的長(zhǎng)度與水深成一定的比例關(guān)系。水越深，錨鏈越粗重，船體需要承擔(dān)錨泊線懸鏈部分的重量。深水半潛式平臺(tái)的錨泊系統(tǒng)需要的錨泊線長(zhǎng)、尺寸大，因而深海錨泊系統(tǒng)設(shè)計(jì)面臨著垂向載荷增加、水平恢復(fù)力降低、漂移增大和錨泊半徑大等問題。在深水錨泊系統(tǒng)中，為了降低重量和成本，一般不采用全鏈系統(tǒng)。由于同樣的斷裂強(qiáng)度，鋼絲繩比錨鏈輕得多，懸浮部分常常采用鋼絲繩代替錨鏈，增加系泊鏈的強(qiáng)度，減少上