钻井船

定义

1、设有钻井设备,能在系泊定位或动力定位状态下进行海上钻井作业的船。

2、能在海上进行石油钻探作业的专用船舶。有机动和非机动之分。并有单体、双体、三体等不同类型。

概述

钻井船是浮船式钻井平台,它通常是在机动船或驳船上布置钻井设备。平台是靠锚泊或动力定位系统定位。

按其推进能力,分为自航式、非自航式;按船型分,有端部钻井、舷侧钻井、船中钻井和双体船钻井;按定位分,有一般锚泊式、中央转盘锚泊式和动力定位式。浮船式钻井装置船身浮于海面,易受波浪影口向,但是它可以用现有的船只进行改装,因而能以最快的速度投入使用。

钻井船是用来在水上钻井并移位的船。钻井时漂浮水上,适于深、浅水作业。多将井架设在船的中央,以减小船体摇荡对钻井工作的影响。具自航能力,无自航能力的称为“钻井驳”。

深海半潜式平台和钻井船的对比

采用锚泊系统或动力定位系统,使船锚碇于海底井口上方进行钻井的装置。早期形式为钻井驳船,多用旧船改装,只适用于浅海风浪较小的海域。现代钻井船多为专门设计,全部钻井和生活设施都在船上,能自航并有向大型化发展的趋势。移动灵活、适应水深大、自持能力强。缺点是受风浪影响大、稳定性差。

采取的技术措施有:

① 设减摇水仓以减轻船的摇摆,但效果不明显;

② 采用中间锚泊系统,船中间有一个可转动的大圆筒,筒上安钻机、井架等,筒下用锚链与海底连接,船可围绕圆筒旋转,使之常处于迎风迎浪的位置以减少船的摇摆和位移;

③ 安装一套水下器具,包括柔性接头、伸缩钻杆和升沉补偿装置等,以适应钻井船的摇摆、位移和升沉;④安装动力定位系统,可使船的性能显著提高,在波高7m、流速1.5kn(节)、风速25m/s的海况条件下可以保持固定位置。能在150~1400m的水深海域作业。

动力定位系统由声纳发生器、接收器、电子计算机及纵向、横向螺旋桨组成。水下井口的声纳发生器发出信号,船底的接收器能测出船的偏移方位和数值并输入计算机,计算机自动控制相应的螺旋桨运转发出推力使钻井船复位,不需抛锚。

现代化的钻井船最强大的优势是深水钻探能力,一般可达到2500 m以上,同时节约抵达世界各地油田的时间。与自升式平台和半潜式平台相比,钻井船可独立行驶。在进行钻井的时候,需要将隔水管(海底取油管)从钻井船下到海床上,并在连接井口的位置安装防喷器(英文:blowout preventer,简写为BOP)。

钻井船只是进行勘探采油的方式之一,也可以由半潜式平台、自升式平台、驳船、平台钻机等进行。第一艘钻井船是超深钻卡丝1号,从此钻井船队的规模日益壮大。到2013年,世界范围内钻井船超过80艘,是2009年的两倍。钻井船队不仅规模在增加,新科技的装备力也在增强,从科学考察到冰层钻探,美国总统奥巴马在2010年3月决定增强美国本土勘探性钻井船的规模,可能推动发展钻井船科技。

类型

钻井船是浮船式钻井平台,它通常是在机动船或驳船上布置钻井设备。平台是靠锚泊或动力定位系统定位。

按其推进能力,分为自航式、非自航式;按船型分,有端部钻井、舷侧钻井、船中钻井和双体船钻井;按定位分,有一般锚泊式、中央转盘锚泊式和动力定位式。浮船式钻井装置船身浮于海面,易受波浪影口向,但是它可以用现有的船只进行改装,因而能以最快的速度投入使用。

钻井船特点

优点首先是船的形式,可以比较灵活的在油井之间两个工作区域之间航行。它的最高时速可以达到12节,还有大的储藏空间,可以在离岗之前可以储藏更多的钻井所用的设备和材料,这样就是减少了供应船的供给,因为水深比较深,还有一个离岸距离会比较远,所以这方面储藏的甲板空间是一个非常重要的优势。还有现在的钻井船功能性比较多,而且它的可工作的性能会比较多一些,所以就会在钻井的同时可以独立的,这对于钻井的效率和周期来说是非常重要的。虽然大型的钻井船日租金率可以达到70万元以上。但是因为有这个优势,所以相对的在市场上非常有一定优势的。

对于一个钻井船来说有它的优势,也有它的缺点,比较显而易见相对于半潜式的钻井船对于风浪的敏感性比较高,工作时间在船上居住的舒适度相对差一些。而且在深水操作的时候,它是用DP来做定位的,对风浪的敏感性比较大,DP在这方面需要消耗的能源,对能源的消耗非常大。

发展趋势及关键技术问题

现在往两个方向发展,一个是更大、更深水方向发展,相对它的造价和营运的成本会更高,目前为止世界上最大钻井船能够工作的水域已经是3000米以上,已经达到3000米,接近3600米是极限去工作,钻井的深度可以达到1万米以上,所以因为它的尺度非常大,所以需要完成的功能也多,所以就需要很大的甲板面积和甲板载荷的能力,同时需要在深水方面和能达到的钻井工作的水深和钻井的水深也会越来越大。

同时因为现在对于钻井的安全性能要求也在提高,特别是在墨西哥湾石油泄漏问题发生以后,对BOT钻井可能发生的泄漏事故控制要求越来越严,现在大型的船会配备两个完整的、独立的BOT。所以在这种造价情况下,它造价达到6亿美金以上,所以它的使用的租金率在成本非常高,就会超过70万美金一天,目前为止,半潜钻井平台比较老旧小型的都是30、40万美金,第5代的比较先进的深潜租金率达到5、60万,钻井船已经超过了70万。

另一个发展趋势就是说它现在设计减少它的尺寸,把它的功能简单化,不会把所有的功能集成那么一个,简单化专处于钻井。然后尽量把一系列的布置放在甲板一下,提高甲板的储藏空间。

所以这个对于它的建造难度也好、成本也都会减少很多的压力。同时船比较小,工作的区域肯定会设计成比较温和的水域,或者水深比较潜一点的,所以对DP方面要求降低,DP耗能方面的成本也会减少。

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