多功能油田增產作業支持船的製造方法與工藝
2023-07-21 19:51:01 1
本發明涉及一種專業的多功能油田增產作業支持船，屬於船舶設計技術領域。
背景技術：
石油是現代社會不可或缺的基礎能源，隨著全球經濟的不斷增長，導致石油天然氣的需求不斷增加，而陸上石油資源的緊缺，使得海洋油氣資源的開發成為必然趨勢。海洋油氣的勘探開發是陸地石油勘探開發的延續，經歷了一個由淺水到深海、由簡易到複雜的發展過程。目前在海洋進行油氣勘探開發的國家越來越多，海洋鑽井遍布世界各個海區。然而，經過幾十年的發展，大多數油氣田都已經進入開發的中後期，這就需要運用酸化壓裂技術達到油氣田增產的目的。海上油田應用的酸化壓裂增產增注措施一般都是採用增產作業船進行作業。現有的油田增產作業往往都需要租借平臺供應船或類似船舶，在其開敞作業甲板上布置專用設備進行酸化、壓裂等作業。其具有以下缺陷：1)現有的增產作業，使用的壓裂液都是提前配製好的，用儲液罐裝載到施工甲板平臺用於施工，導致船舶作業效率和作業能力較低；壓裂液配置好後若由於天氣、海況或平臺等原因而無法按時施工，則壓裂液會變質，影響施工質量，造成浪費；2)由於作業流程複雜，設備管線繁多，佔用空間大，整個甲板面往往都被佔用，船上作業人員的逃生路線無法保證；此外，由於作業材料中會帶有酸液等腐蝕性添加劑，對酸容器、泵和管路區域底板或甲板上的艙口等缺乏酸溢流保護，這些也嚴重影響船舶的作業安全性。3)為了儘可能的提高作業能力，對壓裂液的使用量會增大，而搭載船舶可用面積有限，有時需要幾條船一起裝載儲液罐，而搭載船一般缺乏動力定位能力，容易發生因船舶失位導致的危險。
技術實現要素：
本發明需要解決的技術問題是：提供一種專業的多功能油田增產作業支持船，作業平臺上可拆卸的固定設置相應增產作業設備，保留人員安全通道，艙室內部儲存並調配用於配製壓裂液和酸化液所用的膠液，採用輸送泵和輸送管路將調配好的膠液自艙室內自動輸送至各個液罐內，從而解決作業能力和作業效率低、膠液由於失效無法使用被浪費等問題。本發明採取以下技術方案：一種多功能油田增產作業支持船，包括用於作業平臺的甲板，所述甲板下方設有膠液調配艙室，調配完成的膠液通過輸送管路自下而上輸送至甲板上存放膠液的各個液罐內；所述甲板上設有用於固定酸化、壓裂設備的專用固定位置，所述酸化、壓裂設備通過所述專用固定位置可拆卸的與甲板進行固定；所述酸化、壓裂設備之間均留有人員安全逃生的專用通道；所述多功能油田增產作業支持船具有二級動力定位能力，用於船體在風、浪、流等外力作用下，保持船舶的位置不失位。進一步的，所述酸化、壓裂設備包括一組液罐、一組柱塞泵組1、連續混配動力撬3、連續混配主撬2、連續混配水合罐撬4、混砂撬5，一組砂罐，及作為添加劑的交聯劑罐、胍膠罐。更進一步的，所述一組砂罐設置在船中處。進一步的，所述酸化、壓裂設備與甲板上專用固定位置的鎖扣解除鎖定後，採用吊機將所述酸化、壓裂設備移除，露出作業甲板平臺，所述多功能油田增產作業支持船作為平臺供應船使用。更進一步的，所述鎖扣為貨櫃鎖扣。進一步的，所述酸化、壓裂設備具有酸溢流保護裝置。進一步的，所述動力定位系統通過對船上各推進器的自動控制，產生推力和力矩，克服由風、浪、流等外力產生的使船舶偏離原定位置和航向的影響，使船舶在海上保持一定的位置航向。本發明的有益效果在於：1)對增產作業設備以及管路等進行合理規劃布置，保證作業人員的安全逃生路線；2)對酸溢流保護的區域進行設計，保證船舶作業的安全性；3)本船在船舶艙內布置有多個專業膠液艙和一些專業設備，作業模式可升級為邊配膠液邊施工，可根據天氣等實際情況進行膠液調配，避免膠液變質，造成浪費；一次出海可滿足多口井的水力壓裂和酸化壓裂作業，大大提高了作業能力和效率。4)設計有二級動力定位能力，可通過船舶本身的推進器，保持船舶的位置不失位，增加了作業的安全性。5)本船後甲板有較大的工作甲板面積，且增產作業設備均為搭載方式，並以貨櫃鎖扣形式與底座相連接，當需要進行平臺供應作業時，可將甲板上的設備解鎖吊離，獲得開敞的作業甲板。本船具有多功能性，為一艘多功能船舶，大大節省了製造費用，也提高了使用效率。6)本船集油田增產作業支持船和近海供應船於一身。附圖說明圖1是本發明多功能油田增產作業支持船的俯視圖，其上主要顯示了各種酸化、壓裂設備的布置。圖2是圖1左部的局部放大圖。圖3是圖1中部的局部放大圖。圖4是圖1右部的局部放大圖。圖5是甲板上的酸化、壓裂設備與甲板解除鎖定並移除後，本發明多功能油田增產作業支持船的俯視圖。圖中，1.柱塞泵組，2.連續混配主撬，3.連續混配動力撬，4.連續混配水合罐撬，5.混砂撬。具體實施方式下面結合附圖和具體實施例對本發明進一步說明。參見圖1-圖5，一種多功能油田增產作業支持船，包括用於作業平臺的甲板，所述甲板下方設有膠液調配艙室，調配完成的膠液通過輸送管路自下而上輸送至甲板上存放膠液的各個液罐內；所述甲板上設有用於固定酸化、壓裂設備的專用固定位置，所述酸化、壓裂設備通過所述專用固定位置可拆卸的與甲板進行固定；所述酸化、壓裂設備之間均留有人員安全逃生的專用通道；所述多功能油田增產作業支持船，具有二級動力定位能力，用於船體在風、浪、流等外力作用下，保持船舶的位置不失位。參見圖1-圖4，所述酸化、壓裂設備包括一組液罐、一組柱塞泵組1、連續混配動力撬3、連續混配主撬2、連續混配水合罐撬4、混砂撬5，一組砂罐，及作為添加劑的交聯劑罐、胍膠罐。參見圖1、4所述一組砂罐設置在船中處。參見圖5，所述酸化、壓裂設備與甲板上專用固定位置的鎖扣解除鎖定後，採用吊機將所述酸化、壓裂設備移除，露出作業甲板平臺，所述多功能油田增產作業支持船作為平臺供應船使用。所述鎖扣為貨櫃鎖扣。所述酸化、壓裂設備具有酸溢流保護裝置。本船主要功能是通過放置在船舶上的壓裂和酸化設備，將支撐劑(砂子)、壓裂液和酸液或其他增產液體等，通過鑽井平臺上的井筒注入到油藏所在的地層，解除近井地帶汙染或在地層創造裂縫，增加原油流動能力，從而達到增加油氣井產油和產氣量的目的。通過更換混砂撬、液體和添加劑種類方式，完成作業類別的更換。本船在船艙內布置有多個膠液艙，並有管路與甲板上的專業設備連接。為了提高作業效率和能力以及避免由於外界條件影響所造成的資源浪費，作業可根據作業環境，實現先配膠液後施工和邊配膠液邊施工兩種模式的切換。本船在進行增產作業時，需要在井口平臺附近連續不間斷工作。在工作期間，一方面要保持船體尾部軟管與井口的相對位置，另一方面要防止船體在風、浪、流等外力作用下與平臺或周邊設施進行碰撞。作為本船的作業安全保障功能之一的動力定位系統，通過對船上各推進器的自動控制，產生推力和力矩，克服由風、浪、流等外力產生的使船舶偏離原定位置和航向的影響，使船舶在海上保持一定的位置航向，而現有技術用於油田增產作業所採用的平臺作業船則不具備此功能。本船的主要作業設備布置於主甲板上，採用搭載的方式並用貨櫃扭鎖以及螺栓方式固定，可實現設備和管線的快速脫卸、更換和安裝，並在短時間內完成油田增產船與平臺供應船之間的船型轉換。