小模塊組裝式海洋平臺鑽機的製作方法

2023-12-10 03:02:31 2

專利名稱：小模塊組裝式海洋平臺鑽機的製作方法
小模塊組裝式海洋平臺鑽機技術領域
本發明屬於一種小模塊組裝式海洋平臺鑽機。
背景技術：
在海洋油氣田開發過程中，海洋平臺都需要進行鑽井和投產期間的修井作業。隨 著海洋油氣田開發數量的增加，國內鑽井船的數量難以滿足新開發以及在投產油氣田的鑽 井和修井作業。新開發的海洋油氣田都逐步選擇新建海洋平臺鑽機進行油氣田的開發。國 內目前的海洋平臺鑽機通常分為鑽井設備模塊、鑽井支持模塊(含動力模塊)、灰罐模塊。 其中鑽井設備模塊、鑽井支持模塊各為一個整體，體積大、重量均在1000噸以上；需要能吊 裝1000噸以上重物的大型浮吊進行海上吊裝。很難重複使用。周期無法確定以及費用昂蟲貝O發明內容
本發明的目的是提供一種小模塊組裝式海洋平臺鑽機，將海洋平臺鑽機模塊劃分 為91個40噸以下的單體模塊；將可移動、組裝式吊機安裝在平臺上，用可移動組裝式吊機 進行吊裝作業；用銷軸或者螺栓將各單體模塊分別連接成鑽井設備模塊、鑽井支持模塊、動 力模塊和灰罐模塊，便於重複使用。
本發明由鑽井設備模塊，鑽井支持模塊，動力模塊，灰罐模塊組成，鑽井設備模塊 與鑽井支持模塊通過貓道連接，直接構成鑽井作業系統，動力模塊為鑽井系統提供動力，實 現控制功能，保障通訊暢通；該模塊通常布置在鑽井設備模塊的西邊，特殊情況可以布置在 鑽井支持模塊的東邊或者與鑽井支持模塊組合成一個整體。
所述的鑽井設備模塊從下到上模塊連接，DESl-基座模塊I以及DES 2_基座模塊2安裝在平臺的軌道上；DES 3-基座連接模塊連接在DESl-基座模塊I與DES 2-基座模塊2之間，連接方式為銷軸連接；DES 7-固控系統模塊I用銷軸連接在DES 2-基座模塊2上； DES 6-泥漿冷卻器模塊2安裝在DES 5-泥漿冷卻器模塊I之中，安裝方式採用螺栓連接， 組裝好的模塊用銷軸連接在DESl-基座模塊I ;DES 4-泥漿儲存罐模塊安裝在DESl-基座 模塊I之上，位置在DES 5-泥漿冷卻器模塊I南邊，採用銷軸分別與DESl-基座模塊1、 DES 5-泥漿冷卻器模塊I連接；DES 8-固控系統模塊2安裝在DES 2-基座模塊2之上， 位置在DES 7-固控系統模塊I之北，採用銷軸分別與DES 7-固控系統模塊1、DES 2-基 座模塊2連接；DES 41-13-5/8" Bop安裝在DES3-基座連接模塊上的基座法蘭上，螺栓連 接；DES 10-B0P控制模塊採用銷軸安裝在DES 5-泥漿冷卻器模塊I之上；DES 9-固控系 統模塊3採用銷軸連接在DES 7-固控系統模塊I之上；DES 11-固控系統模塊4採用銷軸 分別與DES9-固控系統模塊3、DES 8-固控系統模塊2連接；DES 12-滑道梁基座(南邊) 採用銷軸連接在DES 10-B0P控制模塊之上；DES 13-滑道梁基座(北邊)採用銷軸連接在 DES 9-固控系統模塊3 ;DES 14-提升系統模塊採用螺栓連接在DES 10-B0P控制模塊頂部 與DES 9-固控系統模塊3頂部；DES 15-鑽臺基座模塊通過滑道分別安裝在DES 12-滑道梁基座(南邊)與DES 13-滑道梁基座(北邊)的軌道上；DES 16-轉盤撬採用銷軸連接在DES 15-鑽臺基座模塊的內部；DES 17-鑽臺模塊I採用銷軸連接在DES 15-鑽臺基座模塊上；DES 20-鑽臺模塊2採用銷軸連接在DES 15-鑽臺基座模塊上；DES 27-鑽臺模塊3採用銷軸連接在DES 15-鑽臺基座模塊上；DES 19-司鑽房採用銷軸連接在DES 17-鑽臺模塊I (南)上；DES 18-立管管匯採用螺栓連接在DES 17-鑽臺模塊I (北)上；DES 21-泥氣分離器採用螺栓連接在DES 20-鑽臺模塊2(北)上；DES 22-節流壓井管匯採用螺栓連接在DES 20-鑽臺模塊2 (北)上；DES 24-絞車模塊I採用螺栓連接在DES 20-鑽臺模塊2 (中)上；DES 25-絞車模塊2與DES 26-絞車模塊3採用螺栓連接在DES 24-絞車模塊I中；DES 23-頂驅變頻控制房採用採用銷軸連接在DES 20-鑽臺模塊2 (南)上； DES29-井架基段1、DES 30-井架基段2、DES 31-井架提升裝置、DES 32-井架底段、DES 33-井架中下段、DES 34-井架中段、DES 35-井架中上段、DES 36-井架頂段及天車、DES 37-井架爬梯系統、DES 38-井架二層臺採用銷軸與螺栓連接組成完整的井架，井架通過銷軸與DES 15-鑽臺基座模塊連接；DES 39-遊車大鉤通過滑輪系統與井架中的天車組成提升系統；DES 40-頂驅通過DES 39-遊車大鉤吊在井架內部，並通過井架內滑軌作上下運動；DES 43-喇叭口上部採用銷軸連接在DES 15-鑽臺基座模塊下，下部採用氣胎法蘭連接在 DES 41-13-5/8" Bop 上。
所述的鑽井支持模塊從下到上模塊連接，DSM 4-橇塊支撐模塊安裝在平臺上的支撐上；DSM 5-泥漿泵房A採用銷軸連接在DSM 4-橇塊支撐模塊上；DSM 6-泥漿泵房B採用銷軸連接在DSM 4-橇塊支撐模塊上，並與DSM 5-泥漿泵房A用銷軸連接；DSM 7-泥漿泵房C採用銷軸連接在DSM 4-橇塊支撐模塊上，並與DSM 6-泥漿泵房B用銷軸連接；DSM 8-泥漿泵A採用螺栓連接在DSM 5-泥漿泵房A中；DSM 9-泥漿泵B採用螺栓連接在DSM 6-泥漿泵房B中；DSM 10-泥漿泵C採用螺栓連接在DSM 7-泥漿泵房C中；DSM1-泥漿罐模塊I採用銷軸連接在吊機底座梁上；DSM 2-泥漿罐模塊2採用銷軸連接在吊機底座梁上，並與DSM1-泥漿罐模塊I用銷軸連接；DSM 3-管線支撐模塊採用銷軸分別連接在DSM1-泥漿罐模塊1、DSM2-泥漿罐模塊2之上；DSM 11-儲存&工作間採用銷軸連接在DSM 5-泥漿泵房A上；DSM 12-散料間模塊A採用銷軸連接在DSM 6-泥漿泵房B上，並與DSMI1-儲存&工作間用銷軸連接；DSM13-散料間模塊B採用銷軸連接在DSM 7-泥漿泵房C 上，並與DSM 12-散料間模塊A用銷軸連接；DSM 14-緩衝罐採用螺栓連接在DSM13-散料間模塊B上；DSM 16-管子甲板A採用銷軸分別連接在DSM 11-儲存&工作間、DSM 3-管線支撐模塊；DSM 17-管子甲板B採用銷軸分別連接在DSM 12-散料間模塊A、DSM 3-管線支撐模塊；DSM 18-管子甲板C採用銷軸分別連接在DSM 13-散料間模塊B、DSM 3-管線支撐模塊；DSM 19-貓道1、DSM 20-貓道2通過銷軸連接起來組成完整的貓道，安放在管子甲板上，在工作時，根據不同井位需求可將DSM 21-貓道3、DSM 22-貓道4連接在組裝好的貓道上；DSM 23-吊機休息臂採用銷軸連接在DSM 17-管子甲板B舷邊；DSM 24-走道通過銷軸與DSM 7-泥漿泵房C連接；
所述的動力模塊從下到上模塊連接，PM1-基座模塊A安裝在平臺上的支撐上；PM 2_基座模塊B安裝在平臺的支撐上，並與PM1-基座模塊A用螺栓連接固定；PM 6-發電機房I採用銷軸連接在PM1-基座模塊A上；PM 7-發電機房2採用銷軸連接在PM1-基座模塊A上，並與PM 6-發電機房I用銷軸連接；PM 8-發電機房3採用銷軸連接在PM 2-基座模塊B上，並與PM 7-發電機房2用銷軸連接；PM 9-發電機房4採用銷軸連接在PM 2-基 座模塊B上，並與PM 8-發電機房3用銷軸連接；PM 10-空壓機區域模塊採用銷軸連接在 PM 2-基座模塊B上，並與PM 9-發電機房4用銷軸連接；PM 5-日用罐模塊採用銷軸連接 在PM1-基座模塊A上，並與PM 6-發電機房I用銷軸連接；PM 4-柴油罐安裝在平臺甲板 上，並與PM1-基座模塊A用銷軸連接；PM12-應急發電機結構模塊安裝在平臺甲板上，並 與PM 2-基座模塊B採用銷軸連接；PM 13-應急機模塊採用螺栓連接在PM 12-應急發電機 結構模塊內部；PM 11-電纜託架(上層甲板)採用銷軸分別與PM 6-發電機房1、PM 7-發 電機房2、PM 8-發電機房3、PM 9-發電機房4、PM 10-空壓機區域模塊採用銷軸連接，安 裝在各模塊頂部；PM 14-2號辦公室與C02間模塊安裝在PM 11-電纜託架(上層甲板)頂 西北部，採用銷軸連接；PM 15-變壓器房安裝在PM 11-電纜託架(上層甲板)頂西部，採 用銷軸連接；PM 16-MCC房安裝在PM 11-電纜託架(上層甲板)頂西南部，採用銷軸連接； PM 17-VFD房安裝在PM 11_電纜託架(上層甲板)頂東部，採用銷軸連接；PM 18_1號辦公 室模塊安裝在PM 11-電纜託架(上層甲板)頂東北部，採用銷軸連接；
所述的灰罐模塊中，PM 19-灰罐模塊1、PM 20-灰罐模塊2、PM 21-灰罐模塊3之 間通過銷軸連接構成灰罐模塊，安裝在動力模塊與鑽井設備模塊之間的平臺上；PM 22-電 纜託架支撐安裝在灰罐模塊的南部的平臺上，採用銷軸連接；PM23-拖鏈(南/北)安裝在 灰罐模塊與鑽井設備模塊之間，下部採用銷軸與平臺連接，上部採用螺栓與DES 10-B0P控 制模塊連接。
本發明的主要效果
I)本發明小模塊組裝式海洋平臺鑽機將吊裝能力為40噸以上可移動、組裝式吊 機安裝在平臺上，用可移動、組裝式吊機分91次將的單體模塊吊到平臺甲板上。
2)模塊化海洋鑽機易於快速拆卸和安裝，重複利用率高，具有很好的經濟效益和 廣泛的適用性。
3)模塊化海洋鑽機能保證油田的開發和恢復生產周期。


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圖1是本發明結構北視圖；2是本發明南視圖；3是本發明鑽井設備模塊結構示意圖； 4是本發明支持模塊由結構示意圖；5是本發明動力模塊結構示意圖；6是本發明灰罐模結構示意圖。
具體實施方式
如圖1、圖2、圖3所示，鑽井設備模塊從下到上模塊連接。
如圖1、圖2、圖4所示，鑽井支持模塊從下到上模塊連接。
如圖1、圖2、圖5、圖6鑽井支撐模塊從下到上模塊連接。
用原有平臺吊機將吊裝能力為40噸以上可移動、組裝式吊機17安裝在平臺上，再 用吊機17將吊機21安裝在平臺上；
I)用移動、組裝式吊機17將模塊43吊上平臺，用吊機21將其吊至預定位置並固 定，接著用吊機17將模塊38吊上平臺，用吊機21將其吊至預定位置並固定。
用21將模塊36吊上平臺，用吊機21將其吊至預定位置並用銷軸連接在43與38 上。
2)用21將模塊42吊上平臺，用吊機21將其吊至預定位置並用銷軸連接在43與 38上。
3)採用以上方法按照如下順序將各個模塊分別吊上平臺預定位置並用銷軸或者 螺栓連接在與其相鄰的模塊上，分別組成鑽井設備模塊、鑽井支持模塊、動力模塊和灰罐 模。
權利要求
1.一種小模塊組裝式海洋平臺鑽機，由鑽井設備模塊，鑽井支持模塊，動力模塊，灰罐模塊組成，鑽井設備模塊與鑽井支持模塊通過貓道連接，直接構成鑽井作業系統，動力模塊為鑽井系統提供動力，實現控制功能，保障通訊暢通；該模塊通常布置在鑽井設備模塊的西邊，特殊情況可以布置在鑽井支持模塊的東邊或者與鑽井支持模塊組合成一個整體。
2.根據權利要求1所述的小模塊組裝式海洋平臺鑽機，其特徵是鑽井設備模塊從下到上模塊連接，DESl-基座模塊I以及DES 2-基座模塊2安裝在平臺的軌道上；DES 3-基座連接模塊連接在DESl-基座模塊I與DES 2-基座模塊2之間，連接方式為銷軸連接；DES 7-固控系統模塊I用銷軸連接在DES 2-基座模塊2上；DES 6-泥漿冷卻器模塊2安裝在DES 5-泥漿冷卻器模塊I之中，安裝方式採用螺栓連接，組裝好的模塊用銷軸連接在DESl-基座模塊I ;DES 4-泥漿儲存罐模塊安裝在DESl-基座模塊I之上，位置在DES5-泥漿冷卻器模塊I南邊，採用銷軸分別與DESl-基座模塊1、DES 5-泥漿冷卻器模塊I連接；DES 8-固控系統模塊2安裝在DES 2-基座模塊2之上，位置在DES 7-固控系統模塊I之北，採用銷軸分別與DES 7-固控系統模塊1、DES 2-基座模塊2連接；DES 41-13-5/8" Bop安裝在DES 3-基座連接模塊上的基座法蘭上，螺栓連接；DES 10-B0P控制模塊採用銷軸安裝在DES 5-泥漿冷卻器模塊I之上；DES 9-固控系統模塊3採用銷軸連接在DES 7-固控系統模塊I之上；DES 11-固控系統模塊4採用銷軸分別與DES 9-固控系統模塊3、DES8-固控系統模塊2連接；DES 12-滑道梁基座之南採用銷軸連接在DES 10-B0P控制模塊之上；DES 13-滑道梁基座之北採用銷軸連接在DES 9-固控系統模塊3 ;DES 14-提升系統模塊採用螺栓連接在DES 10-B0P控制模塊頂部與DES 9-固控系統模塊3頂部；DES 15-鑽臺基座模塊通過滑道分別安裝在DES 12-滑道梁基座之南與DES 13-滑道梁基座之北的軌道上；DES 16-轉盤撬採用銷軸連接在DES 15-鑽臺基座模塊的內部；DES 17-鑽臺模塊I採用銷軸連接在DES 15-鑽臺基座模塊上；DES 20-鑽臺模塊2採用銷軸連接在DES15-鑽臺基座模塊上；DES 27-鑽臺模塊3採用銷軸連接在DES 15-鑽臺基座模塊上；DES19-司鑽房採用銷軸連接在DES 17-鑽臺模塊I之南上；DES 18-立管管匯採用螺栓連接在DES 17-鑽臺模塊I之北上；DES 21-泥氣分離器採用螺栓連接在DES 20-鑽臺模塊2之北上；DES 22-節流壓井管匯採用螺栓連接在DES 20-鑽臺模塊2之北上；DES 24-絞車模塊I採用螺栓連接在DES 20-鑽臺模塊2之中上；DES 25-絞車模塊2與DES 26-絞車模塊3採用螺栓連接在DES 24-絞車模塊I中；DES23-頂驅變頻控制房採用採用銷軸連接在DES 20-鑽臺模塊2之南上；DES29-井架基段1、DES 30-井架基段2、DES 31-井架提升裝置、DES 32-井架底段、DES 33-井架中下段、DES 34-井架中段、DES 35-井架中上段、DES36-井架頂段及天車、DES 37-井架爬梯系統、DES 38-井架二層臺採用銷軸與螺栓連接組成完整的井架，井架通過銷軸與DES 15-鑽臺基座模塊連接；DES 39-遊車大鉤通過滑輪系統與井架中的天車組成提升系統；DES 40-頂驅通過DES 39-遊車大鉤吊在井架內部，並通過井架內滑軌作上下運動；DES43-喇叭口上部採用銷軸連接在DES 15-鑽臺基座模塊下，下部採用氣胎法蘭連接在DES 41-13-5/8" Bop上。
3.根據權利要求1所述的小模塊組裝式海洋平臺鑽機，其特徵是鑽井支持模塊從下到上模塊連接，DSM 4-橇塊支撐模塊安裝在平臺上的支撐上；DSM 5-泥漿泵房A採用銷軸連接在DSM 4-橇塊支撐模塊上；DSM 6-泥漿泵房B採用銷軸連接在DSM 4-橇塊支撐模塊上，並與DSM 5-泥漿泵房A用銷軸連接；DSM7-泥漿泵房C採用銷軸連接在DSM 4-橇塊支撐模塊上，並與DSM 6-泥漿泵房B用銷軸連接；DSM 8-泥漿泵A採用螺栓連接在DSM 5-泥漿泵房A中；DSM9-泥漿泵B採用螺栓連接在DSM 6-泥漿泵房B中；DSM 10-泥漿泵C採用螺栓連接在DSM 7-泥漿泵房C中；DSM1-泥漿罐模塊I採用銷軸連接在吊機底座梁上；DSM 2-泥漿罐模塊2採用銷軸連接在吊機底座梁上，並與DSM1-泥漿罐模塊I用銷軸連接；DSM 3-管線支撐模塊採用銷軸分別連接在DSM1-泥漿罐模塊1、DSM 2-泥漿罐模塊2之上；DSM 11-儲存&工作間採用銷軸連接在DSM 5-泥漿泵房A上；DSM 12-散料間模塊A採用銷軸連接在DSM 6-泥漿泵房B上，並與DSM 11_儲存&工作間用銷軸連接；DSM 13-散料間模塊B採用銷軸連接在DSM 7-泥漿泵房C上，並與DSM 12-散料間模塊A用銷軸連接；DSM 14-緩衝罐採用螺栓連接在DSM 13-散料間模塊B上；DSM 16-管子甲板A採用銷軸分別連接在DSM 11-儲存工作間、DSM 3-管線支撐模塊；DSM 17-管子甲板B採用銷軸分別連接在DSM 12-散料間模塊A、DSM 3-管線支撐模塊；DSM 18-管子甲板C採用銷軸分別連接在DSM 13-散料間模塊B、DSM 3-管線支撐模塊；DSM 19-貓道1、DSM 20-貓道2通過銷軸連接起來組成完整的貓道，安放在管子甲板上，在工作時，根據不同井位需求可將DSM21-貓道3、DSM 22-貓道4連接在組裝好的貓道上；DSM 23-吊機休息臂採用銷軸連接在DSM 17-管子甲板B舷邊；DSM 24-走道通過銷軸與DSM 7-泥漿泵房C連接。
4.根據權利要求1所述的小模塊組裝式海洋平臺鑽機，其特徵是動力模塊從下到上模塊連接，PM1-基座模塊A安裝在平臺上的支撐上；PM 2-基座模塊B安裝在平臺的支撐上，並與PM1-基座模塊A用螺栓連接固定；PM 6-發電機房I採用銷軸連接在PM1-基座模塊A上；PM 7-發電機房2採用銷軸連接在PM1-基座模塊A上，並與PM 6-發電機房I用銷軸連接；PM 8-發電機房3採用銷軸連接在PM 2-基座模塊B上，並與PM 7-發電機房2用銷軸連接；PM 9-發電機房4採用銷軸連接在PM 2-基座模塊B上，並與PM 8-發電機房3用銷軸連接；PM 10-空壓機區域模塊採用銷軸連接在PM 2-基座模塊B上，並與PM 9-發電機房4用銷軸連接；PM 5-日用罐模塊採用銷軸連接在PM1-基座模塊A上，並與PM 6-發電機房I用銷軸連接；PM 4-柴油罐安裝在平臺甲板上，並與PM1-基座模塊A用銷軸連接；PM 12-應急發電機結構模塊安裝在平臺甲板上，並與PM 2-基座模塊B採用銷軸連接；PM13-應急機模塊採用螺栓連接在PM 12-應急發電機結構模塊內部；PM 11-電纜託架的上層甲板採用銷軸分別與PM 6-發電機房1、PM 7-發電機房2、PM 8-發電機房3、PM 9-發電機房4、PM 10-空壓機區域模塊採用銷軸連接，安裝在各模塊頂部；PM 14-2號辦公室與C02間模塊安裝在PM 11-電纜託架的上層甲板頂西北部，採用銷軸連接；PM 15-變壓器房安裝在PM 11-電纜託架的上層甲板頂西部，採用銷軸連接；PM 16-MCC房安裝在PM 11-電纜託架的上層甲板頂西南部，採用銷軸連接；PM 17-VFD房安裝在PM 11-電纜託架的上層甲板頂東部，採用銷軸連接；PM 18-1號辦公室模塊安裝在PM 11-電纜託架的上層甲板頂東北部，採用銷軸連接。
5.根據權利要求1所述的小模塊組裝式海洋平臺鑽機，其特徵是灰罐模塊中，PM19-灰罐模塊1、PM 20-灰罐模塊2、PM 21-灰罐模塊3之間通過銷軸連接構成灰罐模塊，安裝在動力模塊與鑽井設備模塊之間的平臺上；PM 22-電纜託架支撐安裝在灰罐模塊的南部的平臺上，採用銷軸連接；PM23-拖鏈南/北安裝在灰罐模塊與鑽井設備模塊之間，下部採用銷軸與平臺連接，上部採用螺栓與DES IO-BOP控制模塊連接。
6.根據權利要求1所述的小模塊組裝式海洋平臺鑽機，其特徵是單體模塊的數量為91個，重量 小於40噸，單體模塊之間的連接方式為銷軸連接或者螺栓連接；各個單體模塊可裝、拆。
全文摘要
一種小模塊組裝式海洋平臺鑽機，由鑽井設備模塊，鑽井支持模塊，動力模塊，灰罐模塊組成，將海洋平臺鑽機模塊劃分為91個40噸以下的單體模塊；將可移動、組裝式吊機安裝在平臺上，用可移動組裝式吊機進行吊裝作業；用銷軸或者螺栓將各單體模塊分別連接成鑽井設備模塊、鑽井支持模塊、動力模塊和灰罐模塊。便於重複使用。是將海洋鑽機劃分為多個重量輕的功能模塊並且能依託拖輪、海洋平臺吊機以及鑽機自帶的吊機進行拆卸和快速安裝，以滿足海洋平臺對於海洋鑽機鑽井和修井的作業要求。具有重複利用率高，周期易保證，節約油田開發成本以及廣泛的適用性等特點。
文檔編號E21B19/00GK102996073SQ20111028104
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月14日 優先權日2011年9月14日
發明者謝玉洪, 柯呂雄, 周聲結, 李大全, 祁嘉朋, 井元彬, 鄧欣, 李雄巖, 李挺前, 胡輝, 陳田輝, 熊勇, 梁德熾, 溫偉明 申請人:中國海洋石油總公司, 中海石油(中國)有限公司湛江分公司, 湛江南海西部石油勘察設計有限公司