一種鉆采一體化自升式平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及海洋石油平臺(tái)領(lǐng)域，特別是一種具有鉆/修井、油氣處理、原油存儲(chǔ)及原油調(diào)駁等功能的鉆采一體化自升式平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著海洋石油勘探開發(fā)的不斷深入，自升式平臺(tái)得到廣泛應(yīng)用，其主要包括平臺(tái)主體、樁腿、樁靴(或沉墊)、升降系統(tǒng)等，從功能上可主要分為鉆/修井平臺(tái)和油氣生產(chǎn)平臺(tái)。自升式鉆/修井平臺(tái)通常配有懸臂梁機(jī)構(gòu)，鉆機(jī)安裝于懸臂梁系統(tǒng)上，依靠懸臂梁系統(tǒng)X-Y方向的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)多口井的鉆/修井作業(yè)。自升式油氣生產(chǎn)平臺(tái)通常配有油氣處理設(shè)備和儲(chǔ)油設(shè)施，用以實(shí)現(xiàn)原油生產(chǎn)、存儲(chǔ)及調(diào)駁作業(yè)。
[0003]我國在開發(fā)或準(zhǔn)備開發(fā)的海上油氣田中大部分屬于邊際斷塊油氣田，其具有投資成本及經(jīng)濟(jì)效益不確定大的特點(diǎn)。目前采用多座單一功能平臺(tái)進(jìn)行聯(lián)合開發(fā)的模式，開發(fā)成本較高，成為邊際斷塊油氣田開發(fā)過程中的瓶頸。為轉(zhuǎn)換邊際油氣田開發(fā)模式，亟需開發(fā)一種集鉆/修井、油氣處理、原油存儲(chǔ)及原油調(diào)駁等功能于一體的自升式平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)邊界斷塊油氣田的滾動(dòng)開發(fā)。專利“帶水下儲(chǔ)油艙的移動(dòng)式生產(chǎn)平臺(tái)”(申請(qǐng)專利號(hào):CN200910236788.5)公布了一種帶水下儲(chǔ)油艙的移動(dòng)式生產(chǎn)平臺(tái)，該平臺(tái)利用樁腿下部的儲(chǔ)油艙進(jìn)行儲(chǔ)油，采用駁運(yùn)泵實(shí)現(xiàn)原油水下存儲(chǔ)及外輸，其缺點(diǎn)在于:平臺(tái)未配備鉆/修井設(shè)備，造成油氣田先期鉆井作業(yè)和后期油氣田維護(hù)作業(yè)成本高；水下儲(chǔ)油艙內(nèi)的原油外輸后，平臺(tái)重量減輕而浮力不變，平臺(tái)整體受到的上拔力增加，不利于平臺(tái)的座底穩(wěn)性；平臺(tái)水下儲(chǔ)油艙室未設(shè)保溫加熱設(shè)施，易引起原油凝固，造成原油存儲(chǔ)時(shí)間較短；平臺(tái)采用駁運(yùn)泵進(jìn)行原油存儲(chǔ)及外輸，由于駁運(yùn)泵功率限制，造成原油存儲(chǔ)及原油調(diào)駁效率較低，同時(shí)限制了平臺(tái)作業(yè)水深等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有的技術(shù)問題，提供一種鉆采一體化自升式平臺(tái)，降低油氣田開發(fā)成本，能夠?qū)崿F(xiàn)鉆/修井、油氣處理、原油存儲(chǔ)及原油調(diào)駁等功能，同時(shí)具有作平臺(tái)作業(yè)適用水深范圍大、儲(chǔ)油能力強(qiáng)、原油存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)、原油調(diào)駁效率高等特點(diǎn)，滿足海上邊際斷塊油氣田的綜合開發(fā)要求。
[0005]針對(duì)上述問題，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種鉆采一體化自升式平臺(tái)主要包括平臺(tái)主體1、沉墊3、樁腿4、升降裝置5、鉆井修井設(shè)施、懸臂梁機(jī)構(gòu)6、油氣處理設(shè)施7以及輔助設(shè)施，其特征在于:在平臺(tái)主體I內(nèi)部分塊設(shè)置調(diào)駁緩沖油艙11和海水艙13 ;沉墊3內(nèi)設(shè)多個(gè)置換水艙15，換水艙15內(nèi)放置儲(chǔ)油膠囊10，儲(chǔ)油膠囊10和置換水艙15之間保持水密封；儲(chǔ)油膠囊10通過調(diào)駁油管線8和油泵與平臺(tái)主體I內(nèi)的調(diào)駁緩沖油艙11連接，置換水艙15通過置換水管線9和水泵與平臺(tái)主體I內(nèi)的海水艙13連接。
[0006]上述方案還包括: 平臺(tái)主體I主甲板上方安裝二層甲板2，油氣處理設(shè)施7和輔助設(shè)施安裝在二層甲板2上；懸臂梁機(jī)構(gòu)6設(shè)在平臺(tái)主體I艉部，與其配合的鉆井修井設(shè)施與懸臂梁機(jī)構(gòu)之間通過水平向的X-Y導(dǎo)軌連接。
[0007]上述方案進(jìn)一步包括:
平臺(tái)主體I內(nèi)部設(shè)的調(diào)駁緩沖油艙11圍壁上安裝保溫層及加熱設(shè)備12。
[0008]沉墊3四周壁設(shè)沉墊保溫層14。
[0009]調(diào)駁油管線8外包裹保溫層及加熱設(shè)備。
[0010]本發(fā)明的有益效果:
1、本發(fā)明集鉆/修井、油氣處理、原油存儲(chǔ)和原油調(diào)駁等功能，可以實(shí)現(xiàn)油田開發(fā)過程中鉆/修井和原油生產(chǎn)作業(yè)，降低油邊際斷塊油氣田開發(fā)成本；
2、本發(fā)明采用油水隔離置換技術(shù)，提高了原油調(diào)駁過程中平臺(tái)整體座底穩(wěn)性，同時(shí)有利于環(huán)保；
3、本發(fā)明采用油水隔離置換技術(shù)實(shí)現(xiàn)原油存儲(chǔ)及原油調(diào)駁，降低驅(qū)動(dòng)負(fù)荷，減少平臺(tái)作業(yè)水深對(duì)儲(chǔ)油及原油調(diào)駁的不利影響；
4、本發(fā)明采用了懸臂梁鉆/修井技術(shù)，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)在同一地點(diǎn)完成多口井的鉆/修井作業(yè)，提高了平臺(tái)的作業(yè)效率。
[0011]5、本發(fā)明采用沉墊保溫及循環(huán)加熱技術(shù)，防止原油凝固，延長(zhǎng)原油儲(chǔ)存時(shí)間，降低油船拉油頻率，節(jié)省開發(fā)成本。
【附圖說明】
[0012]附圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例的主視結(jié)構(gòu)圖。
[0013]附圖2為圖1中平臺(tái)主體主甲板俯視圖。
[0014]附圖3為如I中平臺(tái)主體內(nèi)部艙室布局俯視圖。
[0015]附圖4為平臺(tái)二層甲板示意圖。
[0016]附圖5為圖1中沉墊內(nèi)部結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0017]附圖6為圖5中沉墊主視圖(縱向剖面示意圖)。
[0018]圖中:1平臺(tái)主體 2 二層甲板 3沉墊 4樁腿 5升降裝置 6懸臂梁機(jī)構(gòu)及鉆/修井設(shè)施 7油氣處理設(shè)施 8調(diào)駁油管線 9置換水管線 10儲(chǔ)油膠囊 11調(diào)駁緩沖油艙 12調(diào)駁緩沖油艙保溫層及加熱設(shè)備 13海水艙 14沉墊保溫層 15置換水艙 16隔膜。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1
參考附圖1-5，一種鉆采一體化自升式平臺(tái)主要包括平臺(tái)主體1、沉墊3、樁腿4、升降裝置5、鉆井修井設(shè)施、懸臂梁機(jī)構(gòu)6、油氣處理設(shè)施7以及輔助設(shè)施，其區(qū)別在于:在平臺(tái)主體I內(nèi)部分塊設(shè)置調(diào)駁緩沖油艙11和海水艙13 ;沉墊3內(nèi)設(shè)多個(gè)置換水艙15，換水艙15內(nèi)放置儲(chǔ)油膠囊10，儲(chǔ)油膠囊10和置換水艙15之間保持水密封；儲(chǔ)油膠囊10通過調(diào)駁油管線8和油泵與平臺(tái)主體I內(nèi)的調(diào)駁緩沖油艙11連接，置換水艙15通過置換水管線9和水泵與平臺(tái)主體I內(nèi)的海水艙13連接。
[0020]實(shí)施例2
結(jié)合附圖1-5所示，本實(shí)施例主要包括平臺(tái)主體1、二層甲板2、沉墊3、樁腿4、升降裝置5、懸臂梁機(jī)構(gòu)及鉆/修井設(shè)施6、油氣處理設(shè)施7、調(diào)駁油管線8、置換水管線9、儲(chǔ)油膠囊10、置換水艙15。樁腿4下部固定連接平臺(tái)沉墊3，樁腿4上部穿過平臺(tái)主體I導(dǎo)向孔并與安裝在平臺(tái)主體I導(dǎo)向孔位置的升降裝置5嚙合，通過升降裝置5的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)平臺(tái)主體I沿樁腿4上升、下降運(yùn)動(dòng)；
如附圖1、2所示，平臺(tái)主體I艉部設(shè)有懸臂梁機(jī)構(gòu)6及鉆/修井設(shè)施，鉆/修井設(shè)施安裝于懸臂梁機(jī)構(gòu)6上方，通過懸臂梁機(jī)構(gòu)上的導(dǎo)軌，實(shí)現(xiàn)X-Y方向的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鉆/修井設(shè)施的移位及定位；
如附圖3所示，平臺(tái)主體I內(nèi)部設(shè)調(diào)駁緩沖油艙11及海水艙13，調(diào)駁緩沖油艙11用于緩沖存儲(chǔ)及調(diào)駁原油，海水艙13作為進(jìn)行油水置換作業(yè)時(shí)的水源，調(diào)駁緩沖油艙11圍壁上安裝調(diào)駁緩沖油艙保溫層及加熱設(shè)備12，對(duì)儲(chǔ)油膠囊10內(nèi)原油進(jìn)行循環(huán)加熱，延長(zhǎng)儲(chǔ)油時(shí)間；
如附圖4所示，平臺(tái)主體I主甲板上方安裝二層甲板2，油氣處理設(shè)施7及其它輔助設(shè)施(如塔吊、泵站、發(fā)電機(jī)站，休息室等等)安裝在二層甲板2上，與平臺(tái)主體內(nèi)調(diào)駁緩沖油艙11保持一定距離，提高平臺(tái)安全性；
如附圖5、6所示，沉墊3內(nèi)設(shè)多個(gè)置換水艙15，儲(chǔ)油膠囊10放置于置換水艙15內(nèi)，儲(chǔ)油膠囊10和置換水艙15保持水密，儲(chǔ)油膠囊10通過調(diào)駁油管線8與平臺(tái)主體I內(nèi)的調(diào)駁緩沖油艙11連接，置換水艙15通過置換水管線9與平臺(tái)主體I內(nèi)海水艙13連接，采用油水置換技術(shù)實(shí)現(xiàn)原油存儲(chǔ)及調(diào)駁作業(yè)。沉墊3側(cè)壁、頂板、底板設(shè)沉墊保溫層14，延長(zhǎng)沉墊3儲(chǔ)油保溫時(shí)間。調(diào)駁油管線8外包裹保溫層及加熱設(shè)備，避免管線內(nèi)原油在海水中散熱過快而引起凝固，提高平臺(tái)儲(chǔ)油及原油調(diào)駁作業(yè)的安全性。
[0021]本發(fā)明工作原理:
1、預(yù)壓:平臺(tái)拖航至預(yù)定地點(diǎn)后，首先向沉墊3內(nèi)置換水艙15內(nèi)注入適量壓載水，利用升降裝置5將沉墊3下放至海底，之后利用升降裝置5將平臺(tái)主體I舉升至距離水面約1.5米的高度，此時(shí)向平臺(tái)主體I內(nèi)壓載艙和沉墊3內(nèi)置換水艙15注入壓載水，對(duì)地基進(jìn)行預(yù)壓載，使地基具有足夠的承載力。預(yù)壓完成后，將平臺(tái)主體I內(nèi)的壓載水排放掉，保留沉墊3內(nèi)置換水艙15的壓載水。
[0022]2、平臺(tái)舉升:利用升降裝置5將平臺(tái)主體I舉升至平臺(tái)作業(yè)要求的高度。
[0023]3、鉆/修井作業(yè):利用驅(qū)動(dòng)裝置將懸臂梁機(jī)構(gòu)及鉆/修井設(shè)施6向平臺(tái)主體I外推動(dòng)至指定位置，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)一次就位完成多口井的鉆/修井作業(yè)，提高了平臺(tái)的作業(yè)效率。
[0024]4、原油生產(chǎn)和存儲(chǔ):油井原油到達(dá)平臺(tái)后，經(jīng)過油氣處理設(shè)施7處理，合格原油首先注入調(diào)駁緩沖油艙11。
[0025]5、原油調(diào)駁:收油時(shí)，將調(diào)駁緩沖油艙11內(nèi)存儲(chǔ)的合格原油進(jìn)行加熱處理，之后采用油水置換技術(shù)將原油注入儲(chǔ)油膠囊10，置換水艙15內(nèi)的水泵入平臺(tái)主體I內(nèi)的海水艙13。發(fā)油時(shí)，將海水艙13內(nèi)的海水通過置換水管線9泵入置換水艙15，擠壓儲(chǔ)油膠囊10內(nèi)原油進(jìn)入調(diào)駁緩沖油艙11，再通過原油外駁泵將原油泵至穿梭油輪。
[0026]6、原油循環(huán)加熱:為了保持儲(chǔ)油膠囊10內(nèi)原油的流動(dòng)性，定期采用油水置換技術(shù)將儲(chǔ)油膠囊10內(nèi)的原油壓入調(diào)駁緩沖油艙11，在調(diào)駁緩沖油艙11內(nèi)進(jìn)行加熱后再泵至儲(chǔ)油膠囊10，使儲(chǔ)油膠囊10內(nèi)的原油保持較好的流動(dòng)性，延長(zhǎng)儲(chǔ)油時(shí)間。
[0027]7、平臺(tái)起浮:利用升降裝置5將平臺(tái)主體I降到水面，利用升降系統(tǒng)5將沉墊3升至平臺(tái)主體I的底部，之后平臺(tái)可拖航到其它地點(diǎn)作業(yè)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鉆采一體化自升式平臺(tái)主要包括平臺(tái)主體(I)、沉墊(3)、樁腿(4)、升降裝置(5)、鉆井修井設(shè)施、懸臂梁機(jī)構(gòu)(6)、油氣處理設(shè)施(7)以及輔助設(shè)施，其特征在于:在平臺(tái)主體(I)內(nèi)部分塊設(shè)置調(diào)駁緩沖油艙(11)和海水艙(13);沉墊(3)內(nèi)設(shè)多個(gè)置換水艙(15)，換水艙(15)內(nèi)放置儲(chǔ)油膠囊(10)，儲(chǔ)油膠囊(10)和置換水艙(15)之間保持水密封；儲(chǔ)油膠囊(10)通過調(diào)駁油管線(8)和油泵與平臺(tái)主體(I)內(nèi)的調(diào)駁緩沖油艙(11)連接，置換水艙(15)通過置換水管線(9)和水泵與平臺(tái)主體(I)內(nèi)的海水艙(13)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆采一體化自升式平臺(tái)，其特征是:平臺(tái)主體(I)主甲板上方安裝二層甲板(2)，油氣處理設(shè)施(7)和輔助設(shè)施安裝在二層甲板(2)上；懸臂梁機(jī)構(gòu)(6)設(shè)在平臺(tái)主體(I)艉部，與其配合的鉆井修井設(shè)施與懸臂梁機(jī)構(gòu)之間通過水平向的X-Y導(dǎo)軌連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆采一體化自升式平臺(tái)，其特征是:平臺(tái)主體(I)內(nèi)部設(shè)的調(diào)駁緩沖油艙(11)圍壁上安裝保溫層及加熱設(shè)備(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉆采一體化自升式平臺(tái)，其特征是:沉墊(3)四周壁設(shè)沉墊保溫層(14)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鉆采一體化自升式平臺(tái)，其特征是:調(diào)駁油管線(8)外包裹保溫層及加熱設(shè)備。
【專利摘要】本發(fā)明的一種鉆采一體化自升式平臺(tái)，其集鉆/修井、油氣處理、原油存儲(chǔ)及原油調(diào)駁等功能于一體。主要包括平臺(tái)主體、二層甲板、沉墊、樁腿、升降裝置、懸臂梁機(jī)構(gòu)及鉆/修井設(shè)施、油氣處理設(shè)施、調(diào)駁緩沖油艙、調(diào)駁油管線、置換水管線、儲(chǔ)油膠囊、置換水艙。采用油水隔離置換技術(shù)實(shí)現(xiàn)沉墊原油調(diào)駁、循環(huán)加熱等作業(yè)；平臺(tái)主體艉部設(shè)懸臂梁機(jī)構(gòu)及鉆/修井設(shè)施，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)一次就位后多口井的鉆/修作業(yè)；油氣處理設(shè)備實(shí)現(xiàn)原油處理；同時(shí)本發(fā)明具有作平臺(tái)作業(yè)適用水深范圍大、儲(chǔ)油能力強(qiáng)、原油存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)、原油調(diào)駁效率高等特點(diǎn)，滿足海上邊際斷塊油氣田的開發(fā)要求。
【IPC分類】E02B17-00, E02B17-08
【公開號(hào)】CN104746493
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310743719
【發(fā)明人】張士華, 樊敦秋, 張愛恩, 田海慶, 徐松森, 蒙占彬, 崔希君, 史永晉, 鄔可誼, 郭強(qiáng), 于凌, 李森
【申請(qǐng)人】中國石油化工集團(tuán)公司, 中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2013年12月31日