海上钻井操作平台布置形式分析探讨及运用实例

海上钻井操作平台布置形式分析探讨及运用实例

摘要：海洋平台空间紧张，尤其在平台井口区域，一方面各类管线及采油设备众多，另一方面钻完井、建造施工和操作运营各方先后在需要在此区域进行施工作业，同时各方对操作平台的高度要求互相冲突。本文对海上钻井操作平台设置的两种可行做法进行对比分析，总结各自的优缺点，并得到两种方案各自理想的运用条件。对后续海上平台的设计是良好的借鉴和指导。关键词：钻井操作平台；采油树；固定平台；海洋工程设计OffshoreDrillingOperationPlatformDesignAnalysisandPracticesLiuYangBin,ChenXi(EngineeringConstructionCenter,CNOOC(China)co.,LTD.TianjinBranch,Tianjin300459,China)Abstract:Offshoreplatformspaceisverytight,especiallyinthewellheadareaofplatform.Allthepipelinesandoilrecoveryequipmentsarecomplicatedandcrowded;ontheotherhand,thedrillingoperators,constructionbuildersandproductionoperatorswillworkinthesamewellheadareaoneaftertheother.Atthesametime,allrelatedpartiestotheoperationplatform,highrequirementsconflictwitheachother.Inthispaper,theoffshoredrillingoperationplatformsuggestedtosetuptwotypesoffeasiblemethodsofcomparinganalysis,summeduptheirrespectiveadvantagesanddisadvantagesoftheusingoftheidealconditionofeachtype.Thesubsequentdesignofoffshoreplatformisagoodreferenceandguidanceforotherprojects.KeyWord:DrillingOperationPlatform;ChristmasTree;FixedPlatform;OffshoreEngineeringDesign1.海上钻井操作平台简介以渤海海域的海上固定平台的常规施工工序，在井口平台导管架完成海上安装后，一般将由钻井船在导管架上进行第一批钻完井施工作业。因此，在平台上部组块安装之前，需要提前在隔水套管顶端安装钻井作业操作平台甲板结构（通常工程方和钻井方称之为钻井小平台）。该平台甲板需设置在隔水套管顶端，以常见的H200╳200的型钢为支撑骨架，上部铺设栅板（也有项目直接铺设防滑钢板的），四周设栏杆，供钻井方在导管架上进行钻完井作业施工时使用。钻井操作平台的海上安装实例见图1。由于井口区隔水导管和采油树与平台主体导管架结构的沉降速率是不同的，钻井操作平台与平台甲板不能进行主结构直接连接，仅能在局部进行次梁对接或小尺寸型钢吊柱焊接。因此，在平台上部组块安装完成后，需要将原铺设的格栅全部更换为钢板，四周设挡水沿，（与平台生产区甲板结构连通的，需设置开排地漏系统与组块开排系统连通），形成平台组块永久性的井口区采油树下方配管检修/施工平台。2.海上钻井操作平台设计方案及分析在考虑钻完井施工人员的完井安装采油树的施工便利性、平台建造方海上施工人员对井口管线进行连接施工的便利性、以及平台正式投产后生产操作人员对井口生产设施的操作便利性三个不同的需求后，渤海海上平台的常规采用做法包括：（1）将隔水导管顶部标高定在低于采油树安装后进行生产操作所在的甲板标高的1m处，而钻井操作平台标高定在低于井口甲板约1.5m处；（2）钻井操作平台标高与井口甲板空缺区域齐平，在组块吊装后连成一个整体平面，在其上另装一个高出约1.5m的井口操作平台。上述两种方式均能够满足实际各方需求，但是也存在各自优劣，具体分析如下：2.1钻井操作平台低于组块下层（或中层）甲板1.5m的安装方式当钻井操作平台低于组块井口生产区甲板（一般是下层甲板或中层甲板）1.5m时，隔水导管顶标高一般定在低于下层（或中层甲板）1m的标高位置。原因在于：采油树在安装于隔水导管顶部时，在其下部分体主阀阀体与隔水导管顶部之间还有套管头、双公、套管接箍、环板4个配件，总高度0.98m。即是说，当这4个配件安装于隔水导管顶部后，采油树主阀的下表面法兰正好与组块下层甲板（或中层甲板）高度齐平，同时也能确保主阀两侧的操作手轮高出组块下层甲板（或中层甲板），在组块吊装后，将井口区甲板铺设（一般井口区甲板都是在陆地建造时预留不装梁格，海上吊装组块后再安装并铺板）后，其下方与钻井操作平台（恢复四周栏杆、重铺花纹钢板）之间的800mm左右的高度空间（假定井口区最大的H型钢高度为700mm）供施工人员进行井口管线连接以及将来生产人员检修采油树下方管线使用。具体的相对标高示意如图2。2.2钻井操作平台与组块下层（或中层）甲板齐平，另装井口操作平台当钻井操作平台的设计标高定在与组块下层（或中层）甲板一样高的时候，隔水导管顶标高也定为高于组块下层（或中层）甲板500mm处。即是说，当套管头、双公、套管接箍、环板4个配件安装于隔水导管顶部后，采油树主阀的下表面法兰正好与井口操作平台甲板上表面高度齐平，同时也能确保主阀两侧的操作手轮高出井口操作平台。这样组块吊装后采油树连同其下面的套管头等配件都高出组块下层（或中层）甲板，整体相对直观便于观察。当井口区域的甲板全部完成铺设工作后，才能再进行井口操作平台的安装。井口操作平台铺设格栅，不设地漏。具体的相对标高示意图3。3结论经过对上述两种钻井操作平台方案各自的优缺点的对比，可以得出如下推荐结论：（1）第一种方式推荐运用在浮托安装平台上使用；由于组块浮托安装时须尽可能降低导管架井口区采油树装置的高度，避免组块最下层甲板结构碰撞井口区装置。因此采用该方案海上结构施工量相对较小，可避免组块最下层甲板结构碰撞井口区装置。（2）第二种方式推荐运用在于吊装方式安装的井口平台上。该方案便于施工及生产检修，保证井口甲板安全，虽然施工量较大，但是对于采用吊装方案安装的井口平台重量、尺寸均不会过大，经济性及施工量均能满足。Reference[1]Q/HSGC(H)BZ02006-2014《固定式平台上部模块海上吊装设计推荐作法》[S]北京中国海洋石油总公司,2014-5[2]《海上固定平台总体设计规范》[S]北京中海石油（中国）有限公司,2015-2[3]Q/HS3003-2013《渤海海域钢质固定平台结构设计规则》[S]北京中国海洋石油总公司,2014-4[4]柳扬斌.浅谈渤海固定平台模块套井口吊装安全间距[A].2016年天津市石油学会科技成果论文集[C].2016.12.姓名：柳扬斌毕业