PKS系统在石油钻井平台上的应用
PKS系统在石油钻井平台上的应用
作者:苏博
摘要:以中油海9/10升降式钻井平台为例,详细介绍所采用PKS 系统的配置和功能,并分别从火气监测和船体设备监测的方面叙述该系统的控制方案及应用。
关键字:PKS FSC 船体检测逻辑关断
1. 引言
中油海9/10升降式钻井平台中控系统采用PKS系统。这是霍尼韦尔公司的自动化系统第一次应用于钻井平台上。经由CCS(中国船级社)认证,符合认证标准。
2. 系统介绍
PKS(Process Knowledge System) 是过程知识系统的简称。PKS 控制系统是 Honeywell在2002年6月推出的新的中型控制系统。它集合了Plantscape系统组态方便的特点，又集合了TPS控制系统硬件上的优点而推出的一款全新的DCS控制系统。
2.1 本系统框架如下:
图一
在本PKS系统中,含有2个FSC(FAIL SAFE CONTROLLER )机柜,一个PCS机柜.FSC用于火气系统的逻辑关断,PCS柜用于船体状态的监测.系统之间采用FTE(容错以太网连接).含有冗余的两台服务器,和两个监测用的STATION站.
(1).服务器冗余:PKS过程系统的服务器可以冗余配置，以提供更高等级的可靠性。采用一对配置相同的服务器，以主/备结构方式相互支持。当主服务器出现故障时，从服务器采集数据，并为操作站提供数据服务。主服务器通过冗余网络传送数据库中的所有数据处理信息到从服务器，使得主从服务器之间同步。
(2).网络冗余\交换机冗余: 设备之间用HONEYWELL的容错以太网连接 (即H型,保证有4条通讯路线).
2.2 硬件配置
（1）FSC系统硬件由Central Part 卡件和I/O卡件两部分组成。
Central Part简称CP,包括CPU、COM(通讯卡)、WD(系统状态监视卡、或称看门狗卡)、DBM(诊断和电池卡)、以及VBD(竖向总线驱动卡)。
I/O卡包括DI卡、DO卡、AI卡、以及AO卡。
Central part卡件和I/O卡件之间的通讯构成如下：
VB连接VBUS（竖向总线），VBUS连接HBD（水平总线驱动卡），HBD连接HBUS（水平总线），HBUS再连接I/O卡件。
柜内还有端子和继电器。
（2）PCS柜硬件配置
图二
由一块FTEB（容错以太网桥）卡、一块C200（控制器）卡、两块
CNI（CONTROL NET）卡和I/O组成。
上图为卡件状态监测页。
图中FTEB01：FTEB卡；
PRS021：C200卡；
CCN014：CNI卡；
IAH161：AI卡；
IDD321：DI卡；
ODD321：DO卡；
（3）网络结构
1)以太网（TCP/IP）
传输速率为：100M/10M波特率；
网络节点：server,station,priter(switch,hub)等；
传输介质：双绞线：接头（为RF45，网卡），距离为100m以内；
2) I/O Controlnet
传输速度：5M波特率；
网络节点：PMIO（输入输出卡件）、SIM等；
传输介质：同轴电缆；网络终端需加75Ω电阻；
传输协议：IEEE8023，令牌方式；
软件介绍
（1）control Builder——Control Builder是一种图形化的、面向对象的、基于窗口的工程工具，用于过程系统控制处理器的控制执行环
境和应用控制环境的控制策略的设计、组态、和实施。用于组态硬件，如网络、I/O模件、控制器、和现场总线设备，以及组态控制点，如调节控制、设备（马达）控制、逻辑控制、顺序控制和特殊的用户定义的功能等。
（2）QUICK BUilder——QUICK Builder使得用户可以组态第三方的控制器／RTU，以及它们的点、组态操作站和打印机。Quick Builder使用关系数据库引擎，提供筛选数据库的用户显示、多点编辑工具、和直观的窗口风格的用户界面，极大地提高了组态效率。关系数据库还捉供用户自定义的域，可以用来设置终止调度，记录接线编号等，同时还提供标准的报表。ExperiOn PKS过程系统数据库的添加和修改均可以在线进行。
（3）HMIWeb Display Builder ——HMIWeb Display Builder是面向对象的，全集成化的用户画面组态工具，用于生成用户专用的显示图形画面。动态显示可以简单地通过鼠标点击迅速生成。系统还提供一个图形库含有如容器、管道、阀门、罐、马达等通用的工厂设备，帮助用户进一步加快图形设计的速度。此外，对于一些多处用到的相似的画面，可以用模板画面的功能减少组态时间。提供的过程对象和调色板功能可以帮助用户快速简便地创建用户对象，并可以带有三维效果。通过使用脚本程序(VBScript和Jscript)组件，可以显著地增强图形画面功能，如高速动画、工具提示、操作站程序执行的控制作用等都可以通过脚本程序完成。许多ActiveX的组件类型，如播放声音和视频图像等都可以插入在画面中被调用。
（4）Knowledge Builder——Knowledge Builder,在线的电子资料，采用HTML结构的浏览器阅;内容全面，包括了FSC，PKS等详细的介绍。
2.4 系统开放性
[1]集成Honeywell的先前产品：TDC2000, TDC3000, Plantscape, S9000,Logix60
[2] 与PLC通讯（如：SIMENSE,AB,ABB）
[3] 与现场总线技术的集成（Profibus-DP, Fieldbus, Modebus,HART等）
[4] 标准化的数据访问程序
[5] AEC：高性能服务器，直接与OPC服务器或客户机进行数据交换。
3．系统应用
系统应用于钻井平台上，主要有船体监测和逻辑关断两部分功能。
船体监测：包括发电机、泥浆池、水泥罐、重晶石罐、海水压载舱、风闸、风机、消防泵、公共设备等的状态监测。
逻辑关断：包括火气系统报警、手动报警等报警所产生的逻辑关断。
主界面：
（1）船体监测
船体监测通过硬点将船体设备的信号接入PCS柜。再通过上位机的画面监测设备的状态。
下面图为发电机和TANK的监测：
（2）逻辑关断：
探头形式如下:
:火探头:手动报警
:可燃气探头:热感探头
:硫化氢探头:烟感探头
上图中的火探头、烟探头、手动报警、热感探头是由现场探头采集数据，以WORD形式通过MODBUS协议进入FSC内的逻辑系统的。
硫化氢探头、可燃气探头则是硬点接入FSC系统的。
探头根据位置不同，被划分为各个火区，每个火区不同报警对应所关断的设备也不同。
具体的关断如下图所示：
4．结束语
霍尼韦尔的PKS系统，凭借其强大的性能进军了钻井平台制造业，并且取得了一定的成果。它在此行业的发展前景，让我们一同见证！
参考文献：《Process Knowledge System(PKS) Control Execution Environment》
《HONEYWELL 工业安全解决方案》
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I C S75.180.10 E92 中华人民共和国国家标准 G B/T37159.2 2019 石油天然气钻采设备 海洋石油自升式钻井平台 第2部分:建造安装与调试验收 P e t r o l e u md r i l l i n g a n d p r o d u c t i o n e q u i p m e n t O f f s h o r e s e l f-e l e v a t i n g d r i l l i n g u n i t P a r t2:C o n s t r u c t i o n i n s t a l l a t i o na n d c o m m i s s i o n i n g a c c e p t a n c e 2019-03-25发布2019-10-01实施 国家市场监督管理总局
目 次 前言Ⅰ 1 范围1 2 规范性引用文件1 3 术语二 定义和缩略语2 4 建造与安装3 4.1 总体要求3 4.2 结构建造6 4.3 动力与电力系统安装12 4.4 钻井系统安装13 4.5 甲板及辅助机械装置17 4.6 安全二救生和环保18 4.7 生活设施安装要求18 4.8 管路系统19 4.9 电缆系统20 4.10 重量监测22 5 调试与验收22 5.1 总则22 5.2 大型试验23 5.3 动力与电气系统25 5.4 钻井系统27 5.5 甲板及辅助机械装置29 5.6 安全二救生和环保29 5.7 生活设施30 5.8 管路系统31 5.9 验收32 附录A (资料性附录) 调试作业安全风险分析单33 附录B (资料性附录) 完工验收文件及记录34 G B /T 37159.2 2019
海上钻井平台现代设备管理
海上钻井平台现代设备管理 摘要：设备管理是企事业管理的重要组成部分，石油钻井行业对此一直比较重视。本文概述了海洋施工条件下对钻井设备的要求和钻井设备的现状，并提出了海上平台管理设备的基本管理。 关键词：海上钻井平台；设备；管理 面对陆地石油日益枯竭的现状，海上石油勘探成为众多国家重点发展的对象。海上石油开发依靠钻井平台进行，钻井平台现代设备繁多，并且深处海洋当中，交通不便，对设备管理带来挑战。管理平台设备的过程中，需要保障设备完好能够正常运转，还需要不断引进先进设备，使钻井平台能够高效工作。伴随我国与国际社会的接轨，与国际上的合作不断增多，许多现有的管理模式已经远远不能适应现代化管理，继续进行改革，结合国外先进管理，进一步提升平台设备的管理水平。 一、海上特殊环境对钻井设备的要求 海洋石油的开采方式与内陆开采相差无几，唯一不同是内陆开采场地较为开阔，设备可以分散布置，而海上开采设备只能设置在平台之上，面积较小，与工作人员的生活场地交融在一起，十分拥挤，海上环境变幻无常，加大了工作难度。另外，海上钻井平台往往离陆地距离十分遥远，没有便利的交通，设备管理不便。所以，海上钻井平台设备需要满足额外的条件，才能正常工作。 1.安全性 海上施工点往往离内陆较远，而钻井平台受技术等多方面的因素无法面积扩大化，平台上的钻井设备过于拥挤，没有安全的距离，工作人员的工作生活空间受到限制，钻井平台长期遭受风浪侵蚀，若平台发生重大事故，很难及时援救容易造成巨大损害。所以，海上钻井设备各项指标务必达到安全标准，并且配备完善的智能化监控系统，以防止事故发生。 2.可靠性 海上钻井各项技术难度相当大，配备的钻井设备都是最先进的，价格昂贵，如果租用钻井平台，租金更是昂贵，一些自升式钻井平台的单日出租金大约在9万美元左右，半潜式钻井平台的单日出租金更是达到15万美元左右。从这些数据看出，海上钻井设备都极其昂贵，若设备容易出现问题，其修理费用也会造成经济的损失。所以，海上钻井设备质量需要达到最佳标准，能够长期安全使用。 3.设备能力配备 海上钻井点一般都会远离大陆，一旦钻井设备发生大的故障，相比于大陆，
海洋钻井平台组成及功能
关于海洋钻井平台 半潜式的系统，总的来说，平台的系统有点和普通的船舶相似，它们是： 1，压载系统，ballast system 2，消防系统，fifi system ,包含fire water system , water mist system , deluge system, foam system, co2 extinguishsystem, water spray system 按照每个平台基本设计的不同，会有其中的几个。 3，舱底水系统，bilge system 4， 海水冷却系统，sea water cooling system 5，淡水冷却系统，fresh water cooling system 6，燃油系统，fuel oil system 7，润滑油系统，lub oil system 8，主机排烟系统，exhaust system 9，废油系统，waste oil and sludge system 10，透气溢流系统，vent and overflow system 11，测深系统，souding system 包含 manual soundIng system 或者remote sounding system 12，启动空气系统，starting air system 13，平台空气系统，rig air system 14，仪表与控制空气系统， instrument air system 15，饮用水系统，potable system 16，生活水排放系统，sanitary discharege system 17，生活水供给系统 ，sanitary supply system 18，盐水系统，brine system 19，钻井水液系统，drill water system 20，钻井基油系统，base oil system 21，泥浆供给系统，mud supply system 22，高压泥浆排出系统，mud discharge system 23，泥浆处理系统，mud process system 24，泥浆真空系统，mud vacuum system 25，井口控制系统，subsea control system 26，分流器，高压管系系统，hp manifold and diverter system 27，灌井系统，trip tank system 28，除气系统，mud gas separator system 29，测井系统，well test system 30，隔水套管张紧系统，riser tensioner system 31，液压系统，hydaulicoil system 32，泥浆混合系统，mud mixing system 33，散货系统，包含bulk cement system 以及bulk mud system 34，高压冲洗系统，high pressure washing down system 35，甲板泄水系统，deck drain system 36，快关阀系统，quick closing vavle system 37，切屑处理系统，cutting handling system 38，直升机加油系统，helicopter refueling system 39，排舷外系统，overboard discharge system 40，刹车冷却系统，brake cooling system 41，呼吸空气系统，breath air system 42，推进器系统，包含 thruster hydraulic oil and lub oil system 43，泥坑冲洗系统，mud pit washing system
海上石油钻井平台生产作业操作手册
版本号：A 修订号：0海上石油钻井平台生产作业操作手册 文件编号：_ABC-RQ-20××__ 编制：________________ 审核：________________ 校订：________________ 批准：________________ 发布日期： 20××年1月1日生效日期：20××年1月1日分发部门■总经理■常务副总■财务副总■工程副总■××××部■××××部■××××部■××××部 ■××××部■××××部■××××部■××××部
目录 第一章拖航作业 (1) 一、钻井平台降船前检查记录 (1) （一）钻井平台降船前检查记录表 (1) （二）钻井班及水手班拖航前检查记录表 (2) 二、降船拖航作业 (2) （一）降船前应做工作 (2) 1、关闭海底阀 (2) 2、活动物品固定 (3) 3、井架固定 (3) 4、关闭风筒 (3) 5、检查冲桩管线 (3) 6、检查桩腿环形活动平台 (3) 7、上提潜水泵 (3) 8、带龙须链 (3) （二）开始降船 (4) 1、拿桩腿固桩块 (4) 2、拿卸荷块 (4) 3、降船时桩腿值班 (4) 4、提泵 (4) （三）平台降至水面 (4) （四）绷桩腿大绳的操作规程及注意事项 (4) 1、操作规程 (4) 2、注意事项 (5) 三、拖航状态 (5) 四、平台就位、升船 (5) （一）平台就位 (5) （二）升船 (6) 五、升降船人员分工 (6) 六、升降船时各桩人员注意事项 (6) 七、拖航期间检查记录 (7) 第二章钻前准备 (8) 一、移井架 (8) （一）解除井架固定 (8) （二）移井架 (8) （三）连接管线 (8) （四）钻台准备 (8) 二、解除甲板固定 (9) 三、上料 (9) （一）吊运钻具 (9) （二）吊隔水套管 (9) 1
自升式钻井平台建造过程中的电气检验
自升式钻井平台建造过程中的电气检验 发表时间：2019-01-15T15:27:55.847Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第30期作者：孙凯 [导读] 近年来，随着经济和科学技术的飞速发展，世界范围内天然气、石油等能源的需求量由于自身的发展而不断增加。 太重（天津）滨海重型机械有限公司天津 300450 摘要：近年来，随着经济和科学技术的飞速发展，世界范围内天然气、石油等能源的需求量由于自身的发展而不断增加。由于自升式钻井平台稳定性高、定位能力强，在大陆的实际勘探开发中得到应用。钻井平台是海上移动平台，与传统的海洋平台相比，它具有巨大的操作优势。本文主要研究了自升式钻井平台建造过程中的电气检验。 关键词：自升式钻井平台；电气设备；检验 前言 加强自升式钻井平台建造过程中的电气检验分析，有利于优化该平台应用中的电气性能，给予能源勘探作业计划实施必要的支持，使得我国市场经济发展中的资源需求量得以满足。因此，需要从不同的方面入手，结合自升式钻井平台的功能特性，将其建造过程中的电气检验工作落到实处，并对其检验效果进行科学评估，以便实现对自升式钻井平台的高效利用。 1海洋石油钻井平台电气设备的要求 1.1耐震性 由于近海领域时常会有海浪，同时还伴有规律的潮汐活动，电气设备在使用中必须具备耐震性，避免电气设备的零部件受海浪影响，出现松动，影响设备的正常运行，避免由此带来的海上作业风险。此外，具有良好耐震性的电气设备还能够抵抗船舶航行带来的不利影响，能够有效的保证海上作业人员的安全。因此，企业在选择海洋石油钻井平台电气设备时，必须重视设备的耐震性，避免海洋事故的发生。 1.2耐腐蚀性 由于海洋钻井平台长期处于海水中，而海水中的盐分与油，会对电气设备产生一定的腐蚀。因此，在选择海洋石油钻井平台电气设备时，还应确保设备具备耐腐蚀性，以便确保海上钻井平台作业的安全。同时在海洋钻井平台进行工作时，还应采取必要的防护措施，尽量降低海水对电气设备的腐蚀，尽可能地延长电气设备的使用年限，避免不必要的经济损失。 1.3特殊频率电压性 通常海洋钻井平台中的电力系统与陆地电网相比，存在一定差异性，特别是在频率与电压方面。因此，企业应针对海洋钻井平台的实际情况，建立专门的局域电网，以满足海洋平台电气设备的用电安全需要，确保海上作业的安全，尽量降低事故的发生率。 2自升式钻井平台电缆敷设的检验 作为自升式钻井平台电气检验中的重要组成部分，电缆敷设检验效果是否良好，体现着该钻井平台的电气检验水平。因此，需要注自升式钻井平台的电缆敷设检验，且在有效的敷设工艺支持下，实现电缆敷设的有效检验。在其敷设工艺应用过程中，应明确这些方面的注意事项： 冷藏舱内避免使用聚氯己烯制成的电缆，主要在于低温环境条件下会使这种材料制成的电缆绝缘性能下降。同时，电缆敷设工艺支持下完成锅炉舱电缆敷设作业时，需要在明线敷设方式的作用下予以处理；为了确保电缆敷设状况良好性，保持其良好的功能特性，应控制好电缆与蒸汽管、加热器、发热设备等热源之间的距离，必要时应及时采取隔热措施进行处理；避免将电缆敷设在隔热绝缘层上，以便保持该绝缘层良好的性能；避免将隔材料喷涂于电缆上，确保电缆应用中有着良好的运行工况；结合防火分割要求，需要在自升式钻井平台电缆敷设检验中对防火贯通件的设置情况进行深入分析，避免其应用过程中存在安全隐患。同时，应在电缆与筒壁之间预留一定的间隙，增强其敷设效果，满足自升式钻井平台电气检验要求。 3自升式钻井平台电气设备安装的检验 在自升式钻井平台电气检验工作落实中，为了确保其中的电气设备安装质量可靠性，则需要加强其安装检验分析。具体表现为： 避免将电气设备安装于靠近油舱、油柜等构件的表面，使得电气设备实践应用中有着良好的运行工况；同时，对运行过程中会具有高温特性的电气设备应在行业技术规范要求下进行合理安装，控制好相应的安装距离；在落实自升式钻井平台电气设备安装作业前，应对其安装区域的防护等级进行检查，避免电气设备安装质量受到影响；实践中应加强危险区域内电气设备安装检验分析，落实好相应的检验工作，确保这类设备的安装质量能够满足防爆要求，确保电气设备防爆等级与危险区域等级的一致性，实现自升式钻井平台电气设备的安全使用，并使其安装检验水平在长期的实践过程中得以不断提升，从而为该钻井平台电气检验工作落实积累更多的实践经验。 4舾装件检验 4.1T梁检验 此结构是上层建筑结构中最重要的结构构件,应严格按照详细设计图纸检查其连续性。 4.2围壁 检查其板厚和材质是否和详细设计图纸一致,并且上下层围壁如果连续的话板厚方向一定要保持一致。 4.3球扁钢 检查其球头方向上下层是否保持方向一致。 4.4小筋板 该结构强度不够会影响整体强度。另外对于密闭舱室,烧焊之后工艺孔要另焊补板,使房间达到使用要求。 5电缆密封装置的总体性能要求 5.1密性 要求穿舱密封装置具有主隔壁相同的密性，包括水密、气密性能,根据国军标船体密性试验，可采用灌水、冲水、充气、冲气和涂刷煤
川庆钻探长庆钻井智能安全管理系统测试效果好
川庆钻探长庆钻井智能安全管理系统测试效果好 中国石油网消息：（通讯员董晓燕李金龙）11月14日，川庆钻探长庆钻井总公司立项研究的钻井风险智能安全管理系统在30532钻井队进行现场测试，效果良好。长期以来，国内钻井风险管理一直受传统管理模式制约而成为技术瓶颈，长庆钻井针对风险管理的现状和存在问题，立项研究了钻井风险智能安全管理系统。该系统风险管理信息主要包含六个方面：标准查询、工业事故案例、操作规程及作业文件、HSE风险管理、岗位操作指南及现场交接班管理。主机直接安装在工程值班房内，采用人机交互式触摸界面，将所有作业文件、技术及HSE管理标准、多媒体培训材料、交接班检查等集成到智能系统里面，员工只要点击触摸屏，各项内容立即以多媒体形式播放出来，可视性强。电子交接班系统是在钻井作业现场关键设备位置设置芯片，交接班时员工必须到现场进行交接同时用读卡器读卡，读卡器记录的内容将以无线传输方式存储在电脑里面。随着系统的试验成熟，将会极大地方便钻井队的安全培训学习、现场交接班检查和风险识别工作。 新疆油田探井钻井井史数据建设项目通过验收 中国石油网消息：（记者宋鹏通讯员陈功英）新疆油田探井钻井井史数据建设项目日前通过验收。今后，只要访问新疆油田公司相应的信息系统，科研管理人员就能迅速查询到1941年至1990年的探井钻井井史资料。由于能够随时查阅到某口探井钻进时地上、地下及钻井中发现的问题等一系列基础资料，因而为油田公司在同一区域钻新探井提供了方便，不仅降低了生产成本，还缩短了钻井周期。据了解，这些探井钻井井史资料都是油田多年来积累的宝贵财富，由于一些历史原因，1990年以前完钻的探井钻井井史资料一直未能整理入库。该项目建设于2006年10月启动，经过项目组两年的不懈努力及全面系统的整理、录入，完成了油田公司1990年以前完钻的探井钻井井史资料整理入库工作。共完成1911井次历史数据的整理、录入与质检，最终实际入库1865口井。其中，探井钻井工程资料1213口，探井地质资料652口；对280口纸张脆弱，字迹模糊不清，资料折叠处断裂、破损的老井井史资料进行全文整理、扫描，通过抢救性保护措施，永久性保存了这些珍贵的历史资料。在项目运行中，为确保能录入高质量的数据，并有效控制项目进度，新疆油田公司专门组织专家编写了“探井钻井井史数据建设技术方案”，“钻井井史资料中钻头、钻具、套管规范”，“钻井井史库表与井史资料对应关系”，“钻井井史资料录入注意事项”等有关井史资料的整理规范，为项目实施中可能发生的问题提供了解决方案。探井钻井井史数据的建成，使新疆油田历史数据建设工作又迈上了新台阶，有力地促进了数字油田的建设进程。 兰州石化ERP系统全面单轨运行 中国石油网消息：（记者何平）12月4日，兰州石化公司在FMIS系统顺利生成了上报总部财务部的报表，标志着这个公司ERP系统成功实现单轨运行。兰州石化作为中国石油炼化ERP试点单位，项目自2006年12月正式启动。在上级总部公司领导的关心和大力支持下，在公司领导层正确指导下，经过业务部门和项目组的共同努力，先后完成了业务蓝图设计、系统实现和数据收集整理及上线准备等工作。系统建设历时15个月，于2008年4月10日顺利实现开账，建成了集财务管理、销售管理、采购与库存管理、生产计划、设备管理和项目管理等功能为一体的ERP工作平台。这个公司ERP系统上线运行以来，在各业务部门的共同努力下，已顺利完成了上线后第一个月的月结工作。系统上线运行7个月来，在不断总结经验和完善系统功能的基础上，每月都能按时进行ERP系统月结工作，为系统早日全面单轨运行打下了良好基础。兰州石化ERP成功单轨运行，不仅标志着中国石油炼化ERP试点项目的成功，也是公司信息化建设的一个重要里程碑。它为兰州石化早日实现“做大做强，做大做精，建设具有国际竞争力的社会主义现代化企业”的宏伟愿景奠定了更加坚实的基础。
石油钻井平台北斗应用方案图文稿
石油钻井平台北斗应用 方案 文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
海上石油钻井平台北斗综合 应用系统方案 （初稿） 1a 一、项目概况 （一）编写依据 1. 项目概述 本设计方案针对国内已经开展的深水油气田开发中的平台现场，提供了以北斗卫星导航系统为核心的多网融合现场监测技术，着重解决来看海上钻井平台的自身稳固性监测问题和在外作业人员的安全与现场指挥调度，综合实现了现场监测与预警、船舶作业管理、应急指挥与救援于一体的海上石油钻井平台北斗综合应用系统。 2. 现国家及其它地区有关北斗卫星综合应用平台建设指导文件
《中国第二代卫星导航系统重大专项实施方案》，中央军委、国务院，2009年11月 《卫星导航应用产业“十一五”投资指南》，工业和信息化部，2008年10月 《2025年美国国家PNT构架体系发展目标及发展战略》（2011年） 《关于促进卫星应用产业发展的若干意见》（发改高计〔2007〕3057号） 《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006～2020）》（国发〔2005〕第044号） （二）项目名称 海上石油钻井平台北斗综合应用系统 （三）建设目标与内容 建成海上石油钻井平台北斗综合应用系统，更好的让北斗服务于石油行业，为“智慧油田”打下坚实基础。 海上石油钻井平台北斗综合应用系统总体架构可以概括为“一个平台、一套标准、三个系统”，即在海上石油钻井平台总控平台的基础框架下，建设监测、指挥和船舶管理三个系统。 海上石油钻井平台北斗综合应用系统是数字油田的一部分，为智慧油田提供综合信息与手段支持。
钻井平台
钻井平台 科技名词定义 中文名称： 钻井平台 英文名称： drilling platform;drilling unit 定义： 进行钻井作业的平台。 所属学科： 船舶工程(一级学科) ；海洋油气开发工程设施与设备(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 百科名片 钻井平台 随着人类对油气资源开发利用的深化，油气勘探开发从陆地转入海洋。因此，钻井工程作业也必须在灏翰的海洋中进行。在海上进行油气钻井施工时，几百吨重的钻机要有足够的支撑和放置的空间，同时还要有钻井人员生活居住的地方，海上石油钻井平台就担负起了这一重任。由于海上气候的多变、海上风浪和海底暗流的破坏，海上钻井装置的稳定性和安全性更显重要。 目录[隐藏] 简介 世界海洋钻井平台发展简史 [编辑本段] 简介 分类海洋钻井平台（drilling platform）是主要用于钻探井的海上结构物。平台上装钻井、动力、通讯、导航等设备，以及安全救生和人员生活设施，是海上油气勘探开发不可缺少的手段。主要分为移动式平台和固定式平台两大类。其中按结构又可分为:
（1）移动式平台: 坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台、张力腿式平台、牵索塔式平台 （2）固定式平台:导管架式平台、混凝土重力式平台、深水顺应塔式平台固定式钻井平台大都建在浅水中，它是借助导管架固定在海底而高出海面不再移动的装置，平台上面铺设甲板用于放置钻井设备。支撑固定平台的桩腿是直接打入海底的，所以，钻井平台的稳定性好，但因平台不能移动，故钻井的成本较高。 为解决平台的移动性和深海钻井问题，又出现了多种移动式钻井平台，主要包括：坐底式钻井平台、自升式钻井平台、钻井浮船和半潜式钻井平台。 坐底式钻井平台又叫钻驳或插桩钻驳，适用于河流和海湾等30m以下的浅水域。坐底式平台有两个船体，上船体又叫工作甲板，安置生活舱室和设备，通过尾郡开口借助悬臂结构钻井；下部是沉垫，其主要功能是压载以及海底支撑作用，用作钻井的基础。两个船体间由支撑结构相连。这种钻井装置在到达作业地点后往沉垫内注水，使其着底。因此从稳性和结构方面看，作业水深不但有限，而且也受到海底基础(平坦及坚实程度)的制约。所以这种平台发展缓慢。然而我国渤海沿岸的胜利油田、大港油田和辽河油田等向海中延伸的浅海海域，潮差大而海底坡度小，对于开发这类浅海区域的石油资源，坐底式平台仍有较大的发展前途。80年代初，人们开始注意北极海域的石油开发，设计、建造极区坐底式平台也引起海洋工程界的兴趣。目前已有几座坐底式平台用于极区，它可加压载坐于海底，然后在平台中央填砂石以防止平台滑移，完成钻井后可排出压载起浮，并移至另一井位。 自升式钻井平台由平台、桩腿和升降机构组成，平台能沿桩腿升降，一般无自航能力。工作时桩腿下放插入海底，平台被抬起到离开海面的安全工作高度，并对桩腿进行预压，以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。完井后平台降到海面，拔出桩腿并全部提起，整个平台浮于海面，由拖轮拖到新的井位。1953年美国建成第一座自升式平台，这种平台对水深适应性强，工作稳定性良好，发展较快，约占移动式钻井装置总数的1／2。我国自行制造的自升式钻井平台“渤海一号”平台的四根桩腿是由圆形的钢管做成的，桩腿的高度有七十多米，升降装置是插销式液压控制机构。该型钻井平台造价较低、运移性好、对海底地形的适应性强，因而，我国海上钻井多使用自升式钻井平台。 钻井平台桩腿的高度总是有限的，为解决在深海区的钻井问题，又出现了漂浮在海面上的钻井船。 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。钻井船的排水量从几千吨到几万吨不等，它既有普通船舶的船型和自航能力，又可漂浮在海面上进行石油钻井。由于钻井船经常处于漂浮状态，当遇到海上的风、浪、潮时，必然会发生倾斜、摇摆、平移和升降现象，因此钻井船的稳定性是一个非常关键的问题。目前，海上钻井船的
自升式钻井平台
自升式钻井平台由平台、桩腿和升降机构组成，平台能沿桩腿升降，一般无自航能力。工作时桩腿下放插入海底，平台被抬起到离开海面的安全工作高度，并对桩腿进行预压，以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。完井后平台降到海面，拔出桩腿并全部提起，整个平台浮于海面，由拖轮拖到新的井位 中海油63号自升式钻井平台 2008年全球共有自升式钻井平台（Jackup）446座，分布在南美、北美、亚洲、非洲、欧洲、澳洲各地。设计水深一般为10米(30英尺)到250米(750英尺)以内，属近海海域。它们主要集中建造于1980～1983年，之后的建造数量特别少，使用年限基本上在20～30年，而在役的自升式钻井平台船龄大多数超过25年。因此，该类钻井平台未来更新换代的需求比较大。 1. 主要建造国家及制造厂 截止到2008年8月底，在役的自升式钻井平台为428座，其中美国建造了150座，新加坡建造了110座，居世界前两位（见表1）。无论是从在役还是新订单来看，美国和新加坡都是Jackup的主要建造商。美国的建造公司主要有：Bethlehem Beaumont, Marathon Vicksburg, Marathon Brownsville, Marathon LeTourneau, Ingalls Shipbuilding, Baker Marine, Levingston Shipbuilding等；新加坡的建造公司主要有：Keppel FELS, Marathon LeTourneau, SembCorp, Bethlehem, Promet等。 表1主要建造国家及其数量（已建和拟建） 2. 主要运营商[1] 2008年8月底统计数据，世界上自升式钻井平台的运营商大部分在美国，比例达60%以上。主要营运公司有：美国Transocean有限公司、美国ENSCO国际公司、美国诺布尔钻井公司（Noble Drilling）等（见表2）。 表2 在役的自升式钻井平台主要运营商
Peloton- 钻完井数据分析管理软件 WellView
Peloton公司钻完井数据管理分析软件 ——WellView WellView系统背景 WellView能够简易、快捷、直观地报告油（气）井的信息，并且同时建立功能齐全的数据库。数据库中丰富的信息为作业或设计决策提供了方便。这些信息帮助作业施工队伍按时、在预算内完成任务。技术人员利用资料查询、事故记录和评估等功能，不断完善和改进设计和作业步骤。它可建立完整的油井历史数据库，并可按指定的日期或事件画出对应的、详细的井身示意图。 WellView的开放数据模型符合微软公司ODBC的要求。模块拥有广泛的输入、输出功能，使WellView和你的其它软件数据共享的过程如同拍张快照一样容易。用户自设的报告数据输入栏使得WellView能够量体裁衣，为用户特定营运条件提供恰到好处的服务。 WellView自始至终是以商业软件为目标而开发的。它并不只是为某一个公司或某个特定区域而建立的。在不放弃其设计原则的前提下，WellView为用户设置和管理提供了多种不同的工具。 WellView的服务对象可以是单人的顾问公司也可以是世界上最大的石油天然气公司。对于管理者来说，WellView既简明又非常有效益，小公司可以安装马上运行，而大公司可以按需要来设置WellView 使其符合公司标准。 计算机要求 WellView在微软视窗95、98和NT平台下运行。推荐配置Window98或NT4.0.软件一般需要奔腾处理器，最小内存64MB (推荐64MB)，图象显示精度为XGA 。 软件简介 WellView是一套完整的、用于油（气）井规划、钻井、完井、试井和修井的全套信息管理系统。其构思简明，图表功能齐全，并能让用户随心所欲地修改报告，因此，WellView 可以根据用户公司的要求量体裁衣设置其功能，为工程师，技术员、管理人员和现场人员提供宝贵的油井信息。 WellView的开放性数据模型和广泛的输入、输出功能使得修改WellView数据以及和其它应用软件的数据共享易如反掌。WellView允许用户以时间或者事件的先后来灵活地输入数
我国自升式钻井平台的发展与前景
第23卷第4期2008年8月 中国海洋平台 CHINA OFFSHORE PL A TFORM Vol.23No.4Aug.,2008 收稿日期:2008-01-17 作者简介:汪张棠(19372),男,高级工程师,主要从事船舶及海洋工程特种机械设计研究。 文章编号:100124500(2008)042008206 我国自升式钻井平台的发展与前景 汪张棠, 赵建亭 (中国船舶工业集团公司第七○八研究所,上海200011) 摘 要:自升式钻井平台属于海上移动式平台,由于定位能力强和作业稳定性好,在大陆架的勘探开发中居主力军地位。阐述自升式钻井平台的组成和作业范围,以及在我国海洋油气勘探开发中的发展与前景。 关键词:自升式钻井平台;发展;前景中图分类号:P75 文献标识码:A THE DEVE LOPMENT AN D FOREGROUN D OF THE SE LF 2E L EVATION D RILL ING PLATFORM IN OUR COUNTR Y WAN G Zhang 2tang , ZHAO Jian 2ting (Marine Design &Research Instit ute of China ,Shanghai 200011,China ) Abstract :As the maritime moving platform ,the self 2elevation drilling platform is the main force in the exploration of the continental shelf as the result of good fixing and reliable working.This paper expatiates the composing and working scope of self 2elevation drilling platform ,as well as its development and foreground in the oil and gas exploration of our country. K ey w ords :self 2elevation drilling platform ;develop ment ;forground 世界经济的高速发展必然带来对能源的大量需求,石油天然气仍是当前的主要能源。我国已成为世界第二大石油进口国,油气供求矛盾非常突出。 我国陆地油气资源勘探开发程度现已很高,油气资源正迅速减少。向海洋进军,开发新的油气资源已成必然趋势。我国拥有漫长的海岸线和广阔的海域,油气资源十分丰富。在渤海、南黄海、东海、南海已有发现并进入早期开采。 自升式钻井平台属于海上移动式平台,由于其定位能力强和作业稳定性好,在大陆架海域的油气勘探开发中居重要地位。 1 自升式钻井平台组成和作业范围 自升式钻井平台主要由平台结构、桩腿、升降机构、钻井装置(包括动力设备和起重设备)以及生活楼(包括直升飞机平台)等组成。平台在工作时用升降机构将平台举升到海面以上,使之免受海浪冲击,依靠桩腿的支撑站立在海底进行钻井作业。完成任务后,降下平台到海面,拔起桩腿并将其升至拖航位置,即可拖航到下一个井位作业。 桩腿是自升式钻井平台的关键。当作业水深加大时,桩腿的长度、尺寸和质量迅速增加,作业和拖航状态的稳性则变差。所以,自升式钻井平台最大的作业水深受到制约,作业范围限于大陆架200m 水深以内。桩腿结构形式有柱体式(图1)和桁架式(图2)两大类。柱体式桩腿由钢板焊接成封闭式结构,其断面有圆柱
石油钻井平台北斗应用方案
石油钻井平台北斗应用 方案 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
（初稿） 一、项目概况 （一）编写依据 1.项目概述 本设计方案针对国内已经开展的深水油气田开发中的平台现场，提供了以北斗卫星导航系统为核心的多网融合现场监测技术，着重解决来看海上钻井平台的自身稳固性监测问题和在外作业人员的安全与现场指挥调度，综合实现了现场监测与预警、船舶作业管理、应急指挥与救援于一体的海上石油钻井平台北斗综合应用系统。 2.现国家及其它地区有关北斗卫星综合应用平台建设指导文件 《中国第二代卫星导航系统重大专项实施方案》，中央军委、国务院，2009年11月 《卫星导航应用产业“十一五”投资指南》，工业和信息化部，2008年10月 《2025年美国国家PNT构架体系发展目标及发展战略》（2011年） 《关于促进卫星应用产业发展的若干意见》（发改高计〔2007〕3057号） 《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006～2020）》（国发
〔2005〕第044号） （二）项目名称 海上石油钻井平台北斗综合应用系统 （三）建设目标与内容 建成海上石油钻井平台北斗综合应用系统，更好的让北斗服务于石油行业，为“智慧油田”打下坚实基础。 海上石油钻井平台北斗综合应用系统总体架构可以概括为“一个平台、一套标准、三个系统”，即在海上石油钻井平台总控平台的基础框架下，建设监测、指挥和船舶管理三个系统。 海上石油钻井平台北斗综合应用系统是数字油田的一部分，为智慧油田提供综合信息与手段支持。 二、项目建设的背景、必要性 （一）项目建设的背景 卫星导航系统是信息时代国家经济建设的重要支柱，是直接关系到国家安全和经济发展的核心技术与支撑系统，是全球竞争和大国利益的焦点之一。以北斗卫星为主的卫星应用产业是战略性新兴产业，应用领域广阔，并推动传统行业的升级改造、社会智能化水平的提升和政府智能化管理服务水平的提升，不断催生新的产业形态，将对我国石油开采行业发展产生巨大的影响。 1.北斗卫星应用产业处于规模化突起的关键阶段 “中国北斗卫星导航系统”（以下简称“北斗”）是国家十六个重大科技专项之一，按照“北斗”三步走发展战略规划，覆盖亚太地区的“北斗”区域卫星导航系统已经构成并初步形成稳定服务能力。具备定位导航、通讯、授时三大功能，在交通运输、海洋渔业、气象、测绘、地质勘探、减灾救灾、国防等多个领域逐步应用。 近几年，如何改变中国卫星导航产业，尤其是大众产业过度依赖GPS的局面，将北斗产业规模化延拓到民生领域和经济社会活动的方方面面，将是北斗产业发展面临的严峻挑战，也是北斗产业在中国逐步形成市场主导能力和规模化突起的战略时期。 2.“数字油田”的建设为北斗产业发展提供了战略平台
海洋石油钻井平台防喷器结构设计与三维造型
目录 1 绪论 (2) 1.1 课题研究背景和意义 (2) 1.2深海防喷器组国内外现状 (3) 1.3课题研究内容 (4) 2 深海防喷器的组成及工作原理 (5) 2.1组成结构 (5) 2.2工作原理 (6) 3 深海防喷器的设计要求、选配组合及材料选择 (7) 3.1设计要求 (7) 3.2防喷器压力级别选择 (7) 3.3单向阀的设计 (8) 3.3.1设计参数 (8) 3.3.2几何尺寸的确定 (8) 3.3.3受力计算和性能计算 (9) 3.4减压阀的设计 (10) 3.4.1设计参数 (10) 3.4.2几何尺寸的确定 (10) 3.4.3静态特性计算 (12) 3.5防喷器的选配组合 (13) 3.6材料选择 (15) 4 环形防喷器设计 (16) 4.1环形防喷器的组成和工作原理 (16) 4.2环形防喷器的产品选型 (17) 4.3环形防喷器三维设计图 (19) 5 闸板防喷器 (20) 5.1闸板防喷器的类型和工作原理 (20) 5.2闸板防喷器的产品选型 (22) 5.3闸板防喷器三维设计图 (23) 6 钻井四通 (25) 6.1钻井四通作用 (25) 6.2钻井四通三维设计图 (25) 结论 (27) 致谢 (28) 参考文献 (29)
1 绪论 1.1 课题研究背景和意义 石油的勘探钻采作业在科技的推动发展下，已经渐渐成为全球经济的重要支柱，推动着现代社会正常运行下去。由于世界各国对石油的需求量增长，陆地钻油采集及对浅海域的常规开发已趋于饱和，人们将眼光延伸至广阔的海洋，对石油的钻采勘探向着深水和超深水领域发展。 随着海洋石油勘探和开发的进程日益深入，深水钻井渐渐成为一种主流的发展趋势。如图1-1，为海洋钻井示意图，标注1-5分别为钻井船、隔水管、水下控制箱、环形防喷器、闸板防喷器。而保证安全钻井最关键的设备，便是深海防喷器组。深海防喷器也叫水下防喷器，在石油钻井时安装在井口套管头上，用于控制井口压力，是井控设备中的核心设备。是海洋石油钻井行业水下器具的部件之一，是设置在海底用来控制和防止井喷，保证海下作业顺利完成的关键环节之一【1】。 图1-1 海洋钻井示意图 防喷器最重要的作用是控制井内压力，防止井喷、井涌等危险事故发生。在考虑
海洋石油平台种类
海洋石油平台种类 海洋平台是在海洋上进行作业，石油钻探与生产所需的平台，主要分钻井平台和生产平台两大类。在钻井平台上设钻井设备，在生产平台上设采油设备。平台与海底井口有立管相通。 呵呵，石油钻探就是民用啦，当然也可理解为战略物资储备。但多才的美军把雷达也放到半潜式平台上了。 咱们先把军用的放在一边，海洋平台就是石油开采业向水下进军的一个产物。最原始的海洋平台甚至不能称为海洋平台，而是湖泊平台（1891年，圣玛丽湖，俄亥俄州），结构为木质，作业水深甚至仅有1.5m。说白了，就是给陆上井架加了一层台阶。既然能在湖边，也能在海边嘛，到现在海洋平台已经发展成为高附加值、高科技的工业设施。形式多种多样，且几乎每种新型的平台形式出现都是为了再更深的海区中作业。 最早出现的平台是导管架平台(Jacket)，适用于浅近海。导管架平台可以看作最原始，最直接的将钻井设备与海底连接起来的措施。钢桩穿过导管打入海底，并由若干根导管组合成导管架。导管架先在陆地预制好后，拖运到海上安装就位，然后顺着导管打桩，桩是打一节接一节的，最后在桩与导管之间的环形空隙里灌入水泥浆，使桩与导管连成一体固定于海底。平台设于导管架的顶部，高于作业区的波高，具体高度须视当地的海况而定，一般大约高出4-5m，这样可避免波浪的冲击。导管架平台的整体结构刚性大，适用于各种土质，是目前最主要的固定式平台。但其尺度、重量随水深增加而急骤增加，所以在深水中的经济性较差。
导管架平台使用水深一般小于300m，世界上大于300m水深的导管架平台仅7座。目前最大的导管架平台是在墨西哥湾安装的水深为610m的导管架平台。呵呵，看到下图，你是不是就想到一个字，“笨”？ 典型导管架平台
图解自升式钻井平台升降系统(原创)
图解自升式钻井平台 升降系统（原创） 海洋石油平台分类： 采油模块 自升式钻井平台 半潜式钻井式平台 储油船（FPSO） 目前,我从事的工作是以自升式钻井平台建造工程，以平台电气系统设备调试为主要工作，下面介绍自升式钻井平台的概况及重要系统：升降系统。 我曾经参与制造的自升式钻井平台有：JU2000E系列：1~6号；中油海L780-1、L780-2；中海油937(CJ46)；中油海胜利十号。
自升式钻井平台组成： 主船体：主甲板面主要承载起重设备；钻井作业配套设备；通风设备；锚机设备；救生筏及悬臂梁液压滑移设备等； 机舱机械甲板主要承载主发电、供电系统；暖通空调设备；海水、淡水设备；泥浆、钻井辅助设备；消防系统等； 生活区：应急发电、应急供电系统；钻井办公、休息区；餐饮服务间；无线电通讯室；升降控制台；中央DC S系统控制室；救生艇；飞行甲板区； 钻井作业区（悬臂梁及钻台）：井架设备；钻台设备；防喷器设备；高压泥浆管线设备悬臂梁设备等； 升降系统组成：
一升降控制台：CENTRAL CON TROL CONSOLE 二升降MCC：JACKING MCC 三桩腿单元：LEG UNIT 升降马达：JACKING MOTOR 桩腿单元: 桩腿单元是升降系统的重要组成部分，大部分钻井平台有三条桩腿， 它起到将船体支撑在水面上，以便于进行水上钻井作业，同时，根据 不同地域水深情况调整适合平台作业的水深高度，使悬臂梁移出达到 钻井工位进行钻井工作。 平台的桩腿位于平台主船体的承重端点位置上，一般有三个桩腿，呈 花架结构； 它的升降移动是靠齿轮齿条传动，齿条间距：319.186mm；升降移动速度：0.45m/min；
中远船坞建造GM4000半潜式钻井平台过程
中远船务GM4000半潜式钻井平台建造 2007年3月12日中远船务在北京与挪威Maracc公司签订GM4000半潜式可移动海洋石油平台建造合同。GM4000半潜式钻井平台属世界最先进的第六代深水半潜式钻井平台，合同总价1.95亿美元，建造周期34个月。中远船务承担设计、采购、建造和完工调试中远船务拥有其知识产权。平台的自动化操纵先进性、生产设计的复杂性，以及海上生产能力均在全球同类型平台中位居前列。 平台装配有3级动力定位系统，集钻井、完井、海上建设服务功能于一体。建成后将在海洋环境恶劣的北海油田作业，用于深水油田的勘探钻井、生产钻井、完井和修井作业。能抵御300年一遇的台风，最大作业水深3000米，钻井深度可达11000米，甲板最大可变载荷达4000吨，平台自重超过2.3万吨。该平台设计使用寿命25年。 2009年1月14日，舟山船务建造的第一个真正意义的海工产品——GM4000半潜式海洋钻井平台完成100万工时无事故建造，为此，船东现场建造组在舟山船务举办了隆重的授奖仪式，对公司GM4000建造组和分承包方进行奖励。 GM4000作为公司承接的第一个真正意义上海洋工程项目，业主MARINE ACCURATE WELL ASA(简写为MARACC) 公司对该项目的安全管理提出了非常严格的要求。根据该项目合同中的相关要求，开工伊始，建造组结合国际海工项目建造安全管理惯例及公司的安全管理体系，针对本项目专门制定了“GM4000 PROJECT HSE PLAN”，与国际海工项目安全管理接轨。建造期间，建造组狠抓安全管理，及时通报和整改现场发现的问题，及时落实船东反馈意见，避免了险兆事故的发生，使GM4000建造安全管理日臻完善，顺利达到100万工时无事故发生的预期目标。 2009年6月21日，舟山中远船务GM4000主船体成型。经过舟山中远船务GM4000建造人员的不懈努力，GM4000在进坞短短20天时间里，顺利实现了主船体成型，使舟山中远船务在海洋工程建造方面也迈入了新境界。 在建造过程中，GM4000项目部秉承壳舾涂一体化的总装建造模式，在进坞20多天的日子里，不断跟踪影响主船体成型的各项因素，采用先进的设备和测量仪器，运用无余量建造模式让四个立柱达到了合拢的精度要求。主船体成型后，