国外先进超深井钻井设备介绍

　一、国外第五、第六代钻井平台(船)配备超深井钻井设备的主要技术特点

　　(1)钻井设备的动力源为长寿命、少维修、低排放(电脑控制的电喷技术)的大功率柴油发电机机组；

　　(2)钻井设备(含钻机绞车、转盘、TDS和泥浆泵等)采用大功率(钻机绞车驱动功率一般≥3,000hp~7,200hp；单台泥浆泵驱动功率一般≥2,200hp；TDS功率一般≥1,000hp)、数控变频驱动技术；而静液驱动由于驱动马达尺寸小、重量轻、旋转惯性力小、恒功率调速范围大、便于安全控制负荷等一系列优点，也是采用和发展的重点。

　　(3)钻井设备(含钻机绞车、转盘、TDS和泥浆泵等)采用双套装备，便于采用梯度钻井工艺技术以明显节约钻井施工时间。

　　(4)浮动式钻井的水下钻井设备配备了五高性能：

　　①高抗弯能力的联结器和套管头：为适应超深水钻井，.防喷器组下联结器和套管头均采用了高抗弯能力的设计，如维高(Vetco )公司18-3/4 in ExF H4型联结器的抗弯载荷：3.1百万ft-lbs；卡姆伦(Cameron)生产的卡爪式联接器在10,000psi工作压力和2,000千磅拉力下的弯矩(ft-lb)为10.3百万ft-lbs。

　　②高强度和耐压浮力块的隔水管：为适应超深水钻井，相应研制了高强度和耐压浮力块的隔水管。

　　③高张紧力的隔水管张紧器；如Shaffer的双缸型隔水管张紧器张紧力达250千磅(补偿行程66ft)。

　　④高可靠度的BOP组第4代数字编码控制系统。

　　⑤高可靠度ROV。配合海底BOP控制，发展了适应海底用ROV控制(配合海底蓄能器)的控制系统等。

　　(5)浮动式钻井的水面钻柱运动补偿器系统采用游车型或天车型大补偿能力〔600,000 lbs(2,670kN) ~ 1,000,000 lbs(4,450 kN ) 〕和长补偿行程〔20ft(6.1m)~ 25 ft(7.62m) 〕。

　　(6)浮动式钻井的立管采用专用立式(或卧式)储存的起重、运送和排放系统。

　　目前，关于世界第6代半潜式钻井平台和钻井船〔以下简称钻井平台(船)〕已有一些零星报道。随着岁月推移与技术进步，出现第6代钻井平台(船)是顺理成章之事。第6钻井平台(船)的主要点如下：

　　(1)钻井平台(船)出现时间在2000年甚至2003年及其以后。

　　(2)钻井平台(船)钻井工作水深大都在10,000ft(3,048m)~ 12,500ft(3,810m)乃至更深。

　　(3)钻井深度≥35,000ft(10,668m)~40,000ft(12,200m)乃至更深;钻机为双套，钻机主绞车功率≥5000hp~7200hp乃至更大。

　　(4)半潜式钻井平台大多为正方形或矩形，立柱多为4-6立柱、矩形截面、无斜撑、少节点。

　　(5)钻机、顶驱和泥浆泵的驱动方式多为交流变频驱动或静液驱动。

　　(6)立管多为竖直排列并有专供立管吊运的吊机(行车)。

　　(7)动力定位系统多为DP3或更高级。