钻井平台吧 关注:271贴子:1,134

回复:关于海洋钻 井平台的一些简介

只看楼主收藏回复

顶,楼主专业!NB


20楼2014-05-07 22:33
回复
    13、 平台压缩空气系统
    在这里我们把rig air system 和instrument air system两个系统放在一起写。
    压缩空气在平台上有很多用途,比如,气动隔膜泵需要空气驱动,汽笛,海底门sea chest 清
    洁,各种气动阀门,防火风闸,散装粉尘系统(包括bulk mud 和bulk cement),平台上面需要压缩空气的一些设备等。
    空气经压缩以后温度很升高,冷却后里面的水蒸气会凝结,经过空气压缩机之后会携带油份。
    所以需各级处理,处理上述的杂质,得到比较洁净的压缩空气,以适应各种设备的要求。
    特别是用于仪表和控制系统的压缩空气,对空气的质量要求很高。
    系统的原理很简单,和起动空气系统相似,不同的是,用途不一样而已。压缩空气瓶里的空气
    被分配到各个需要它的地方。
    14、 饮用水系统,potable water system.
    这个系统的重要性不用我说,大家都应该知道的,钻井平台在远离陆地的深海工作的时候,淡水是平台上的工作人员的必要的生存物质。 和我们家里一样,平台上的饮用水也有热水和冷水之分。 日常的洗漱,饮用水,餐饮,等等均需要淡水。 平台远离陆地,那么平台上的淡水从何而来?
    有两种方式:
    第一种方式,平台供应船,每隔一段时间把陆地上的淡水运到平台上去。
    第二种方式,用海水造淡水。
    现在讲讲原理:
    1, 淡水存储舱,potable water storage tank。舱的数量,三个也有,一个的也有。一般的来说,淡水存储舱2个比较常见。淡水舱的容量有平台上人员的数量以及造水机的产量决定的。可以这样计算:两个已知量:a,平台上工作人员每人每天的用水量至少要保证200升;b,淡水存储舱里面的淡水保存时间不要超过20天,否则水会因为舱内的涂层产生异味。 如果有一台造水机电话,推荐容量为20天的存水量,如果有两台造水机的话,推荐容量为15天的存水量。
    2,造水机,至少1台,根据造水原理,有两种不同类型的造水机,a,真空沸腾式 ;b,反渗透式 前者利用海水在低压环境中加热沸腾,水蒸气冷凝成水。 蒸发后的盐水排海。
    后者利用在高压的条件下,使海水在一定的速度下通过半透膜,盐分子被半透膜阻挡。盐水排海。
    3,软水硬化滤器。 经过造水机的造出来的水很少很有矿物质,长期饮用这种水这是对人体不利的。需要对水进行矿化。
    4,加药装置。 在这里主要是对饮用水消毒,药物主要是次氯酸盐。
    5,淡水驳运泵,至少2台,它们主要是对淡水舱里面的淡水进行运输。比如从一个舱输送到另为一个舱,把不需要的淡水从淡水舱输送到注入站,把淡水输送到替他系统。
    6,淡水压力单元,分两个部分:
    a,淡水供给泵,至少2台,它们主要是把淡水舱里面的淡水供给到用户。包括人员和设备等需要淡水处。
    b,压力水柜,事实上,淡水供给泵是把淡水打到压力水柜里面,由于压力水柜可以保持里面的水在一定的压力,这样避免的淡水供给泵的频繁启动。
    7,造水机海水供应泵,1台,供给造水机所用的海水。
    注:目前世界上大多数平台上的饮用水均是补给船运过去的,但是洗漱用水还是海水淡化的为主。


    22楼2014-05-09 12:35
    回复
      2025-08-11 02:13:48
      广告
      不感兴趣
      开通SVIP免广告
      15、 淡水系统
      上面的一篇仅仅是介绍了海洋钻井平台上的淡水是如何而来的。
      本篇简单介绍一下供生活区的冷热水系统。
      从淡水压力柜出来的淡水经过紫外线杀毒正式进入饮用水的阶段了。
      一部分饮用水进入加热器,从冷水变成热水,一部分直接通过管路到达每个房间需要淡水的器
      具和设备。 不同的是,热水的温度会随着时间慢慢的下降,这时我们有必要增加2台小排量的热水循环泵,使得管路中的热水循环起来,不停地在加热器中获取热量。以保证管路中的热水在一定的温度50~60摄氏度。 加热器需要多大的容量呢,这个需要根据平台上设计的人员数量来计算。通常平台人员数量在100到200之间。在高峰时间,每个人的用的热水量,水的比热,水温回复时间,这几个参数基本上就可以确定了。
      除此之外,我们还可以通过单位给水量来计算。这个和普通船舶没有什么区别。
      另外说明一点,欧洲的平台的饮用水标准要高于美国和其他区域的标准。在设计过程中,我们
      可以酌情考虑。
      16、 生活水排放系统sanitary discharege system
      我们所说的生活水排放系统,主要是指卫生间模块,厨房,医院的黑,灰水生活水处理。
      所谓的灰水指的是洗涤用水的排出水。黑水是指厕所,医院的排出水。它们之间的主要区别
      是:1,灰水比黑水中的氮含量要低很多。2,灰水比黑水中的病原体数量要低很多。3,灰水比黑水更容易分解。 对于这个系统来讲,它其实就是一个生活疏水系统。根据船东的要求,有重力式和真空式两种。
      以后在说一下盐水系统。


      23楼2014-05-09 12:37
      回复
        17、 盐水系统,brine system
        盐水的作用是用来调配泥浆(专业上叫钻井液)。有必要简单介绍一下钻井液。钻井液分3种类型:1.气态的;2,水性的;3.非水性的。
        气态钻井液含有70%以上的,比如氮气,二氧化碳,它作为可以压缩的钻井液含有稳定的泡沫主要是用来减少泥浆通过细缝渗透到岩层中。
        水性泥浆,通常称做水基泥浆。Water based mud。用海水,淡水,化学盐水调配的泥浆。
        非水性泥浆,通常称作油基泥浆。Oil based mud。各种油,比如柴油,沥青,矿物油调配的泥浆。
        这些钻井液会在不同的岩层,地域,根据钻井穿透速率(ROP)的不同,钻井工人会选择不同类型的钻井液。 很显然,盐水是用来配制水基泥浆的。它们是含有Na, Ca, Mg, Cl, Br, K等离子的化学盐溶液。 在我们的平台结构中会有专门用于装盐水的结构舱室。一般是2个或以上。这些舱和普通的压载舱有点类似。
        我们还需要盐水泵,离心泵,2台。
        平台上的盐水是通过注入站进入到平台的的盐水舱,通过盐水泵驳运到每个需要盐水的地方。所以说盐水系统是一个服务系统。
        那么那些位置需要盐水?前面已经说了盐水的用途是调配泥浆用的。调配泥浆的地方就是在各个泥坑mud pit,麻袋存储间Sack storage room。
        需要说明的是,在mud pit和sack storage room 调配泥浆是不一样的。,每个Mud pit上会装有搅拌器,防止泥浆中的固相沉淀。 在mud pit 中直接加盐水,基油,钻井水,海水,重晶石,粘土,陶土是在需要快速调配泥浆时。在sack storage room是在正常调配时。
        另外,盐水蒸发后容易析出结晶,会堵塞细的管路。所以盐水系统的各种仪表,比如压力表的管路尺寸建议选择1”。


        24楼2014-06-04 15:00
        回复
          19、 钻井水系统 Drill water system
          钻井水系统也是一个服务系统,
          首先声明,我个人会把系统分为两种:动力系统和服务系统。所谓的动力系统就是指对平台动力系统起关键作用的系统,比如燃油,滑油,起动空气,液压。所谓的服务系统,就是为了动力系统提供的辅助系统。比如,日用空气,消防水,泄水系统,生活水等。它们典型的特征是有很多服务快速接头或者终端。形象的讲这些系统就好像一个树状的结构,(树干)通过压力的作用把流体输送到各个需要它的地方(树枝)。或者相反如疏水系统。
          钻井水也是调配钻井液的一种溶剂。它一般是淡水,工业淡水。
          钻井水可以通过注入站或者造水机获得,也可以把平台上的其他淡水作为钻井水。比如淡水
          舱,饮用水舱的淡水可以通过淡水驳运泵打到钻井水舱里。
          钻井水舱也是大结构舱,驳运钻井水的是2台钻井水泵。产生压力的钻井水被输送到各个服务
          点,日用快速接头 service outlet 。这个和日用空气系统有点类似。
          但是钻井水的最重要的服务是调配水基泥浆,所以在每个mud pit 上会有钻井水管,当然还有
          sack storage room,高压泥浆泵mud pump,水泥间 cement room(这个要按设备要求)。
          除此之外,按照系统设计的不同,有时候它会进入井控系统作为井控动力液体调配剂;或者给
          淡水冷却系统补水。


          26楼2014-06-04 15:52
          回复
            20、 Bulk mud and bulk air system
            bulk mud严格的来说不是字面上翻译的是散装泥浆的意思,其实它是斑脱土,重晶石,石灰等粉状的物质。它们是调配泥浆中的固相物质。
            Bulk air and bulk air system就是针对粉尘装物质的存储,输送的系统。
            与普通流体系统不同,系统的动力源不是泵,而是压缩空气。也就是说压缩空气驱动粉尘来运动。所以bulk air 就是在这个系统中压缩空气的翻译名称而已。Bulk air 的压力在4~6bar 之间。压缩空气rig air 通过减压站就可以作为bulk air了。值得提醒的是,bulk air 对空气的干燥度要求很高,否则容易引起粉尘结块。从另外一个角度来讲,bulk air中会含有粉尘,所以英文才这样翻译。 这个系统对很多人来说都很陌生,我就详细介绍一下。
            系统的组成:
            1,bulk mud storage tank,圆筒形,底部锥形的压力罐,作为bulk mud存储处。
            2,surge tank ,我个人翻译成平衡罐,它作为粉尘输入到服务位置前的一个终端,起到气,粉分离,保证服务位置之前所需要的粉尘量。
            3,dust collector ,旋风除尘器。气,粉分离后的bulk air 中会含有粉尘,除尘器的作用就是除去气体中的粉尘,净化后的气体才能排到大气。
            系统的原理:
            bulk mud从注入站通过bulk air的作用输送到bulk mud storage tank中,或者surge tank,请注意整个系统是可以相互输送到。那么是bulk mud怎样被bulk air 驱动的呢?
            夹杂粉尘的空气在管路中高速流动,就像北方的沙尘暴一样。对于管路,bulk mud piping的尺寸我所见到的项目中用到最多的就是5”的,在管路改变方向出,不是普通管路那样的长半径或者短半径弯头,而是至少5倍管路通经的弯头。 在管路的拐角处以及隔一定长度,我们会在bulk mud piping 上顺着流向斜加上bulk air 这种purge管(扫线管),就像lateral,shaped nipple那样的形式,当然用不着这些附件。 这个系统的管路相对于普通管路的附件,还有“Y” ,“delta”。总之,一个原则就是保证管路没有大角度的变向,以免管路堵塞。
            bulk mud storage tank 是用于存储的地方,而surge tank是用于混合泥浆的地方。
            通常在surge tank下面有一个类似喷射泵的混合器,mixing hopper , 当流体通过mixing hopper的时候在喉部附近形成负压,吸入bulk mud。在混合室内,混合成泥浆,排到mud pit。 光用文字描述不好理解,有时间的话,我手绘一个草图给大家看。
            还有一部分bulk mud 直接用于快速混合。进入high rate mixer,直接进入mud pit 。利用搅拌器混合。


            27楼2014-06-04 15:53
            回复
              最近工作的原因,不能及时的更新帖子,再次表示抱歉。希望大家理解。


              29楼2014-06-04 15:56
              回复
                加油


                31楼2014-06-27 00:48
                回复
                  2025-08-11 02:07:48
                  广告
                  不感兴趣
                  开通SVIP免广告
                  工作原因,太长时间没来巴里看看了,今天来了,继续更新这个帖子。


                  32楼2014-09-28 14:32
                  回复

                    21、 水泥系统 bulk cement system。
                    水泥在平台上主要是作为固井用的。防止钻井过程中井口塌陷。和普通家用的水井类似,家用的水井沿着井壁会砌砖,一样的道理。
                    和 bulk mud 系统相似,水泥系统也由 cement storage tank , surge tank ,day tank,dust collector 组成。
                    一般地,海洋工程中,水泥系统会由供应商直接提供,比较著名的有 哈里伯顿, BJ 等。工 程设计者需要和供应商详细沟通,明确各自的责任,界面。同时供应商有必要提供必要的设计资料给工程设计者以共同完成水泥单元的设计,安装,调试。


                    33楼2014-09-28 14:34
                    回复

                      22、 泥浆供给系统 mud supply system
                      通常啊,泥浆系统分成高压和低压两个系统,它们之间的分割点就是高压泥浆泵。泵前属于低压,泵后属于高压。
                      现在说讲的泥浆供应系统,就是高压泥浆泵之前从 mud pit 到高压泥浆泵之间的一段。它包括泥浆混合泵,泥浆增压泵。所谓的 mud pit 在在钻井过程中泥浆回流,暂时存储的小舱。打个比方就像我们喝水的杯子,而我们不会捧着一个开水瓶喝水。 mud pit 属于结构舱,用槽型钢板做成,mud pit 在平台上有很多个,根据使用的频繁度分为 active pit 和 reserved pit。根据所装泥浆的不同,分为
                      OBM pit 和 WBM pit 。
                      由于高压泥浆泵属于多作用的容积式泵,为了方便高粘度高密度泥浆(比重 2.0~2.5 )的吸入,在泵前安装有 mud booster pump,泥浆经高压泵前的吸入缓冲器,滤器进入泥浆泵。在这里我们也会安装泥浆混合泵,它是混合泥浆的动力源泉,这在一点后面我会讲到。
                      泥浆混合泵从 mud pit 吸入泥浆,给以下几个位置: 1,泥浆混合斗,返回 mud pit 2,diverter,分流器,补充环形空间泥浆 3,trip tank,补充舱里泥浆。 4,cement room、水泥单元使用
                      obm=oil based mud wbm=water based mud


                      34楼2014-09-28 14:35
                      回复

                        23、 高压泥浆排出系 统 mud discharge system
                        泥浆泵的排出压力很高,到底有多高呢,可以想象的是,高压泥浆从泥浆泵的排出口开始在管路中的旅行,首先到达的第一站是高压泥浆立管,依次是高压软管,顶驱,钻杆,钻铤,钻头,地质层,套管,防井喷装置,隔水套管环形空间,分流器,泥浆回流主管,再经泥浆处理装置,最后回到 mud pit。一般地,高压泥浆的压力可达到 7500 PSI,以克服泥浆在旅行过程中的重力,摩擦损失以及带回钻头切下来的切削。 同样地,由于往复泵的本身的特性,为了减少它的排出压力波动,排出口会有空气室。


                        35楼2014-09-28 14:35
                        回复

                          24、 泥浆处理系统 mud process system
                          这是钻井系统的一个重要的环节。
                          我们都知道了从海底回来的泥浆,它的成分完全改变了。带回来大量的泥沙,岩块。想想如果这些东西如果不处理就进入系统,那么我们的泵,管路,基本上就废了。 泥浆处理的环节从泥浆从分流器开始(diverter)。
                          我们可以这样说,diver 就像是一 个环形防喷器。见过这个设备的朋友就可以知道,它正好处于转盘(rotate table)的正下方。上面有好几个比较大的管子接口,我来分别说一下。 最引人注目的是排舷外的最大的管路。一根或者两根,一旦进口有什么异常,比如 kick。可以随时关闭在分流器上的泥浆返回的阀。打开这个排舷外的阀,管路把气体引向平台外。避免气体在平台底部聚集,造成浮力下降而导致倾覆
                          另外就是上扣,脱扣(trip in/out)时的泥浆(来自 trip tank pump)补充,溢流的通道。还有一个端口就是直接来自于泥浆混合泵的排出。
                          再一个就是泥浆返回的主通道,很多仪表安装在上面,检测返回的流量状况等。还有海水冲洗管路。补充一下,泥浆处理的过程中,很多地方需要到海水冲洗,因为固体的原因,这要在海水系统设计中考虑进去。
                          废话了很多,只有最后一个是也泥浆处理有关的。
                          处理的过程我们遵从一个原则,先处理大颗粒的杂质,再处理小颗粒的。
                          首先,我们遇到的一个真正的处理设备 gambo box 又叫 gambo convey er 。gambo 是一种粘土,粘性很高。如果在这种地质钻井的话,它就必须用到了。它是一个大型的筛子,很多不锈钢的圆形钢条在链条的带动下连续滚动,(见过烤香肠的设备吧,有点类似)这种粘土在这里被分离出来,直接掉到海里去了。掉不下去的,用海水冲
                          这还不够,我们还需要用更细的筛子筛杂质。但是问题是一个筛子的分离速度太慢,还没来得及分离,泥浆就漫到外面去了。所以我们有很多筛子,筛子的数量取决于泥浆返回的量,如果是钻一口井的话 4~5 个筛子就够了。但是问题出来了,总管就一根,如何均匀分配到每个筛子的泥浆量。否则的话,有筛子上的泥浆几乎漫出来了,有的几乎上面没有。
                          所以我们需要一个泥浆分配器,flow divider。其实就是一个大铁箱子,里面有隔离结构,流量控制设备。以此来避免上述情况。

                          这下好了,我们的泥浆进入了筛子,有个学名 shale shaker 。电机带动偏心轮的机械振动设备,有筛网,这个可以换的。当然可能的话,可以用好几层的筛网。当然既然是振动,自然少不了弹簧。

                          注意到上面的图中,shaker 的下面侧面有个用钢板封住的口子,这里就是泥浆流出的口子,每边都有哈。
                          当然,小石头块就是从正对着我们的白色的筛面上掉下来的。。。。。
                          现在出现了一个问题,这些筛出来的小石头如何处理???
                          专业术语 cutting handling。这 shaker 的布置中, 我们几个 shaker 都是在一条直线上并行排列的。
                          这样有一个好处,我们可以很方便地把每个 shaker 的泥浆出口串起来,也可以把小石头出来的地方用一个通道串起来。
                          shaker 很重,这样对于船体和舾装对于设备的基座加强是一个考验。不要想的很简单。刚才说了每个 shaker 的泥浆出口是穿起来的。这就需要在 shakers 下面做一个钢槽,贯穿每个 shaker。我们叫它 mud ditch or mud trough。现在好了,这个钢槽子有可能会贯穿甲板,当然也可以做在甲板上面,必要的话做一下有限元分析。总之,流到钢槽的泥浆将会到达下一个处理环节‐‐‐‐泥浆处理舱
                          mud process tanks 还没有完,上面只讲了泥浆方面,那么 cutting 方面如何处理呢?留个悬念,以后再说。
                          泥浆处理舱‐‐在这里,更进一步的处理开始了。
                          我们一步一步来。


                          36楼2014-09-28 14:43
                          回复