半潜式平台水下设备培训资料

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资源描述

中海油田服务股份有限公司CHINAOILFIELDSERVICESLIMITED半潜式平台水下设备培训资料半潜式平台水下设备的主要组成■水下防喷器组及控制系统■转喷器(分流器)及控制系统■张力系统■防喷器运送设备■阻流管汇及专用工具防喷器组的组成从下至上的排列:CAMERON\BOPSTACK.tif■井口连接器■下双联闸板防喷器■上双联闸板防喷器■下万能防喷器■事故安全阀:安装在闸板防喷器的侧出口■防喷器组框架■注意:深水平台的闸板防喷器为三套双联闸板防喷器以上组成,称为BOPSTACK(防喷器组-避台风时或应急情况时,留在海底)LMRP(LOWERMARINERISERPACKGE)组成■隔水管连接器■上万能防喷器■挠性接头■防喷器控制盒:安装在LMRP的框架上■LMRP(LOWERMARINERISERPACKGE)框架■水下储能瓶组(包括上万能防喷器的缓冲瓶)以上组成,成为下部隔水管总成(避台风时或应急情况下,可以起出部分)防喷器组各部件的原理和特性井口连接器connector\H4CONNECTOR.tifconnector\MODEL70CONNECTOR.tif■功能:连接防喷器组与井口头(防喷器组坐在20″井口头上)■制造厂家:一般有CAMERRON、DRILLQUIP和VETCOGRAY(NH2、NH5平台有CAMERRON、和VETCOGRAY,NH6仅有DRILLQUIP、VETCOGRAY产品的钢圈槽为DX)■通用性:NH5平台和NH6平台可以互相通用■原理:通过液压控制,驱动锁块至锁紧和解锁功能■液压控制方式:第一解锁和锁紧(CAMERON公司的井口连接器只有一个锁紧功能)、第二解锁和锁紧(VETCOGRAY公司的井口连接器有二个锁紧功能)和ROV解锁(一般和第二解锁功能连接)■解锁方式:一般情况下采用第一解锁。如第一解锁不能解锁成功,可以采用第一和第二同时解锁;如水下防喷器组控制系统失效,则可采用ROV带液压管线进行解锁■锁紧和解锁的标准:一般通过ROV和水下电视观察井口连接器指示杆的位置(井口连接器只有通过ROV观察),当然,也应考虑实施解锁和锁紧功能的液压流量是否达到厂家的推荐要求■最大工作角度:CAMERON公司的井口连接器为30°,VETCOGRAY公司的井口连接器为6°左右■容易出现问题:CAMERON公司的HC(15000PSI)井口连接器容易存在解锁困难,也就是液压系统不工作;VETCOGRAY公司的井口连接器容易存在连接器与井口头难于分开的现象注意:深水平台只能通过ROV来观察井口连接器的工作位置(不能采用水下电视观察)深水平台的井口连接器应采用HEAVYDUTY的型号,即与井口头的锁紧力比常规连接器大闸板防喷器HYDRIL\闸板\闸板芯子体.tifCAMERON\WEDGELOCK.tif■工作原理:通过液压驱动操作活塞的移动,来实施关闭和打开功能■操作压力:5″钻杆闸板和可变闸板的正常操作压力为1500PSI;剪切闸板的关闭压力应根据井内钻杆的尺寸和钻杆等级而调节,但不能高于防喷器控制系统的最大压力3000PSI■一般配置:两套5″钻杆闸板、一套可变闸板和一套剪切闸板■闸板的悬挂能力:5″钻杆闸板的能力一般为600KIPS,可变闸板的悬挂能力随着井内钻杆尺寸的变化而变化(尺寸越小的钻杆,悬挂能力越小)■楔锁:现半潜式平台有两种结构,一种为自动楔锁(HYDRIL和SHAFFER产品),另一种为楔锁CAMWERON产品),现CAMERON公司也有自动锁紧结构。特点:自动锁紧可以将闸板锁紧在任何位置(当操作压力失去后),楔锁只能锁紧的一个位置,也就是闸板完全关闭的位置■注意:深水平台可以配置试压闸板,目的为节约成本■楔锁的使用:避台风,关闭剪切闸板;悬挂钻杆后,而又没有关闭压力的情况下;闸板防喷器大修后,对闸板防喷器进行压力试压时■特性:只能承受来自井内的压力,但按照闸板防喷器的结构,也可承受反方向的压力,其压力值不能超过闸板的悬挂能力;井内压力对闸板有助封作用;操作压力不能太高,影响密封的使用寿命;闸板只能使用与相适应的钻具,不能关闭在钻具接头上■橡胶件:一般有三种:天然橡胶(适用于水基泥浆,温度范围-35℃-+107℃)、丁腈橡胶(适用于油基泥浆,温度范围-18℃-+121℃)、氟橡胶(适用于油基泥浆,温度范围-18℃-+177℃,高温高压井使用该橡胶)。储存寿命:天然橡胶(2-4年)、丁腈橡胶(4-6年)、氟橡胶(8-10年)万能防喷器HYDRIL\万能\hydrilannular.tif■工作原理:关闭压力驱动活塞上移,迫使芯子处于关闭在钻杆上,达到密封的目的。开位压力驱动活塞下移,芯子依靠本身的弹性而打开■万能芯子的结构:加强筋外面浇注橡胶■万能芯子的种类:从结构上分有:球形芯子(SHAFFER公司产品)、锥形芯子(HYDRIL公司产品)、星形芯子(CAMERON公司产品);从材质上分有:天然橡胶(NR-适用于水基泥浆、温度范围-35℃-+107℃)、丁腈橡胶(NBR-适用于油基泥浆,温度范围-7℃-+88℃)、氯丁橡胶(CR-适用于油基泥浆,温度范围-35℃-+77℃)HYDRIL\万能\胶芯.tif■特性:可以封闭空井;关闭后,可以允许钻具旋转和允许钻具接头通过;井内压力对万能防喷器有助封作用,但助封作用的大小与防喷器的结构有关;球形芯子(SHAFFER公司产品)、锥形芯子(HYDRIL公司产品)可以在井内有钻具时更换芯子■关闭压力:由于万能防喷器的助封作用,为延长芯子的使用寿命,所以,其关闭压力应随着井内压力变化而变化(厂家提供关闭压力与井内压力的对照表)HYDRIL\closepressure.tif■封空井:由于封空井对芯子的影响很大,所以,一般不作封空井检验■强行起下钻:为保证钻具接头和钻杆通过芯子,而又保持密封和延长芯子的使用寿命,因此,在万能防喷器的关闭口(靠近防喷器附近)安装一个缓冲瓶和允许一点泥浆泄漏HYDRIL\万能\缓冲瓶.tif■井内有钻具时更换芯子:球形和锥形芯子可以在井内有钻具时更换,而星形芯子不能■试验压力:安装新芯子后,第一次可以试100%的工作压力,第二次起,一般不低于70%■通径检验:由于万能防喷器芯子的打开是依靠芯子的弹性而实施,因此,在地面试验后,应检查芯子是否缩径―――通过通径规或测量来实施(API16A规定通径规的外径和高度),以防防喷器下水后,各种大直径的工具无法通过,检验标准为打开万能防喷器15分钟后实施隔水管连接器connector\MODEL70CONNECTOR.tif■功能:连接防喷器组,以便防台后或应急情况或修理后的回接■特性:如果采用VETCOGRAY的连接器作为隔水管连接器,其最大工作角度比井口连接器大(采用HIGHANGLE的型号)■相似性:其他功能与井口连接器相似■应急脱开:在紧急情况下,解锁隔水管连接器,利用隔水管张力器,提离下部隔水管总成,以便平台避开危险挠性接头riser\flexjoint.tif■功能:安装在整套防喷器组的最顶部,可以偏向360度的任何一个方向,当平台与井口发生偏移时,减少隔水管和井口的弯曲应力■最大偏移角度:10度■容易出现问题:平台与井口出现偏移时,容易磨损挠性接头的抗磨环或本体。由于挠性接头的主要部件为橡胶挠性体,因此,修理非常困难,有时也采用抗磨补心来解决偏磨的问题,但抗磨补心容易在下钻的过程中损坏,以致无法取出,无法下各种尺寸的密封总成等事故安全阀failsafevalve.tif■结构:与阻流管汇高压一致■特性:采用液压控制,并且为常闭阀■平衡腔:配置平衡腔,利用海水压力,帮助事故安全阀处于关闭位置■指示杆:可以通过ROV观察事故安全阀的开关位置■功能:井喷后,通过事故安全阀来实施压井或放喷注意:深水平台的压井/放喷管线比常规防喷器组要多防喷器组框架■功能:当下防喷器组时,起导向作用;当下LMRP时,起导向作用;可以用来打捞防喷器组;固定压井/阻流管线,避免试压时,造成管线弯曲;提供安装防喷器控制系统配件的空间;方便维修设备LMRP框架■功能:提供安装防喷器控制盒的空间;提供单独起下防喷器控制盒的导向作用;提供安装水下储能瓶的空间水下储能瓶及隔离阀■功能:储存来自地面的高压控制液,以便快速关闭BOP组各功能■数量:应根据API16D或API16E或油公司标准进行计算(SHELL的标准较高)■水下储能瓶隔离阀:用来隔离水下储能瓶和主供液管路。其作用:一个是,水下储能瓶出现问题时,防喷器组控制系统仍能使用;另一个是,用来判断水下设备的事故深水平台防喷器组的…进一步论证,采用卡箍…还是法兰与丝(原文不清)防喷器组控制系统的组成BOPCONTROLSYSTEM\BOPCONTROLSYSTEM.tif■液压动力设备■防喷器控制液的混液设备■防喷器控制液的储存设备BOPCONTROLSYSTEM\accumulator.tifDiverter\accumulator(blader).tif■防喷器控制系统主控制面板■司钻控制面板■队长控制面板■软管绞盘BOPCONTROLSYSTEM\NH5HOSEREEL.tif■控制盒BOPCONTROLSYSTEM\POD.tif■声纳控制系统(ACOUSTICSYSTEM)■ROV控制面板防喷器组控制系统的设计要求■液压泵的种类:电动和气动泵■泵的能力:在关闭储能器瓶隔离阀的情况下,能在两分钟内关闭一个万能防喷器和打开液压操作阀,并将压力升至设备要求的最小操作压力;在15分钟内,打开所有的泵将储能瓶从预充压力升至控制系统的额定工作压力;每种泵至少有两种超压力保护装置(一种是压力开关,另一种是采用安全阀装置);泵应该自动控制,其启动和停止压力为:一台:启动:降至90%的额定工作压力,停止:额定工作压力,另一台:启动:降至85%的额定工作压力,停止:95%额定工作压力。■储能瓶:在井内压力为零的情况下,打开和关闭所有的闸板防喷器和一个万能防喷器,仍能有50%的馀量;打开和关闭所有的闸板防喷器和一个万能防喷器后,在井内压力为设备的额定工作压力情况下,系统内的维持压力仍能关闭任何防喷器(剪切闸板除外)和打开事故安全阀;水下储能瓶应该安装,并且在地面能控制是否对其充压,其容积的要求:关闭三套闸板防喷器和一个万能防喷器后,仍有50%的余量,其系统的维持压力要求与表面储能瓶相同■操作时间:在任一控制面板,从按下功能键至完成的时间。闸板防喷器关闭时间:少于45秒;万能防喷器关闭时间:少于60秒;压井和阻流的开关时间:与闸板防喷器相同;LMRP的解锁时间:少于45秒混液和储存设备■混液箱的容积:至少与储能瓶的储液量相同■防冻液箱的容积:一倍或1.5倍于储能瓶的储液量■混液系统应该自动控制液压管汇(主控板)的要求■包含液压调压阀以便控制水下调压阀■具有流量表■显示各种压力■各种报警功能■远离钻台■控制防喷器组(包括LMRP)的所有功能■主要功能的手柄或按钮应该具有保护盖板(隔水管和井口连接器、剪切闸板防喷器)■主液压供应和信号压力供应应该安装过滤器司钻控制板:最少满足如下要求:■控制防喷器组和LMRP和压井/阻流阀等所有功能■显示功能的状态,同时能显示以前功能状态(当功能处于中间位置时)■遥控调节万能和闸板防喷器的压力,并当主电源失去的情况下,备用电源应自动切换■显示压力:储能瓶、表面管汇信号、水下万能防喷器信号、水下闸板防喷器信号、水下万能防喷器反馈、水下闸板防喷器反馈和平台空气压力■可以重新设置的流量表■报警装置:储能瓶低压、管汇低信号压力、低气压、混液箱低液位、低控制液位(浓缩液)、防冻液低位(如果有此装置)、主电源与备用电源的使用指示灯和泵运行指示灯(如马达有此功能)■防爆功能:有些采用正压防爆,有些采用密封防爆队长控制面板:远离钻台或靠近救生艇处,最少满足如下要求:■控制防喷器组和LMRP和压井/阻流阀等所有功能(除井口连接器第二开和接头盒锁)■显示所有功能状态■报警装置:储能瓶低压、管汇低信号压力、低气压、混液箱低液位、低控制液位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