半潜式平台水下设备培训资料

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