CN201269046Y - 一种模块钻机系统 - Google Patents

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袁光宇
李迅科
曹树杰
车永刚
郑光洪
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Abstract

本实用新型提供了一种模块钻机系统，包括钻井设备模块、泥浆模块和动力模块，所述钻井设备模块与所述泥浆模块通过泥浆管线相连，所述钻井设备模块与所述泥浆模块分别通过动力电缆与所述动力模块相连，其中，所述钻井设备模块用于完成钻井作业；所述泥浆模块用于完成泥浆循环；所述动力模块用于完成所述钻井设备模块和所述泥浆模块的动力供给控制。本实用新型的模块钻机系统主要集成为3个大模块：钻井设备模块、泥浆模块和动力模块，对钻机系统进行了集成模块化处理，不但有效地节约了材料成本和空间，也更加方便进行撬块打包运输和整体安装。

Description

一种模块钻机系统
技术领域
本实用新型涉及石油钻采设备领域，更具体地，涉及一种模块钻机系统。
背景技术
我国的石油钻采设备，特别是海洋钻机的制造能力与发达国家相比，在产品性能和质量方面仍有一定差距。钻井设备的选型和布置是否合理直接关系到钻井作业效果，也是钻井装备集成的技术核心，但我国模块钻机的研发存在以下问题：受设计研发力量的制约对动力系统和设备的选型不能进行合理的安排；以往国内模块钻机的设计大多单纯由设计研发人员进行，往往脱离钻井作业的实际需求等。
由于上述各种原因和条件制约，目前国内还没有钻深达到7000米或以上的模块钻机。
因此，有必要设计一种钻深达到7000米或以上的模块钻机系统，以满足海上钻井作业性能可靠、操作维修方便、设备集成的需求。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种模块钻机，操作维修方便、施工建造容易等要求。
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种模块钻机系统，包括钻井设备模块、泥浆模块和动力模块，所述钻井设备模块与所述泥浆模块通过泥浆管线相连，所述钻井设备模块与所述泥浆模块分别通过动力电缆与所述动力模块相连，其中，所述钻井设备模块用于完成钻井作业；所述泥浆模块用于完成泥浆循环；所述动力模块用于完成所述钻井设备模块和所述泥浆模块的动力供给控制。
进一步地，上述模块钻机系统还可具有如下特点：所述钻井设备模块包括钻台和下部结构，所述钻台上设有钻井设备；所述下部结构由所述模块钻机系统的大平台上的第一滑道梁支撑，所述钻井设备模块沿所述第一滑道梁在南/北方向移动；所述下部结构和钻台的中间还设有用于支撑钻台的第二滑道梁，其与所述第一滑道梁相垂直，所述钻台沿所述第二滑道梁在南/北方向移动。
进一步地，上述模块钻机系统还可具有如下特点：所述动力模块包括柴油发电机组、电站、供配电单元、开关间和变压器间。
进一步地，上述模块钻机系统还可具有如下特点：所述钻井设备模块还包括井控系统，所述井控系统用于在正常钻井和井口控制时控制井口的开闭以及对井底压力进行控制。
本实用新型的模块钻机系统主要集成为3个大模块：钻井设备模块、泥浆模块和动力模块，对钻机系统进行了集成模块化处理，不但有效地节约了材料成本和空间，也更加方便进行撬块打包运输和整体安装。
附图说明
图1为本实用新型的模块钻机系统的组成结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1所示，本实用新型的模块钻机系统主要包括钻井设备模块(DES)、泥浆模块和动力模块，分别负责钻井、泥浆循环和动力供给控制，以保证钻井作业和生活的需要，各模块相互之间由动力电缆、泥浆管线、空气管线以及各种仪表相互连接。其中：
钻井设备模块主要由下部结构(DES A)和钻台(DES B)构成，是进行钻井作业主要区域。下部结构由模块钻机系统大平台上的第一滑道梁支撑，第一滑道梁可以是平行的一对滑道梁，这一对滑道梁可以使下部结构在南/北方向移动；下部结构和钻台的中间还设有一对用于支撑钻台的第二滑道梁，其与大平台上的第一滑道梁相垂直，可以使钻台和井架在东/西方向移动。
钻台主要包括钻井绞车、顶驱及其它各种钻台工具设备，也包括钻杆、钻井大绳和套管等相关的操作设备，同时还包括泥浆、固井循环和主要钻井控制系统。钻台用来将来自于井架、立根盒和转盘的钻井载荷传递到下部结构。
泥浆模块主要包括高压泥浆泵、灌注泵、泥浆混合泵及泥浆存储罐等设备，用于负责钻井所需的钻井液、泥浆的循环。
泥浆模块可分为底层、中层甲板和顶部管子堆场3层。其中，高压泥浆泵、灌注泵、泥浆混合泵及泥浆存储罐等设备分布在底层；中层甲板包括有散料区、缓冲罐、混合漏斗、空气压缩机、泥浆罐搅拌器等；泥浆模块的顶部由堆放钻杆的管子堆场、猫道、猫道气动绞车和用于提拉钻杆到钻台上的坡道构成。
动力模块主要负责整个模块钻机的动力系统的运行和控制，为钻机模块和生活楼提供满足各种工况下都能正常运行的电力，主要包括如下设备：柴油发电机组(包括主柴油发电机组和临时柴油发电机组)、电站、供配电单元和电控单元，开关间和变压器间、HVAC(Heating Ventilation And AirConditioning，暖通和空调)系统等。
其中，动力模块的模块钻机的供配电单元和电控单元，是模块钻机的动力与神经，确保设计满足安全、可靠、经济合理和技术先进的原则，本实用新型的模块钻机系统通过深入分析和研究钻机系统设备在各种操作工况的用电负荷，为主要设备的选取提供有力的依据，使电源能在各工况下既保证具有足够的功率储备，又能保证经济地运行。
此外，本实用新型的模块钻机系统同时还形成几种小的集成系统，包括：高压泥浆系统、井控系统、压缩空气系统、海水系统、柴油系统、消防系统、液压系统和火气系统等。这些集成系统属于3大模块中的某一个模块或者集成于多个模块之间，其中各集成系统的功能如下：
模块钻机的高压泥浆系统满足提供足够的高压循环泥浆；
井控系统属于钻井设备模块，用于在正常钻井和井口控制时控制井口的开闭以及对井底压力进行控制，以便维持井底正常的井底压力；
压缩空气系统提供干燥的、无油的压缩空气用以满足模块钻机系统中所有需要压缩空气的设备的使用；
海水系统通管线将来自平台海水系统的海水提供给海水设备、公用站、冲洗站和模块中需要海水的设备；
柴油系统为柴油发电机、锅炉、药剂罐和固井单元提供柴油；
消防系统用来保护配电间、发电机间、应急配电间、变压器间、电池室和钻台配电间等；
气瓶和控制管汇系统成撬，一个用于保护动力模块的配电间、发电机间、应急配电间、变压器间、电池室，另一个用于保护钻台上的配电间；
液压系统由液压管线和液压站、钻台液压管汇设备组成，是液压集中供应和分配系统，用来给钻机滑移、钻台工具和其它液压设备提供液压动力；
火气系统由固定的可燃气探头、火焰探测器、热探头、手动报警点和中心火气控制盘组成。
综上所述，本实用新型的模块钻机系统主要集成为3个大模块：钻井设备模块、泥浆模块和动力模块，对钻机系统进行了集成模块化处理，不但有效地节约了材料成本和空间，也更加方便进行撬块打包运输和整体安装；此外，由于模块钻机的结构较为复杂，在安全可靠的前提下，合理选用建造材质，合理布置大型设备；合理确定设计工况和荷载，以在保证满足结构设计需求的情况下尽可能降低结构重量。

Claims (4)

1、一种模块钻机系统，其特征在于，包括钻井设备模块、泥浆模块和动力模块，所述钻井设备模块与所述泥浆模块通过泥浆管线相连，所述钻井设备模块与所述泥浆模块分别通过动力电缆与所述动力模块相连，其中，所述钻井设备模块用于完成钻井作业；所述泥浆模块用于完成泥浆循环；所述动力模块用于完成所述钻井设备模块和所述泥浆模块的动力供给控制。
2、如权利要求1所述的模块钻机系统，其特征在于，所述钻井设备模块包括钻台和下部结构，所述钻台上设有钻井设备；所述下部结构由所述模块钻机系统的大平台上的第一滑道梁支撑，所述钻井设备模块沿所述第一滑道梁在南/北方向移动；所述下部结构和钻台的中间还设有用于支撑钻台的第二滑道梁，其与所述第一滑道梁相垂直，所述钻台沿所述第二滑道梁在南/北方向移动。
3、如权利要求1所述的模块钻机系统，其特征在于，所述动力模块包括柴油发电机组、电站、供配电单元、开关间和变压器间。
4、如权利要求1所述的模块钻机系统，其特征在于，所述钻井设备模块还包括井控系统，所述井控系统用于在正常钻井和井口控制时控制井口的开闭以及对井底压力进行控制。
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