钻井平台技术交底

钻井平台技术交底（精选5篇）

篇1：钻井平台技术交底

下完井套管技术交底

一、下套管前准备

1、检查好浮鞋、浮箍、变扣接头、分级箍、双公接头、蘑菇头、倒扣接头、联顶节是否能够正常使用，丝扣是否合格，并在地面做好试连接。

2、按照下套管通知单要求，编好套管数据，套管数据应做到三对口，即与甲方的数据对口，与场地排序和编号对口，与剩余的套管根数对口。

3、检查准备好下套管使用的工具：套管钳、套管吊卡、套管吊装带、套管密封脂、灌泥浆管线、井口泥浆管线、保护母扣的“大盖帽”等。

4、检查并更换5 1/2寸闸板芯子、取出耐磨套、将循环接头放在钻台，将循环接头和事故接头放在钻台，下套管过程中井口不返泥浆时，接循环接头打通循环；井口发生溢流时，抢接方钻杆和事故接头。（注意：每次接事故接头时必须先把事故接头接在套管上，再接方钻杆，防止方钻杆撅坏套管丝扣）

5、将小鼠洞甩出，换成干净的下套管鼠洞。

6、两台泥浆泵，一台泵装缸套170*1用来顶通，装缸套170*2用来循环（必要时顶替泥浆），另外一台泵装缸套160*3用来固井到井后大排量循环。

二、下套管操作

1、吊套管要一根一起吊，起吊时注意周围人员状态，必须使用标准吊装带。

2、钻台护丝用绳穿在一块，用气动绞车往下放，严禁直接往下扔，以防伤人。

3、接附件时一定要涂抹好密封脂并且严防错扣而损坏。

4、下套管过程中，因修设备、更换套管、灌泥浆等而停止继续作业时，要上下活动套管，防止套管粘卡。

5、套管钳上扣时必须对正后上扣，严禁错扣后强行上扣，上扣扭矩按标准达到要求。错扣后，看看扣是否损伤，有问题甩下更换，如果上扣扭矩达到最大，仍有三扣或三扣以上套管甩下更换，如果上完扣再紧两圈，仍达不到最大扭矩，套管甩下更换。

6、套管下放过程中要控制速度，下放速度不得大于30秒/根，防止压漏地层。

7、要求10根灌泥浆一次，每次必须灌满；灌泥浆时必须活动套管，防止粘套管事故发生，套管进入稳斜段后，必须连续灌浆。灌泥浆严禁使用泥浆泵，防止管线甩出伤人。（特殊情况下如果使用泥浆泵，必须系好保护绳或者栓好保护链）

8、下套管过程中，一定要有专人坐岗，观察有无井漏（下套管泥浆不返）、溢流现象（不下套管返泥浆）。

9、套管下完后，查验剩余套管根数是否正确。

10、套管下完后，一次性把泥浆灌满再开泵，灌泥浆时必须活动套管，一定要坚持“一、二、三个凡尔开泵”的原则。

11、坐封蘑菇头丝扣上要到位，下入井口要用居中放入，防止刮坏蘑菇头胶皮，倒扣接头公扣要涂抹黄油，防止卸联顶节困难。

12、套管下完，先坐封，检查各闸门开关是否正确，再开泵通过侧导流循环，循环正常后再固井。

13、一定牢记“五不”和“五防”。

五不：丝扣不清洁不上扣；套管编号不对不起吊；吊卡未扣好不起车；套管不紧不下井；泥浆不灌满不抢下。五防：上扣要平稳，防止错扣；井口操作要细心，防止套管内、套管外落物；下放套管要平稳，密切注意指重表变化，防止遇阻后吊卡离开接箍造成严重吨钻；按照规定灌满泥浆，防止挤瘪套管；下套管时必须统一指挥，防止套管碰坏，人员碰伤，做到安全施工。

三、异常情况处理及预防措施

1、遇阻后，严禁硬提硬压，马上进行泥浆循环，先开一个凡尔小排量顶通，视泵压变化情况再进行大排量循环，并记好泵压与悬重变化。

2、如果发生粘卡现象，立即活动套管，上提下压不得超过5吨，防止挠性杆失稳造成套管损坏，粘卡后立即汇报驻井人员和公司主管领导是否泡油处理。

3、如果发生溢流现象，立即关井，抢接循环接头，汇报驻井人员和公司主管领导，采取压井措施，压稳气层后再继续下套管作业。

技术交底人：

队技术员：

队井队长：

****年**月**日

****年**月**日

****年**月**日

篇2：钻井平台技术交底

技术交底书

成都诺尔石油科技有限公司

二〇一一年三月

一、空气锤基本情况

型号：RKQC275-II；

外径：φ275mm；

锤身最大外径：φ295mm；

锤身长度：1758mm；

连接螺纹：75/8 REG PIN；

钻头外径：φ311.2mm；

安装长度（空气锤+钻头）：2025mm。

四）推荐空气锤钻井参数：

钻压：15～40kN；

转盘转速：20～30rpm；

空气排量：110～150 m3/min；

二、施工基本措施

一）空气锤的使用

使用原则：

井底清洁无异物或上趟钻钻进正常，检查出井钻头外径磨损小于2mm；实施雾化时，通过调配雾化剂井眼状况可控制；井下返砂正常，无严重蹩钻现象，钻时正常，起下钻（活动钻具）顺畅。

停止使用原则：

钻进到目的层位；钻时突然变慢直至1min以上无进尺；井下出现其它异常情况导致排砂口返砂不正常、立压异常升高大于0.5MPa、连续憋停转盘、活动钻具摩阻增加50kN以上，经持续循环仍未改善；出现不满足相关安全技术操作规程的情况。

二）井眼准备

1、空气锤入井前应保证井眼干燥，具体表现：取样口砂样干燥，砂样

放到手心有温热而无明显冰凉感觉，排砂口扬尘丰富。起钻后测量牙轮钻头（或冲击钻头）外径和检查磨损情况，判断井眼是否需要重新修整，确保冲击钻头顺利入井到底。

2、如开钻即使用空气锤，井队应使用新牙轮钻头钻套管附件和导眼，导眼应钻入新地层3～10m。在岩屑干燥、无金属屑和憋钻现象时，井眼循环干净后，方可起钻下空气锤。

3、如在使用牙轮钻头钻导眼时地层出水，如决定转为雾化空气钻进，应继续使用牙轮钻井方式钻进至井下携岩、返屑正常，方可起钻换空气锤钻进。

三）工具调试、下钻、钻进、起钻

1、空气锤的钻台安装、调试

⑴按说明书要求将空气锤与冲击气钻头正确安装，使用手动工具拧紧空气锤上下接头，起吊空气锤检查冲击钻头上下活动行程尺寸合格后，向空气锤上接头内注入200ml润滑油；

⑵接方钻杆前在鼠洞内吹气1～2min，清洁方钻杆内污水；

⑶按规定扭矩和钳口位置，使用钻头盒和大钳拧紧空气锤上下接头；⑷启动1～2台空压机，钻头下方垫方木钻台试锤；

⑸按空气钻井设计组合钻具下钻，丝扣油应涂在钻杆公扣上；

⑹安全卡瓦不得安装在空气锤缸体上，应安装在上接头处。

2、下钻

⑴钻杆在地面应进行内壁污垢堆积程度检视，如内壁污垢严重应进行地面除垢，防止污物造成空气锤工作不正常影响钻进，必要时应使用带钢丝的专用工具清洁。单根钻杆入鼠洞前，必须在大门坡道上采用锤击震荡除渣，接到方钻杆上后，应短促开气进一步吹洗内壁；

⑵空气锤入井进入裸眼后，下钻速度要均匀。遇阻不得强行划眼，可

轻压下放（不可开转盘），如仍无法解决，应起钻下牙轮钻头划眼；

⑶在距井底5～8m时，接方钻杆开气循环，观察出砂口排砂情况。如排砂顺利，立压变化不大，则缓慢下放钻具边循环边探底（不可开动转盘）。然后提升钻具，在距井底0.5米左右时，循环观察排砂和立压情况，如排砂口无大量岩屑排出时，启动转盘，缓慢下放钻具，加钻压到0.5～1t试钻，有明显进尺后调整到正常参数钻进。

3、钻进

⑴采用干空气钻进，钻井队必须派专人专岗、定时（2分钟一次）观察取样口砂样，发现砂样潮湿、湿润或地层出水应立即通知司钻，先循环观察判断地层出水量，视情况转化成雾化钻井；

⑵钻进时，要求平稳均匀送钻（溜钻），钻压应控制在5kN范围内波动，遇到立压和扭矩突然变化、憋跳严重、上提遇卡、排砂管线出口降尘水增大等井下异常现象时，应立即停钻，活动钻具，循环观察，分析原因，及时处理，采取措施后，方可继续钻进；

⑶每钻完一单根，上提钻具至少一个单根高度后，在下放钻头至井底0.5～1m进行井眼循环清洁后，方可接换单根。为防止沉砂卡钻，循环时间以立压明显下降或排砂口岩屑明显减少为原则（可根据排砂管岩屑冲刷声或者井下钻进正常、地层岩性均匀时的循环经验时间决定，雾化和井下异常时以观察排砂口出砂量为准）；

⑷新单根入鼠洞前，钻杆应使用通径规清洁内壁，然后在大门坡道上采用锤击震荡除渣，并使用空气吹洗内壁，接单根动作要迅速，防止井下静止时间过长，造成井下事故。倒换51/2＂钻具时，要在地面将51/2＂钻具反复锤击震荡清洁内壁；

⑸停气要缓慢操作，所用时间要不能低于半分钟，以免岩屑倒灌锤内； ⑹在钻遇水层循环观察期间，应增开1台空压机，提高空气排量，保

持井眼清洁，避免因钻屑或掉块下沉并堆积在环空间隙小的地方导致卡钻；

⑺在正常情况下，应遵循：空气锤钻进为主、牙轮钻头钻井为辅的原则，即：牙轮钻头只作为两只冲击钻头之间的井眼修整工具；

⑻不提倡在长井段牙轮钻头钻进后，不进行井眼充分准备，而盲目使用空气锤钻进；

⑼冲击钻头的使用时间和进尺，应根据地层岩性和空气锤性能及钻头质量来综合考虑，避免盲目追求钻进高指标，造成复杂；

⑽井队应设专人巡视排砂口、取样口，观察并记录返砂情况，每2分钟观察一次，10分钟记录一次，若有异常情况应立即汇报；

⑾缩短工艺操作措施时间，降低复杂事故概率。

4、起钻

⑴准备起钻前，要对井底进行彻底清理，待排砂管没有明显岩屑排出时方可起钻；

⑵起钻时司钻操作要平稳，遇阻要谨慎操作，必要时接方钻杆开气带压循环起钻，直至开增压机。注意观察立压变化，不可倒划眼起钻；

⑶起出空气锤时，及时松开上下接头，以便钻台保养。

三、其它

篇3：钻井平台技术交底

1 目前我国海洋工程规划实况论述

客观地讲, 海洋平台结构无限复杂深入, 特别是在单位设备体积过于庞大和造价高昂背景影响下, 使得其和陆地油气开采技术相比, 深陷于更加恶劣的生态环境之中, 包括台风、海浪以及地震安全威胁等。另一方面, 因为环境腐蚀特性深入, 特别是在适应部件衍生老化损伤迹象前提条件下, 对应平台抵抗实力严重削减。所以, 海洋平台整体设计和制造工作内容, 必须建立在一类国家综合工业水准达标状况下对应工序才能顺利衔接。截至目前, 我国已经研发并投入使用的平台类型包括:首先, 依照基础运动模式顺势划分为固定式、移动式两类单元。其次, 依照异质化使用功能又可顺势划分出钻井、生产、储油和近海控制单元。

2 海洋钻井平台技术适应性特征整理

截至目前, 我国海洋钻井平台已经步入全新发展阶段, 其间技术人员为了尽皆全力掌控平台结构性能, 而笔者主要针对当下广泛沿用的平台技术特征加以简要陈述。

2.1 固定式钻井技术调控单元

其长期被认定是比较传统的平台结构规范手法, 并其经过合理过渡时间影响, 衍生出诸如重力式、张力腿式等不同工作形态。对应平台在水深适应实力方面研究结果表现为:桩基式 (400m) 、重力式 (150m) 。联合一般视角窥探, 其中固定式平台布置方式相对简易, 隐藏的技术性风险和制备成本数量都趋近可观状态, 并且不会过度经手海风环境摧残, 能够将前后期钻井采油异质化功能全面集结。所以, 长久以来, 此类平台技术在世界性科研领域中占有地位, 对应的市场份额更加是难以精确估计。

2.2 坐底式钻井技术操控单元

此类结构单元经常联合沉浮箱、既有响应设备、内部支撑器件加以综合修葺, 其最大优势特征在于钻井工序完毕过后, 能够及时沿用拖船传输方式进行关键钻井场地转接, 内部移动效率较高, 并且底面放置在海床基层界面之上, 对于外部海洋整体环境始终保留较强的抵御效用。但是始终存在以下弊端状况:第一, 此类平台在海底地基控制精准度上要求极为严格;第二, 因为平台自身高度长期穿插影响, 使得基础技术媒介无法发挥最佳水深适应性能。现如今已经投入使用的技术平台最为理想的状态不过是在30m界定范畴之内进行工作, 如果要在当下时间合理提升设备水深适应实力, 对应耗费的技术成本数量极为繁多。再就是单纯对于坐底式平台来讲, 如若说节段高度已经稳定, 相对地就说明其只能长期在低于预设高度指标的水体环境中布置对应工作流程, 对于外部空间综合适应灵活度掌控不够精准, 所以长久以来对应油气开发领域中长期受限。

2.3 自升式钻井操作空间

此类结构又被称作示桩腿式平台, 主要借助浮体、升降装置与桩腿等异质化部件交接整编, 在开展对应钻井工序环节中, 涉及内部桩腿会直接介入海床预设深度, 确保能够尽量稳固地支撑整个设备资源, 确保后期钻井作业内容的顺利交接。客观地讲, 自升式平台基本上能够迎合拖航移位过程中的稳定性掌控需求, 确保作业期间预设强度指标都能顺利延展。联合技术人员阶段化实践调查经验整理解析, 如今国际范围内已经开放使用的自升式平台数量已经达到400以上, 几乎占据整个海洋平台总体数量的45%左右, 并且内部作业期间涉水深度超出120m预设指标的包括20多座, 水深适应能力极限状态为170m。而对比来看, 我国已经研发并投入使用的自升式平台数量为18座, 内部作业深度超出90m预设标准的大概包含4座。

海洋钻井平台技术专利长久以来被少数发达国家垄断控制, 如今随着内部紧张趋势地不断削减, 使得我国相关科研单位能够及时借鉴美国、挪威等技术经验, 相信必将为今后海洋勘探领域多元化开发和高端钻井技术竞争趋前景绽放提供较为坚实的支撑平台。

3 我国海洋钻井平台技术今后整体发展趋势预测评估

3.1 海洋钻井技术平台架构稳定性、自动化调试程度日渐加深

长期以来, 经过风、浪等较为复杂的自然环境侵蚀, 使得海洋钻井工序安全规范内容全面集聚, 当中包括石油装备高端拓展和海洋下入工具整编研究项目此消彼长。

3.2 海洋钻井平台功能多元化现象广泛分布

持续到上世纪90年代后期, 我国大部分钻井工程规划主体已经朝着基础设备性能多元化制备方面不断努力。如今全面投入使用的创新型海洋平台积累海洋高精度探测、修井、生活化改良等多样功能, 其中包括具有动力定位装置的FPSO, 可以作为穿梭油轮, 实现一条船开发一个海上大型油田的目标。多功能半潜式钻井平台不仅可用作钻井平台, 也可用作生产平台、起重平台、铺管平台、生活平台以及海上科研基地, 甚至可用作导弹发射平台等, 适用范围越来越广。

3.3 海洋钻井平台向深水领域发展

世界主要海洋装备制造强国均已开始研究并制造大型化的海洋油气开发装备, 作业水深已由早先的10-25m发展到当今的3000m以上。

4 结语

综上所述, 如今我国石油勘探综合技术开发活动已经全面步入一类全新适应范畴, 其中国际化科研单位已经不断加大对应资源勘探领域中的支持成本数量。而我国也在最近节段做出一定的海洋平台技术改进贡献, 可是仍旧无法摆脱整体技术结构的落后境遇。由此看来, 我国海洋钻井技术研究人员不得不在合理时间范围内加快对应科研改造效率, 并联合西方国家最新调试经验加以同步赶超, 借此为我国日后海洋内部能源系统挖掘和可持续保护前景综合化绽放奠定深刻适应基础。

参考文献

[1]徐优富.海洋钻井平台市场将逐步转好[J].海洋石油, 2010, 11 (02) :145-166.

[2]马生居.浅析海洋钻井平台技术的发展方向[J].企业研究, 2011, 13 (04) :123-136.

篇4：钻井平台技术交底

2010年10月15日，863计划海洋技术领域“3000米深水半潜式钻井平台关键技术研究”课题顺利通过国家科技部验收。验收专家组认为，课题在深水半潜式钻井平台设计和建造技术方面取得了重要进展，部分关键技术成果达到国际领先水平。

“3000米水深半潜式钻井平台关键技术研究”课题由中海石油研究中心牵头，联合了国内海洋工程界知名高校、研究院所、设计单位、建造船厂，采取了“产、学、研、用”相结合、工程项目与科研项目紧密结合的科技创新模式，旨在突破深水半潜式钻井平台的关键技术，形成深水半潜式钻井平台的自主设计与建造的技术能力。

通过四年多的技术攻关，课题组形成了深水半潜式钻井平台设计技术、数值分析技术、模型试验技术、建造技术等四大技术体系，突破了动力定位模型试验技术、大型设备及复杂系统的安装调试技术、高强度与超高强度大厚度钢板的焊接工艺技术、半潜式平台的噪声预报及降噪技术等36项关键技术，其中35项关键技术已经应用于我国第一座自主设计和建造的第六代深水半潜式钻井平台“海洋石油981”号。该平台作业水深能力达3000米、可变载荷能力9000吨、钻井深度10000米，其综合技术指标进入世界前列，是我国海洋石油工业走向开发深海油气和参与国际竞争的必需重大装备。平台的设计与建造对实现我国石油工业由浅水向深水的跨越发展、保障我国能源战略安全、促进我国重大装备制造业的发展等均具有重要意义。

发展气体燃料动力船舶是大势所趋

8月初，我国内河首艘液化天然气(LN G )混合燃料船舶在武汉开始试航。采用这种清洁能源的船舶，将有效保护水体环境，解决当前船舶尾气污染严重的问题。随着燃油成本的升高和减排呼声的增加，低碳减排热正在逐渐“烧”至船舶市场，而我国船队能否抓住黄金发展期，从内河突破水上节能减排，成为未来的热点之一，配套设施等工程上马也将创造众多商机。

气体燃料动力船舶是大势所趋

法国船级社曾指出“天然气动力推进系统将成为今后绿色航运的主要贡献因素之一。”该社船舶部门总经理Bernard.A nne说，“采用天然气为船舶动力具有减少污染排放等诸多的优势。天然气供应充足丰富，与低硫含量燃料相比还具有价格优势。我们已经在研究改装现有船只的可能性。”

而自2010年起，所有停靠欧盟港口的船舶，其燃油含硫量不得超过0.1%的最高限制。一位船东告诉记者，目前中国大部分船舶如果要在欧盟港口停泊，一般采用两种方式：一是提前关闭引擎靠岸；二是在附近港口换加低硫燃油。

“但这终究不是长久之计，而且如果没有进行改装就换油，也会降低船 舶 的 使 用 寿 命 ， 存 在 一 定 的 风险。”这位船东说。

船东和船厂都必须找到减少排放的方式。“在各种类型的船舶上安装气体燃料发动机的技术方案已经开始尝试，并显示了与液体燃料良好的可选择性。”A nne说。

挪威船级社DNV执行副总裁Rem i.E riksen日前也公开表示：“全球航运界到2030年有潜力实现减排30%，这其中最有效的措施就是使用LN G作为燃料。”

在武汉试航的混合燃料船舶中，液化天然气是主要动力能源，与柴油配比为7∶3，罐体固定在船舶甲板上，封闭运行，所有控制点都有传感器，能自动或手动切断起源，安全性较高。测算显示，运用液化天然气后船舶能节约燃料成本近25%。

生产商湖北西蓝天然气公司总经理 方 家 汉 介 绍 ， 用 于 船 舶 燃 料 的L N G可完全替代燃油，为船舶提供动力，不仅可以实现零排放，减排力度很大，还会大大减少水质的污染，保护水资源。

“LN G属低温液体，即使发生泄漏事故时也会很快自然气化，其密度比空气轻，在发生泄漏后会自动向上溢开，不会对水体产生污染；加入特殊嗅剂后，天然气泄漏可及时被发现；天然气的燃点比汽柴油更高，瞬间着火比油慢，易扩散，不易达到爆炸极限。从使用安全性上来讲，天然气也比燃油好很多。”方家汉说。

推广起来“雷声大雨点小”

作为清洁型能源，LN G的应用可以降低氮氧化物和二氧化碳的排放，而且LN G不含有硫和残留物，也杜绝了硫化物和微小颗拉等其他有害物的排放。

从经济性上而言，方家汉介绍，经测算，1立方米LN G气体近似于1到1.1公升(汽、柴)油。目前柴油均价6元/公升，天然气按照4.5元/立方米计算，如果按照70%的替代率来算，一年大约节省19.23万元。而改装成本船用LN G装置约5万元/套，船用储罐及汽化器约为13万元/套，共计18万元/套，12个月就能收回改装成本。

但是这种环保的新材料，目前在推广时却存在一定的阻碍。从上年年中至今，已经有不少内河船舶厂商与政府合作，表示开始内河船舶的“油改气”工程，但是就目前来看，仍存在“雷声大雨点小”的状况。R em i指出，改建现有船队和LN G储存基础设施缺乏是目前面临的主要问题。

首先是由于LN G燃料船的续航能力还较弱。目前，以LN G为燃料的船舶最高续航能力较低，达不到远洋长途运输要求。船舶的燃油舱体积虽大，但可以在船上见缝插针随机安放；而L N G储存罐体积虽小，却系统复杂，布局难，安装圆筒形LN G储罐也会损失部分运输的空间，这为船舶的设计和改建带来了很大的难度。

第二是由于大部分港口LN G补给设施不配套。尽管LN G补给并不困难，但是港口方面却没有建立起完备且实用的配套体系。

我国可从内河出发占领气体燃料动力船先机

不过，由于所在区域对船舶排放要求日益严格，丹麦、挪威等北欧国家已经开始使用以L N G为燃料的渡船、滚装船、海岸警备船、LN G船和平台供应船。这说明，随着全球范围内对气体排放要求越来越高，石油资源越来越少，节能呼声越来越大，船东和港口方面的障碍也正逐步被清除。

因此，业内人士认为，一方面，应在船舶设计和建造方面加大创新力度，在主流船型优化和新船型开发中加入低碳概念，推进内河船舶向绿色环保转变。例如在设计新船时考虑燃气供应系统的布置，以及气体燃料发动机的设计，以增强船舶续航能力。

上海国际航运研究中心副秘书长李钢介绍，全球航运业造成的温室气体排放量是航空业的2倍，也有预测认为到2020年全球航运业将需要4亿吨燃油。目前航运业每年排放超过12亿吨的二氧化碳，占全球总排放量的6%。

国际海运组织创造了能效设计指数，如果不达到排放要求基线标准的传播，可能就要面临退出营运的危险。“应该重点加强支撑船型开发的基础共性技术和绿色、安全技术研究。”李钢说。

另一方面，国内船舶制造商也应积极参与到以LN G为燃料的高技术船舶的承造，用市场迫使自己技术升级，抢占气体燃料动力船先机。

李钢认为，可以依据内河运输的特性，研究建立内河船舶节能减排体系和标准，促使内河水路运输企业制定能效管理计划，以推进内河航运向“绿色”转变。

此外，还应增加水上加气站的建设。方家汉介绍，未来公司将在长江流域各港口、城市建立水上加气站和储气站，让各地船舶能用液化天然气作动力能源，最终实现完全替代燃油，成为动力燃料。

据了解，在1个多月的试航结束后，武汉将根据数据优化设备，在更多的船舶上使用液化天然气，该市已计划年内建设6座水上加气站，以配套LN G燃料。

我国船舶自动化与国外存在三大差距

在前10年中，我国在船舶自动化配套产品研发方面取得了一定进步，但与发达国家相比仍然差距较大。未来10年，我国船舶配套行业应以创建船舶自动化名牌产品为目标开展工作，跟上国际船舶自动化技术的发展趋势。9月15日，在上海市造船工程学会2010年船舶自动化专业学术年会上，船舶自动化专家、上海船舶运输科学研究所研究员侯馨光、张敏作了名为《船舶自动化未来10年展望》的学术报告，提出了上述建议。

现状：瑕不掩瑜，存在三大差距

侯馨光、张敏介绍，在本世纪的前10年中，在工信部等国家部委和上海市政府的主持下，上海以711所、704所及上海船舶运输科学研究所、上海交通大学、上海海事大学等科研单位和高等院校为主体，形成了一支国内最强的船舶自动化科研队伍。

这支队伍的科研力量集中，相互交流、沟通便捷，通过及时追踪国际船舶自动化技术的发展趋势，已基本掌握了船舶自动化核心技术，相继开发出适用于三大主力船型的船舶主机遥控系统、电站监控系统、机舱通用监控系统等产品，还研发成功了海洋工程自动化设备、全船自动化设备。这些产品不仅符合船舶对自动化设备在标准化、模块化、系列化方面的要求，而且其设计理念、技术性能和产品功能均与同类国外产品接近。目前，已有多型军用舰船、民用船舶采用了上述产品。

两位专家认为，虽然本世纪初以来我国在船舶自动化配套领域取得了一定成绩，但客观地说，整体发展速度还不够快，无法跟上我国造船行业快速前行的步伐。国外自动化配套产品制造商则在此期间，通过在国内设立销售、服务网点等方式，在投入并不大的情况下很快占据了我国市场。

那么，我国在船舶自动化领域与发达国家的差距究竟体现在哪些方面？侯馨光、张敏认为，差距主要有三点。一是我国科研单位研发出船舶自动化设备后，往往只能小批量或单件生产，因此国产设备在成熟度、工艺、质量等方面都与国外产品有较大差距，还不是真正意义上的产品。二是对于市场迫切需要的绿色、环保、节能型船舶自动化设备及船岸一体化技术，我国目前基本上尚未涉及。在这些领域，我国有的高等院校虽然进行了理论上的研讨．但研究成果与实际应用还有一定距离。三是本世纪初以来，国内船舶自动化设备生产商数量激增，但这些企业大多规模较小，其产品类似且技术水平不高．根本无法与国外企业的产品抗衡。

目标：自主创新，打造知名品牌

侯馨光、张敏分析，未来10年，全球船舶自动化技术发展的步伐必然加快，绿色、环保、节能技术将成为发展重点；船岸一体化技术将被普遍采用，海洋工程装备自动化技术将进一步发展，智能型传感器及无线网技术 将进入船舶自动化领域。

两位专家认为，发展我国船舶自动化配套产品要从实际出发，根据国情有所为，有所不为。他们建议，在产品研发方面，我国不要全面出击、遍地开花，应立足于有限的目标。首先，船配行业应在现有基础上，发挥上海地区船舶自动化科研力量的优势，通过自主创新，开发一两个拥有自主知识产权的船舶自动化设备精品．并将其打造为知名品牌，参与国际竞争。其次，我国应争取在海洋工程装备自动化领域实现零的突破，研发出具有自主知识产权的动力定位系统及其控制系统，并使其在海工领域得到应用。

要实现这些目标，船配行业必须坚持自主创新，从整体上缩短我国与世界先进国家水平的差距。为此，侯馨光、张敏建议，我国科研院所及高等院校应紧跟国际船舶自动化技术的发展脚步，积极研发能满足市场需求、具有当代国际先进水平的船舶自动化设备，在全船综合自动化集成技术，船岸一体化运程管理、控制及维修诊断技术，无线网及智能传感器技术，海洋工程装备自动化技术，绿色、环保、节能船舶自动化控制技术等方面实现较大的突破。

与此同时，业内的船舶自动化设备生产商要不断提升自身的技术水平和产品档次，通过与科研院所、高等院校合作，使船舶自动化技术研发成果实现产业化，最终凭借一流的工艺、质量创建名牌产品。

两位专家还呼吁，国家船舶工业主管部门和我国船舶工业行业协会应根据我国船舶行业的特点，从完善体制、机制入手，积极探索做大做强国产船舶自动化设备制造业之路。

我国海上溢油与船舶压载水净化取得重要进展

10月9日，科技部在山东省威海市组织召开了“十一五”国家科技支撑计划“远洋船舶压载水净化和水上溢油应急处理关键技术研究”项目验收会。科技部王伟中副部长、交通运输部高宏峰副部长和山东省王随莲副省长等领导出席会议并讲话。会议由科技部社会发展科技司闫金副巡视员主持，科技部和交通运输部相关司局及中心负责同志参加了会议。

快速提高水上溢油事故处置能力与远洋压载水净化装备产业化水平，已成保护海洋生态环境，服务国际公约履约，支撑航海业可持续发展的重要任务。2006年，“十一五”国家科技支撑计划支持实施了“远洋船舶压载水净化和水上溢油应急处理关键技术研究”项目，由交通运输部组织实施，主要承担单位包括中远集团、交通部水运科学院、大连海事大学、厦门大学等33个单位。

项目紧密围绕我国海上船舶运输溢油事故频发和处置难度加大的现状，以及国际海洋公约对远洋压载水净化限定日益临近的需求，突破了水上溢油多尺度监测与预测预警、水上溢油事故应急处置等共性和关键技术，初步构建了水上溢油事故监测预警技术平台及业务运行系统，在交通运输部海事局、烟台溢油应急技术中心、深圳海事局等得到业务化应用，成功应用于烟台长岛县长山水道溢油等实际事故处置，其快速性和准确性得到了认可。今年7月16日大连海上重大溢油事故发生后（简称“7·16事故”），根据事故处置要求，各课题承担单位积极投入事故处置中，提供的监测与预测信息成为交通运输部指挥溢油事故处置的重要技术支撑。同时，项目研制的船用压载水物理净化处理设备样机已装船运用，最大处理量600吨/小时，获得国际海事组织产品技术认可，建立了亚洲第一个船舶压载水装备检测基地与实验平台，标志我国具备压载水处理设备产业化的国际通行证，对于我国远洋业健康发展和环保产业发展具有重要意义。目前，中远集团已将该装备产业化提上日程，产业化基地建设正在规划中。该项目通过由国家海洋局第二研究所潘德炉院士等15位专家组成的项目验收专家组的验收。

会上，王伟中副部长作了重要讲话，对项目所取得的成果及在重大环境事件中发挥的作用给予了肯定，认为该项目立项体现了科技工作的前瞻性，相关研究成果对于提升我国海洋环境保护水平具有重要意义，展示了中国作为负责任大国形象。他指出，按照十七大提出加快自主创新，建设创新型国家的要求，科技创新面临推动经济发展由要素驱动转向创新驱动的重任，这既对科技工作在历史变革关键时期提出了殷切希望，也对未来科技创新指明了发展方向和明确要求，科技工作应更加贴近实际需求，要提高科技经费的使用效率，瞄准方向，聚焦重点，服务于国民经济发展主战场。最后，他对项目工作提出几点要求，一是要继续发扬项目执行中的优良作风，认真做好成果凝练，加快产业化和推广应用；二是要充分利用现有研发平台及团队，争取创造更多一流科技成果；三是要认真总结项目实施管理经验，不断提高科技项目实施效率与管理水平。

会议期间，王副部长一行考察了中远集团在威海市建立的远洋压载水净化装备检测试验基地，并参观了由山东省海事局组织的海上溢油应急处置演练。

“十一五”期间，“远洋船舶压载水净化和水上溢油应急处理关键技术研究”项目在海上溢油事故监测预警与远洋船舶压载水净化方面技术研发与应用方面奠定了基础，项目总结验收也意味着一个新征程的开始。按照科技部与交通运输部2010年会商议定事项，两部门将进一步加强协调与沟通，切实做好科技进步与重大项目建设的结合，积极支持交通运输节能环保领域科技发展。

日本造船企业出口造船钢板弯曲技术

日本石川岛播磨重工（IHI Corp.）已经研制出了一种造船钢板弯曲自动化系统并计划向新兴国家造船市场推广。由日本石川岛播磨重工旗下的造船分部石川岛海洋联合公司（IHI Marine United Inc.,）研制的钢板弯曲自动化系统，只要输入数据，钢板弯曲自动化系统就能对包括钢板传输到钢板弯曲的整个过程进行处理。

据悉，到目前为止，石川岛播磨重工一直依靠技术工人将钢板放在加热炉中加热和冷却水中冷却后，再将钢板弯曲成要求得到的形状，但技术工人要掌握该技术至少需要十年。

采用钢板弯曲自动化系统后，可将钢板加工各种成复杂的形状，如“S”型。钢板自动化弯曲系统将实现全过程自动化，包括钢板弯曲后少量的修饰。据悉，虽然该钢板弯曲自动化系统大约要耗资3亿日元（360万美元），加上年度使用费1000-1200万日元，但采用该系统每年将给每个船厂节约成本高达3000万日元。

据悉，钢板弯曲自动化系统将逐渐在石川岛播磨公司旗下的船厂和零件厂推行，向国外船厂推销钢板弯曲自动化系统的时间将在2011财年。虽然在巴西、印度和其他国家的许多公司都准备涉足造船，但面临着培养高技能人才的障碍。

由于在最近的造船行业不景气期间，大量工人下岗后，日本国内的造船企业正在应对技能人才严重短缺的问题，因此给石川岛播磨重工的钢板弯曲自动化系统提供了入市的机会。

虽然日本造船企业有大量的订单丢失给了中国和韩国造船企业，但正在积极扩大对外投资，由于接单稀少，将导致石川岛播磨重工的造船企业2012财年的销售收入从本财年的1800亿日元，下降到2012财年的1500亿日元。

大功率海工发电机将国产化

“9000KW的大功率海洋工程发电机，再有半年即可从试验室走向产业化。我们将力争用三年的时间，让‘中国芯’的大功率船用(海工)发电机系列取代洋品牌。”吴登林如是说。届时，中高压船用(海工)发电机完全依赖进口的局面将被打破，拥有中国“自主品牌”的大功率海工发电机将PK“洋品牌”。

8月17日，“创新型经济在江苏”全国网络媒体采访团在镇江中船现代发电设备有限公司采访时，该厂的负责人吴登林向记者非常自豪地透露了这一信息。而此时距离国家工信部和财政部将“自主品牌中高压船用(海工)发电机研发项目”放在该企业仅过去了四个月的时间。

据吴登林介绍，海洋工程产业是一个朝阳行业，海洋工程装备已列为国家战略新兴产业。今年四月，经过国家部委的严格评审和复查，研发大功率海工发电机的重任落在该企业。此项目将提高海洋工程项目的国产化配套能力，缩小与国外产品的技术差距，填补空白，结束中国大功率海工发电机目前完全依赖进口的局面。

作为国内专业生产中高速船用发电机和柴油发电机组的股份制企业，镇江中船现代发电设备有限公司在初创之时，就将研发团队引入企业，使得该企业在短短四年内就奠定了行业内的领先地位。吴登林介绍称，目前，5000KW的海工发电机已研制成功，9000KW的发电机正在试验阶段，最快半年就可进入产业化实施的阶段。

“通过此项目的实施，将形成具有自主知识产权包括15个技术规格的品种的海工用中高压发电机系列产品。我们将力争用三年的时间，让‘中国芯’的大功率船用(海工)发电机系列取代洋品牌。”吴登林如是说。

电力推进系统优势多多

随着国际海事组织在船舶排放方面制定越来越严格的标准，加上石油资源逐渐耗尽，内燃机将逐步退出历史舞台，绿色环保的电力推进系统将成为未来船舶动力发展的方向。国外已经开发了多种类型电力推进系统，并在多型船舶上应用。我国在此领域的研究则刚刚起步，应加速对相关技术的研究和开发应用，积极参与到这一领域的国际竞争，在市场上占有一席之地。

“与传统的船舶动力系统相比，电力推进系统具有调速范围广、驱动力大、易于正反转、体积小、布局灵活、安装方便、便于维修、振动和噪音小等优点。电力推进作为船舶的新型推进动力，世界各国都在进行深入的研究。” 中国工程院院土、中国船舶轮机专家闻雪友表示，作为船舶主动力系统的电力推进系统，由于其高效率、高可靠性、高自动化以及低维护，正成为新世纪大型水面船舶青睐的主推进系统。目前，发达国家新造船舶的30％已采用电力推进系统。船舶电力推进新技术的研发及应用，将大大减轻船舶污染和海洋环境污染，充分体现了“绿色航运”和“绿色船舶”的环保节能理念，这将是今后船舶动力领域的一个发展方向。

“相对于传统的柴油机推进系统，电力推进系统可谓优势多多。”据上海海事大学教授汤天浩介绍，一是电力推进具有良好的经济性。在一艘船上多台中速柴油机用于发电，可根据用电负荷选择发电机运行台数，使机组始终运行于高效工作区，实现最大的经济性。与同功率的船舶相比，采用电力推进要比内燃机推进耗油减少10%左右，减少船体阻力5％～10％，提高运输效率15％，航速可提高0.5节。二是电力推进系统操纵性好。采用电力推进系统后，操纵控制方便，起动加速性好，制动快，正反车速度切换快，可推进电机转速易于调节，在正反转各种转速下都能提供恒定转矩，因此能得到最佳的工作特性，使船舶取得优良的操纵性。三是电力推进系统具有良好的安全性。对于柴油机推进的船舶来说，一旦主机重要部件或舵机、轴系出现故障往往导致瘫船。而电力推进则使用多台原动机，个别机组故障不致丧失动力。电力推进系统多采用两套以上互为备用，同步电动机定子有两组相互独立的绕组，一组出了故障仍可减载运行。四是电力推进系统节省空间。采用传统推进系统的船舶轴系长度往往占到船长的40％左右，采用电力推进系统的船舶省去了传动轴系、减速齿轮箱，改善了机舱布局结构，使动力装置安排更加合理，节省了大量空间。五是电力推进系统噪音低。采用电力推进后，主要振动源——发动机安装在弹性底座上，以恒定转速运行，与轴系和船体也无直接联结，大大减少了振动和噪声，工作区整洁，提高了乘船的舒适程度。六是采用电力推进系统有利于船舶控制环境污染，降低排放。对同一功率船舶而言，电力推进中的中速柴油机可以始终在最佳工作区工作，燃油燃烧质量好，燃烧产物中的氮氧化物含量少，减少了废气排放，使机舱内空气新鲜，环境质量得到改善。

专家表示，船舶采用电力推进系统后，有利于进行计算机网络管理，有助于实现系统的自动控制，全面提升船舶信息化、智能化、自动化水准。因此，船舶电力推进系统应用范围不断扩大，将成为未来绿色船舶前进的动力。

双燃料发动机

船东的新选择

为摆脱原油价格的波动以及新规范对排污者实施的更严厉处罚，代用燃料变得更具有吸引力了。然而，瓦锡兰公司说，新燃料必须以船东能灵活选用作为其宗旨。

瓦锡兰船舶动力销售主任Rolf Stiefel说，液化天然气(LNG）正越来越成为一种可行的柴油机代用燃料。该公司预期今后将签订一些合同，从而实现在商船上采用燃用LNG的技术，而不仅是在液化天然气运输船上燃用。

瓦锡兰相信，多年来致力于LNG动力开发为他们带来了双燃料发动机市场上的竞争优势。Stiefel先生说，瓦锡兰在该领域的经验可以追溯至20世纪下半叶，在Chantier de l’Atlantique船厂建造的液化气运输船上安装船用装置之前，公司已经有陆用双燃料发动机的经验了。

最新的一款瓦锡兰双燃料发动机系列为20DF型，它是双燃料发动机中最小的，在2009年12月上海国际海事会展上首次现身市场。该型机与中等尺度的34DF、34SG和32GD机，以及最大的50DF机一起形成系列。

所有双燃料或三燃料发动机系列都可以燃用液化天然气、船用柴油或重油，使船舶的操纵人员可以根据船舶运行的海域，灵活地选用最佳成本效益的燃料。

Stiefel先生说，多燃料发动机不是什么新东西，它们在岸上的工业应用，特别在发电领域的应用已有10多年了。“航运业采用这项技术已经是迟的了，但是燃料（LNG）的获得，却是双燃料发动机发展中的关键。”

此外，环保规范在不断改变，其结果意味着不仅仅柴油本身的价格在涨，燃用柴油的成本也在涨，使得选用替代燃料成为更具吸引力的事。

Stiefel先生声称，很多船东看好LNG燃料或双燃料。他说，瓦锡兰已经收到许多商船船东而不是已经采用这一技术的LNG运输船船东的询价。

根据Stiefel先生的估算，在船上安装LNG动力设备的初始投资要比传统的标准设计高约30％。在当今的金融环境下，这会造成新造船初始资金的一些困难，然而，运营费用则会明显降低。Stiefel先生说：“我们估算，所增加的初始投资可在5年内回收。”他也指出，每一个项目都是各不相同的。

此外，为应对新规范，未来船舶需要安装SOx清除器和NOx催化装置，这将增加传统动力船舶的成本和复杂性。推行硫排放限制区（SECA）和Nox控制区的规定以及北美关于离美国海岸200nm以内限制污染的建议书，意味着有些船舶还将支付额外的费用。

因此，瓦锡兰认识到，当前船舶应用LNG为动力的主要障碍是如何能得到燃料。“技术是成熟的，也是可以接受的。”Stiefel先生说，“现在我们必须解决燃料来源的问题。”

篇5：钻井平台技术交底

中国石化胜利石油工程有限公司海洋钻井公司平台的电站设备大多是19世纪80年代的产品, 电站由多台柴油发电机组并网发电, 发出600 V交流电, 经过可控硅整流系统整流成直流电, 驱动直流电动机, 带动绞车、泥浆泵、转盘或顶驱等钻井设备。随着海上勘探事业的发展, 平台电站电力不足、能耗量大的问题越发突出[1]。结合海上生产实际, 在胜利9号平台应用了动态无功功率补偿技术, 对平台设备进行了技术改造。实践表明, 此举改善了电站功率因数[2], 提升了平台的施工作业能力, 降低了平台能耗, 取得了明显的经济效益。

1 钻井平台电站无功分析

1.1 影响平台电站功率因数的因素

1) 变压器、电动机设备造成的稳态无功。在海洋钻井平台电站形成的小电网供电网络中, 绝大多数用电设备如直流电动机、变压器、交流异步电动机等均属于感性负载, 这些设备运行过程中不但要从供电系统取用有功功率P, 还将取用大量的无功功率Q, 系统中的视在功率为。功率因数为λ=P/S=cosφ, φ是负载的阻抗角, 也就是说由负载本身的性质决定功率因数的大小。

2) 钻井工况特点造成的谐波。海洋钻井平台上柴油发电机组发出的600 V交流电首先经过SCR系统整流成直流电, 然后再驱动钻井绞车、泥浆泵、顶驱/转盘等设备的直流电动机, 拖动钻井设备进行钻井生产。SCR整流装置采取移相控制, 从600 V电网中吸收的正弦波缺角, 电网中留下的另一部分正弦波也缺角, 显然在留下的部分正弦波中含有大量的谐波, 4台可控硅整流装置是SCR系统的主要谐波源。

此外, 钻井绞车在接钻杆或起下钻具时, 通常以较大的电流启动, 从空载到满载、再从满载到空载不停的变化, 造成600 V电网供电系统很大的冲击, 使钻井平台电站电网造成很大的电压波动。此时, 可控硅整流装置处于深度控制, 系统的功率因数通常降低为0.4左右。

1.2 无功的增加对线路的影响

系统无功的增加, 使电网的功率因数大大降低, 对供电系统造成了巨大危害。

1) 功率损耗增大。以单回路进行分析, 设线路电流为I, 线路电阻为R, 则该线路的损耗功率ΔP是:

式中Ue为额定电压, Q为无功功率。

将上式变形为:

由 (2) 知, 当线路的额定电压和有功功率均为定值时, 线路有功损耗与功率因数的平方成反比, 即功率因数越低, 线路损耗越大[3]。

2) 电压损失增大。供电线路的电压损失ΔU为:

线路的无功功率越大, 功率因数就越低, 线路中的损失电压就相对越大。

3) 设备的供电能力降低。钻井平台电站由大功率柴油发电机组供电, 用视在功率S表示供电能力 (容量) 。由可知, 由于功率因数降低, 无功功率就增大, 一定容量的柴油发电机组提供的有功功率就减少, 也就大大降低了柴油发电机机组功率发挥。

2 改造方案

胜利九号钻井平台电站由4台1000 k W的卡特柴油发电机组构成, 主要用电设备为绞车、泥浆泵、转盘或顶驱等钻井设备的8台直流电动机、大量的驱动辅助机械的交流异步电动机以及生活设施等等。

为了提高平台电站功率因数, 减少负载电流, 根据钻井机械负载的运行特性以及改造计划, 在平台维修期间对平台电站进行改造:在电控房内发电机配电盘供电母线上连接低压实时无功功率动态补偿装置。利用电脑控制晶闸管投切电抗器和电容器组成的串联电路进行无功补偿, 达到滤除电网中高次谐波、提高功率因数和电网质量的目的。

补偿系统结构图与无功功率动态无功补偿装置见图1。

3 补偿技术应用效果

海洋钻井平台在进行升降平台作业、钻井、试油作业等各种工况时的总负荷是差异很大的。发电机的额定值为1000 k W、600 V、1375 A, 表层钻井、二开钻进等大负荷作业工况时, 需要3台及以上柴油发电机组供电。

以海洋钻井公司胜利九号钻井平台在施工埕北6FA-6井时, 采取高压大排量钻进工况为例, 分析对比补偿装置应用前后电网功率因数的变化情况。

假定4台柴油发电机组并车供电, 并且载荷均衡分配。

高压大排量钻井工况下, 2台泥浆泵满载荷运行, 泵冲速为100 min-1, 泵压为21 MPa, 每台泥浆泵都是2台直流电动机驱动, 负载电流是2×1150 A, 电传柜的额定输出电流为2300 A, 换算到交流侧电流为1877 A;绞车也是由2台直流电动机驱动, 大约运行一半负荷时, 电流是1050 A, 电传柜的额定输出电流是1050 A, 换算到交流侧电流是857 A;顶驱由1台直流电动机驱动, 大约运行一半负荷时, 电流为550 A, 换算到交流侧电流为449 A。补偿装置投入前后电网系统对比见表2。

由表2可以看出, 投入动态无功功率补偿装置后, 系统功率因数提高至0.95, 发电机电流和无功功率大幅降低, 降低了系统线路损耗和设备磨损, 改善了电网电压波形质量, 延长平台用电设备的使用寿命, 达到了节能目的, 同时, 节约了设备的维修费用, 获得较好的经济效益和社会效益。

4 结论

通过在胜利九号钻井平台电站安装无功功率补偿装置, 电站小电网系统的功率因数提升了, 供电质量得到了改善, 在钻井工作可靠性提高的同时也大幅降低了生产成本, 达到了节能降耗增效的目的, 是一项简单易行、投资少收益大的有效节能措施。随着海上油田的进一步开发, 控制成本、节能降耗是未来发展的趋势, 作为一项重要的节能措施, 无功补偿装置在钻井平台电站的推广潜力巨大。

摘要：胜利九号海洋钻井平台电站存在功率因数低、能耗高的问题。为了改善平台电站的供电质量、提高钻井生产的可靠性, 对钻井平台的无功功率进行了分析, 提出了在钻井平台电站安装动态无功补偿装置的方法。通过在高压大排量钻井工况下的对比可知, 无功补偿装置能有效改善电站供电质量, 功率因数可提高至0.95, 达到了平台节能的目的。该项技术既节能又经济, 具有很好的推广前景。

关键词：海洋钻井平台,电站,无功补偿装置,功率因数

参考文献

[1]崔随来, 张铜鋆, 郭拥军, 等.钻井平台电站无功补偿[J].石油矿场机械, 2004, 33 (5) :87-88.

[2]冯莉萍, 戴春芳, 王滨海, 等.海洋钻井平台谐波成因与治理分析[J].石油矿场机械, 2007, 36 (6) :23-25.