我国海洋钻井装备国产化现状及发展展望

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1、121 1 3 32 2汇报提纲 4 4 5 5 6 63一、概述1、概述、概述4一、概述2、我国海洋石油钻井的发展、我国海洋石油钻井的发展5一、概述3、海洋钻井投资、海洋钻井投资 海上石油投资是较大的，海上油气田开发费用随水深增加而增加据统计，墨西哥海上油田开发费用： 水深30m时：比陆地油田高1倍，装备成本提高24倍， 水深180m时:比陆地油田高1-2.5倍，装备成本提高48倍， 水深300m时:比陆地油田高2-8倍，装备成本提高10倍以上。虽然开发费用很大，但是产出也是非常可观： 海上每米进尺的探明储量比陆上高27倍， 海上每吨储量的探明成本比陆上低6.7-23倍。61 1 3 32

2、2汇报提纲 4 4 5 5 6 67二、钻井平台现状1、钻井平台的分类、钻井平台的分类海洋钻井平台类型按运移性可分固定式移动式坐底式自升式半潜式半潜式钻井船浮式平台稳式平台浮船式按钻井方式分张力式固定式 自升式 坐底式桩基式 重力式 张力式地撑式浮动式棚绳塔式8二、钻井平台现状1、钻井平台的分类、钻井平台的分类辅助船平台自升式平台半潜式平台 （系泊）半潜式辅助船半潜式平台（动力定位）SPAR钻井船9二、钻井平台现状2、桩基式固定钻井平台、桩基式固定钻井平台结构组成1）导管架2）导管帽3）钻井模块 桩基式固定平台下部由导管架支承，上部安装有钻井模块，模块可以是一层也可以是多层建筑，数量根据钻井生

3、产方便、结构的合理性综合考虑，一般包括钻井模块、动力模块、采油模块、泥浆模块、生活模块等。各模块相对独立，可通过流程将各模块连接起来进行作业。10二、钻井平台现状2、桩基式固定钻井平台、桩基式固定钻井平台设计：桩基式固定平台国内可完成设计，并且设计公司众多，包括贝特海利、中海油海油工程等，建造：国内的海工基地基本均能制造。包括大连船厂、惠通等。钻井系统：国内的均能制造。包括宝石机械、兰石国民等。性能指标国际现状用 途钻井、采油工作水深(m)到达400可钻井深(m)超过3000海底条件限制对海底无特殊要求灵活性极差可钻井数1060工作效率90%安全性好定位方式桩基固定11二、钻井平台现状3、坐底

4、式钻井平台、坐底式钻井平台结构组成1）沉垫浮2）工作平台3）中间支撑12性能指标国际现状工作水深530 m可钻井深超过3000 m海底条件限制粘土、砂质粘土海底；海底坡度要小正常作业气象风速20 m/s潮流4节浪高约7气象设计极限风速60 m潮流4节浪高10 m底撑时的稳定性较好浮动时的稳定性易受风浪影响船体定位方法主要靠压载3、坐底式钻井平台、坐底式钻井平台二、钻井平台现状设计单位： 中国船舶工业集团公司第七八研究所 胜利钻井设计院建造： 大连船厂 青岛船厂 山海关船厂钻井系统： 宝石机械 13二、钻井平台现状4、自升式钻井平台、自升式钻井平台 自升式钻井平台是由一个上层平台和数个能够升降的

5、桩腿所组成。升降柱腿支撑整个平台在海上进行钻井作业。这种平台既要满足拖航移位时的浮性、稳性方面的要求，又要满足作业时着底稳性和强度的要求，以及升降平台和升降桩腿的要求。自升式平台可适用于不同海底土壤条件和较大的水深范围，移位灵活方便，便于建造，因而得到了广泛的应用。目前，在海上移动式钻井平台中它仍占绝大多数。14性能指标国际现状工作水深10150 m可钻井深超过5000 m海底条件限制根据海底土壤承载，决定插入深度正常作业气象风速20 m/s潮流4节浪高约7气象设计极限风速60 m潮流4节浪高10 m底撑时的稳定性很好浮动时的稳定性易受风浪影响船体定位方法桩脚插入；底垫压载4、自升式钻井平台、

6、自升式钻井平台二、钻井平台现状设计：设计： 中国船舶工业集团公司第七八中国船舶工业集团公司第七八研究所研究所 胜利钻井设计院胜利钻井设计院建造：建造： 大连船厂大连船厂 青岛船厂青岛船厂 山海关船厂山海关船厂钻井系统：钻井系统： 宝石机械等宝石机械等15二、钻井平台现状5、半潜式钻井平台、半潜式钻井平台 半潜式钻井平台，它是大部分浮体沉没于水中的一种移动式钻井平台，由平台本体、立柱和下体或浮箱组成。此 外，在下体 与下体、立 柱与立柱、立柱与平台本体之间还有一些 支撑与斜撑连接；平台上设有钻井机械 设备和生活舱室等，提供钻井作业场所。 平台本体高出水面一定高度，以免波浪的 冲击。下体或浮箱提供

7、主要浮力，沉没于 水下以减小波浪的扰动力。16二、钻井平台现状5、半潜式钻井平台、半潜式钻井平台 半潜式钻井平台国内有5条在役，其中中国海洋石油总公司现拥有南海2、5、6号等3条半潜式钻井平台。作业水深不超过500米，主要在中国近海海域进行钻井作业。中石化新星公司上海海洋石油局拥有勘探3、4号等2条半潜式钻井平台。勘探4号作业水深600米，勘探3号水深不超过500米。 国内拥有的钻井平台船龄大部分都在2232年之间，虽然目前这些平台的设备状况良好，但是在设备配置上也仅增加了顶部驱动和泥浆泵，作业能力方面已落后于当今的第四、五代主力钻井平台的配置。而且，现有的平台作业水深也无法进入南海深水区域，

8、除勘探4号在国外作业外，其余平台主要在中国近海海域进行作业。17二、钻井平台现状5、半潜式钻井平台、半潜式钻井平台序号船名获得方式作业水深(米)建造日期购入时间船龄建造地点1南海2号购买旧船304.81974年1979年32挪威2南海5号购买旧船4571983年1986年23挪威3南海6号购买旧船4571982年1989年24瑞典4勘探3号国内研制2001984年1994年22中国上海5勘探4号购买旧船6101983年1994年23新加坡18二、钻井平台现状 “勘探三号勘探三号”半潜式平台半潜式平台5、半潜式钻井平台、半潜式钻井平台业主： 中石化新星公司设计： 中国船舶工业集团公司 第七八研究

9、所建造： 上海船厂钻井系统：NOV公司 宝石机械公司19二、钻井平台现状 “981”半潜式平台半潜式平台5、半潜式钻井平台、半潜式钻井平台 “981”半潜式平台是我国第一条3000米水深第六代半潜式钻井平台。目前已完成平台建造和舱内设备安装，正在进行甲板设备的安装。业主： 中海油基本设计：美国FG公司详细设计：708研究所钻井系统：挪威MH公司建造： 外高桥船厂20二、钻井平台现状 “981”半潜式平台半潜式平台5、半潜式钻井平台、半潜式钻井平台编号主要性能配置1 1最大甲板可变载荷最大甲板可变载荷约约90009000吨吨2 2钻井深度钻井深度钻井深度钻井深度10,00010,000米，井架存

10、放钻杆能力米，井架存放钻杆能力12,00012,000米米3 3锚泊系统锚泊系统8 8点锚泊，预留点锚泊，预留1212点锚泊系统。点锚泊系统。4 4动力定位系统动力定位系统DP3DP35 5提升系统的最大能力提升系统的最大能力1,0001,000短吨短吨6 6泥浆循环系统泥浆循环系统4 47,500psi7,500psi，2,200HP2,200HP泥浆泵泥浆泵7 7防喷器组的配置防喷器组的配置6 6闸板闸板18-3/418-3/4”15,000psi15,000psi防喷器组防喷器组8 8隔水管长度及存放方式隔水管长度及存放方式7575至至9090英尺，立卧结合（英尺，立卧结合（75%75%

11、立放）立放）9 9主动力设备主动力设备采用采用8 8台柴油发电机组，总功率为台柴油发电机组，总功率为4040 45MW45MW。1010推进器推进器8 83,800KW3,800KW1111吊机吊机2 2台吊机，单台最大起重能力台吊机，单台最大起重能力8080吨。吨。21二、钻井平台现状 863立项深水半潜式平台立项深水半潜式平台5、半潜式钻井平台、半潜式钻井平台 中油海、宝石机械公司、708所等单位于2006年联合申请863项目并得到批准（课题编号：(2006AA09A104），进行深水半潜式钻井平台的设计开发工作。 708所主要承担船体的设计，宝石机械公司主要承担钻井系统的设计，该项目已完

12、成概念设计，并通过验收。虽然该项目没有进行工程建造，但是给国内企业提供了大量海洋钻井装备研发信息和经验。22二、钻井平台现状5、半潜式钻井平台、半潜式钻井平台名称参数名称参数适应水深3000m最大钻深10000m最大主钩载9000kN最大辅钩载4500kN主绞车额定输入功率6000hp辅绞车额定输入功率2000hp主天车补偿系统最大补偿载荷450t辅天车补偿系统最大补偿载荷250t主转盘型号ZP605辅转盘型号ZP375BOP处理系统能力400t泥浆泵型号/台数2200HP/4台采油树处理系统能力150t隔水管张紧系统额定载荷6X242t隔水管处理系统能力处理隔水管25m/min，伸缩接头15

13、m/min管子处理系统能力小于13 3/8套管及钻杆45根/小时其他套管为15根/小时 863立项深水半潜式平台立项深水半潜式平台23二、钻井平台现状5、半潜式钻井平台、半潜式钻井平台钻井系统设备数量钻井系统设备数量总计约120台/套主要设备钻井设备总重约3000t 最大总负荷约10000kW十多亿元，约占平台的1/3钻井系统设备重量钻井系统设备重量钻井系统电力负荷钻井系统电力负荷钻井系统合同额钻井系统合同额 863立项深水半潜式平台立项深水半潜式平台24二、钻井平台现状6、钻井船、钻井船25二、钻井平台现状7、深水工程勘察船、深水工程勘察船S Q 1 6 Z2 Q26二、钻井平台现状7、深水

14、工程勘察船、深水工程勘察船主要性能配置船舶参数总长105m，垂线间长93.9m，型宽23.4m，型深9.6m海况要求最大升沉3m/12s，最大作业升沉速度1.5m/s基本功能采用DP2动力定位系统，水深3000米时钻深200米（名义钻深4000米）,1500米水深时钻600米孔其它功能海底基盘及控制、海底基盘的提升、钻具内取芯的提升功能船名COSL708深水工程勘察船基本设计挪威VIK-SANDVIK公司详细设计上海船舶设计研究院钻井系统宝石机械公司建造广州黄埔船厂27二、钻井平台现状8、人工岛钻机、人工岛钻机 人工岛钻机就是在浅海地区利用人工吹砂填海、修建人工岛，以丛式井进行开采、实现海洋石

15、油的陆采化的钻机。国内研制可钻深7000m人工岛钻机的整套系统设计和装备的制造。宝石机械公司已向冀东油田提供5套人工岛钻机。28二、钻井平台现状8、人工岛钻机、人工岛钻机名称参数1）名义钻深(114mm钻杆)7000m2）装机总功率5640kW3）绞车额定输入功率1470kW4）转盘转盘开口名义直径952.5mm5）顶驱配置500ton6）井架最大钩载5850kN7）底座上层高度(横向移动) 3m8）底座下层高度(环向移动) 10.5m9）平台环向移动可直移和转弯移动10）主模块移动总质量1175t291 1 3 32 2汇报提纲 4 4 5 5 6 630三、钻井系统现状1、5000米钻井系

16、统米钻井系统名称参数名称参数1）名义钻深5000m (114mm钻杆)6）直流电传系统ACSCRDC，一对二控制2）绞车额定输入功率1500hp（1100kW） 输入电压600V（AC） ，50Hz 直流绞车档位机械换挡，4档 输出电压0750V（DC），可调 交流绞车档位无级调速，1档/2档 输出电流1900A（DC），连续3）转盘开口直径37.56）交流电传系统ACSCRDC，一对二控制4）顶驱配置350ton 输入电压600V（AC），50Hz5）井架最大钩载3150kN 输出电压 0750V（DC），可调 井架结构型式套装型、塔形 输出电流1900A（DC），连续31三、钻井系统现状2

17、、宝石机械研制的、宝石机械研制的5000米钻井系统米钻井系统序号项目名称钻机类型数量用户建造时间完工时间状态1港海1号ZJ50D钻机1套CNPC大港19971997在用2NB35-2固定式平台ZJ50D钻机1套COSL20042005在用3BZ28-2S固定式平台ZJ50DB钻机1套COSL20082009.5在用4BZ19-4S固定式平台ZJ50DB钻机1套COSL20082009.6在用32三、钻井系统现状3、7000米直流电驱动钻井系统米直流电驱动钻井系统名称参数1）名义钻深7000m (114mm钻杆)2）绞车额定输入功率2000hp（1470kW） 绞车档位机械换挡，4档3）转盘开口

18、名义直径37.5（952.5mm）4）顶驱配置500ton5）井架最大钩载4500kN 井架结构型式套装型、塔形6）电传系统ACSCRDC，一对二控制 输入电压600V（AC） , 50Hz 输出电压 0750V（DC），可调 输出电流1900A（DC），连续33三、钻井系统现状序号项目名称数量用户建造时间完工时间状态1惠州HZ19-3/22套ACT-OG 作业者2002.92004.1在用2春晓项目2套CNOOC（上海）2002.92004.7在用3番禺PY30-11套CNOOC（深圳）2005.62006.6在用4胜利2,4,5,6,7,8,9号7套胜利海洋20042006在用5墨西哥CO

19、SL项目4套COSL20062008在用6200ft自升式平台4套COSL2008在建4、宝石机械研制的、宝石机械研制的7000米直流电驱动钻井系统米直流电驱动钻井系统34三、钻井系统现状5、7000米交流变频电驱动钻井系统米交流变频电驱动钻井系统名称参数1）名义钻深7000m (114mm钻杆)2）绞车额定输入功率2000hp（1470kW） 绞车档位无极调速，1档/两档3）转盘开口名义直径37.5（952.5mm）4）顶驱配置500ton5）井架最大钩载4500kN 井架结构型式套装型、塔形6）电传系统ACDCAC（VFD），一对一控制 输入电压600V（AC）,50Hz 输出电压 060

20、0V，0140Hz（可调）35三、钻井系统现状6、宝石机械研制的、宝石机械研制的7000米交流变频电驱动钻井系统米交流变频电驱动钻井系统序号项目名称数量用户建造时间完工时间状态1CPOE3坐底式平台1套CPOE20062007在用2CPOE5自升式平台1套CPOE20062007在用3CPOE6自升式平台1套CPOE20062007.11在用4CPOE7自升式平台1套CPOE20072008.12在用5CPOE8自升式平台1套CPOE20072009.4在用6CPOE9自升式平台1套CPOE20062008.12在用7CPOE10自升式平台1套CPOE20062009.4在用8CPOE33坐底

21、式平台1套CPOE20082009.4在用9CPOE NP-1固定式平台1套CPOE2008设计10JZ25-1S固定式平台1套COSL20082009.6在用11JZ25-1固定式平台1套COSL20092009.12在建36三、钻井系统现状7、9000米交流变频电驱动钻井系统米交流变频电驱动钻井系统名称参数1）名义钻深9000m (114mm钻杆)2）绞车额定输入功率3000hp（1470kW） 绞车档位无极调速，1档/两档3）转盘开口名义直径37.5（或49.5 ）4）顶驱配置675ton5）井架最大钩载6750kN 井架结构型式套装型、塔形6）电传系统ACDCAC（VFD），一对一控制

22、 输入电压600V（AC）,50Hz 输出电压 0600V，0140Hz（可调）37三、钻井系统现状8、宝石机械研制的、宝石机械研制的9000米交流变频电驱动钻井系统米交流变频电驱动钻井系统序号项目名称数量用户建造时间完工时间状态1COSL931自升式平台1套COSL20072008.1在用2400ft自升式平台1套CPOE2008设计3300ft自升式平台1套迪拜2009在建400ft自升式平台由宝石机械公司与国外公司合作进行设计，并已完成全部设计工作。300ft自升式钻井平台由宝石机械公司总包，并完成钻井系统设计，在大连船厂进行建造。389、深水工程勘察船钻井系统、深水工程勘察船钻井系统

23、深水勘查船项目中的钻井及取样系统涉及的范围较之常规的海洋钻井系统有其特殊的要求，其成套范围包括：l钻井提升系统l大通径顶部驱动装置l钻井管子处理系统l钻井设备控制系统l海洋动态钻井补偿系统l钻井泥浆系统（泥浆不回收）l钻井用散料的储存及输送系统l海底基盘及控制系统l基盘起下装备及恒张力补偿控制系统l取样设备动态补偿起下装置1）成套范围）成套范围三、钻井系统现状399、深水工程勘察船钻井系统、深水工程勘察船钻井系统名称参数适应水深3000m名义钻深4000m最大钩载2250kN最大钻柱重量 120吨升沉/周期4.5m/12s提升系统绳系 45输入电压690VAC2）基本参数）基本参数 宝石机械公

24、司已完成3000米水深的海洋勘察船钻井系统的设计。 该钻井系统配套有国内首次设计的具有升沉补偿功能的钻井绞车、游车型主动补偿装置、动态井架、遥控水下基盘、自动化的管子处理系统、一体化控制系统等钻井装备。部分设备已完成模拟实验，并已进入生产试制阶段，预计2011年可完成整个工程建造。勘察船的成功建造将标志着我国在深水钻井系统及装备研制方面有了新突破。三、钻井系统现状409、深水工程勘察船钻井系统、深水工程勘察船钻井系统设备数量设备数量总计约92台/套主要设备钻井设备总重约500t 最大总负荷约2300kW设备重量设备重量电力负荷电力负荷3）设备介绍）设备介绍三、钻井系统现状411 1 3 32

25、2汇报提纲 4 4 5 5 6 642四、钻井装备现状1、6000hp绞车绞车名称参数额定输入功率41100kW最大快绳拉力851kN适应钢丝绳直径48mm档数1正1倒（无级调速）钩速01.85m/s自动送钻基本参数1）送钻电机功率37KW交流变频电机2）钩速0-0.01 m/s绞车外形尺寸12000 x3375x3260mm绞车重量105100Kg该绞车已完成工业性试验432、2200hp高压泥浆泵高压泥浆泵F-2200HL泥浆泵生产数十套，并为深水半潜式钻井平台进行配套型号F-2200HL额定输入功率 (kW)1640(2200hp)冲程 (mm)356额定冲数 (r/min）105单泵重

26、量 (吨)43外型尺寸（mm）574030213160缸套直径 (mm)130-230最高冲数 (r/min)105最高排出压力(MPa)51.9-19最大排量 (L/s)24.81-77.65四、钻井装备现状443、3000hp高压泥浆泵高压泥浆泵型号FP-3000额定输入功率 (kW)2237(3000hp)冲程 (mm)300额定冲数 (r/min） 117额定活塞杆负荷(N)688,338单泵重量 (吨)41总重 (吨） 59(含电机、减速箱、底撬等)缸套直径 (mm)130-180最高冲数 (r/min)166-120最高排出压力(MPa)51.9-27最大排量 (L/s)55.08

27、-76.34FP-3000泥浆泵已完成设计，正在进行样机制造四、钻井装备现状454、TZG-130铁钻工铁钻工名称参数冲扣钳适应钻具范围3 1/48 1/2冲扣钳最大卸扣扭矩130 000 Nm冲扣钳最大上扣扭矩81 500 Nm旋扣钳夹持管子范围2 7/88 1/2 旋扣钳最大旋扣扭矩3000 Nm旋扣钳最大旋扣速度80 r/min纵向位移2000mm（可调整可在鼠洞倾斜角度07TZG-130铁钻工（伸缩臂式）已完成样机制造及出厂试验，正在油田现场进行工业性试验.四、钻井装备现状465、钻井隔水管、钻井隔水管RIG MOUNTEDEQUIPMENT 隔水管是一组从钻台延伸到水下BOP组的泥浆

28、液返回管道。主要用来循环泥浆，也用来支撑辅助管线(节流和压井管线、泥浆补充管线、液压传输管线等)，吊装BOP组，导向钻杆、钻井工具。5.1.功能介绍功能介绍四、钻井装备现状475.2.系统主要组成系统主要组成7125 3 6 8 49 1）卡盘/万向节2）分流器3）挠性接头4）伸缩装置5）隔水管张紧器/张力环6）中间灌注阀7）隔水管单根8）终端接头9）液压连接器5、钻井隔水管、钻井隔水管四、钻井装备现状485.3.国产化现状国产化现状 隔水管主体由多个相同的隔水管单根组成，已完成H级、E级两种隔水管单根总成的设计工作，两种隔水管装置均采用法兰式连接，螺栓、螺母采用了等强度的结构。 目前宝石机械

29、正在试制隔水管。 同时，完成了以下隔水管配套件及工具的初步调研工作，并开展部分连接件的方案设计及配套选型工作：卡盘 液压连接器 分流器 挠性接头 伸缩装置 灌注阀终端接头 安装试压工具 万向节5、钻井隔水管、钻井隔水管四、钻井装备现状495.4.门式液压卡盘门式液压卡盘技术参数：适应级别 E级 垂直通径 1257.3/49.5 最大静载荷 2000kips 一般操作压力 1000psi功能：支撑隔水管与BOP组重量，辅助实现快速连接和拆卸隔水管。有门式、爪式或臂式多种型式，采用液压操作。技术特点：采用对称的滑动卡板与滑动导轨，在驱动装置的作用下沿导轨相对运动，实现闭合/打开动作；定位销保证滑动

30、卡板位置的准确性；定位块为安装立管等设备提供定位功能；底座与转盘接口一致，顺利通过浮箱单根；设计符合API 16F，8C。5、钻井隔水管、钻井隔水管四、钻井装备现状505.5.万向节万向节技术参数： 最大工作张力 18140kN（4000kips) 额定工作张力: 9070kN（2000kips) 最大回转角度: 6 变形刚度：362.82103 N.m/(267.6ft-kips/deg) 孔径: 1258mm(49.5) 最大外径：3000mm(118.125)功能：隔水管万向节放在转盘和卡盘之间，能够支持卡盘、整个隔水管柱和BOP组的重量，可以补充由于海流产生的隔水管偏移，便于隔水管连接

31、。5、钻井隔水管、钻井隔水管四、钻井装备现状515.6.分流器分流器分流器分流器技术参数：额定工作压力：1000Psi 最大关闭压力：2000Psi 本体通径：21 排出口直径：12 承重：2000kips功能：安装在钻井隔水管系统的最上端， 排出口返回泥浆到泥浆罐中；紧急情况时，排除隔水管中的气体 或液体，确保钻台上人员及设备的安全。特点：裸眼井段钻进时用它来关井，对127mm钻杆，需要1000psi的关闭压力，在裸眼井段钻进时需500psi的关闭压力，关闭时间为10s；外壳适合大直径的隔水管浮筒通过；在紧急脱离情况下可通过分流器的外壳支撑隔水管管柱；设计符合API 16F，RP64，6A。

32、5、钻井隔水管、钻井隔水管四、钻井装备现状525.7.上部挠性接头上部挠性接头技术参数： 工作拉力448t 工作水深（18ppg）1000m 工作压力2500psi 最大外径38700 最小通径 16764 旋转刚度28000 ft-lbs/ 10功能：挠性接头允许在隔水管存在角度偏差，从而减少隔水管上的弯曲力矩，保证海洋钻井顺利实现。技术特点：采用挠性元件连接结构，且可适应任意方向的转动，减震和阻尼效果好；耐磨筒和耐磨垫环可实现快速更换，有效防止和减少对上心轴、耐磨环的磨损；全部零件采用适宜海洋环境的防腐处理；设计符合API 16F，16R，6A。5、钻井隔水管、钻井隔水管四、钻井装备现状5

33、35.8.伸缩装置伸缩装置技术参数： 额定级别：896t（E级） 收缩长度：21936mm 伸展长度：38700mm 最大行程：16764mm55ft） 最大工作压力：3.45MPa 上密封额定压力：0.17MPa（25psi) 下密封额定压力：3.45MPa 外筒外径：660.4mm(26) 内筒内径：501.65mm功能：船体升沉运动时，依靠内、外筒之间的相对滑行来实现伸缩接头的伸缩。技术特点：伸缩行程长（55ft）；运输或者拆卸时，可以用锁紧机构将内、外筒锁紧；在内、外筒相互滑动时，可以实现不带压工作，减小运动阻力，内、外筒之间双密封设计，上密封为气动密封，下密封为液动密封。5、钻井隔水

34、管、钻井隔水管四、钻井装备现状545.9.中间灌注阀中间灌注阀技术参数：额定级别 E级（2.0Mlb）， 感应压差 30050 psi 垂直通径 501.7（19.75） 节流/压井管线 5X1.0 2根 泥浆增压管线 5X0.5 1根 液压管线 3.5X0.75 2根功能：当隔水管内部压力下降小于外部海水压力时， 或钻井进入循环漏失层时，灌注海水平衡内外压力。自动打开、 遥控打开、快速打开、遥控关闭的功能实现。特点：设定压差，传感装置收集信号，传递动作指令到蓄能装置；蓄能装置输送动力到液压机构,激发动作机构运行，实现海水灌注；具有多种打开方式；设计符合API 16F，16Q、16R。5、钻井

35、隔水管、钻井隔水管四、钻井装备现状555.10.隔水管单根隔水管单根技术参数： 额定级别 E级（2.0MMlb） 额定长度 15240（50ft） 额定工作压力 2000psi 隔水管名义外径 533.4（21） 节流/压井管线 5X1.0 2根 泥浆增压管线 5X0.51根 液压管线 3.5X0.752根 法兰外径 39（990mm）功能：循环泥浆，支撑辅助管线，安装BOP等，钻杆、钻具导向。特点：隔水管是海洋钻井装备中容易出现问题、也是最薄弱的一个单元装备，主要难点有系统分析计算，辅助管线高压密封结构设计、连接螺栓的强度设计、接头和钢管的焊接方法及焊缝要求、浮箱的配套设计、安装连接、防腐涂

36、装要求及各种试验装置的方法等方面。5、钻井隔水管、钻井隔水管四、钻井装备现状565.11.终端接头终端接头技术参数： 额定级别 E级（2.0MMlb） 额定工作压力 2000psi 垂直通径 477mm（18.75） 节流/压井管线工作压力 10000Psi 液压管线工作压力 3000Psi 泥浆增压管线工作压力 5000Psi功能：终端接头与LMRP连接，是一个具有旁通入口的标准隔水管短节，旁通入口通过闸阀与泥浆增压线连接。有些设计采用将泥浆管线和隔水管适配器做成一体，焊接在下部挠性接头上。特点：在隔水管短节基础上加装闸阀；有辅助管线弯接头连接接口；设计符合API 16F，16R。5、钻井隔

37、水管、钻井隔水管四、钻井装备现状575.12.液压连接器液压连接器技术参数： 垂直通径 18 3/4 最大工作压力 15000psi 最大液压操作压力 3000psi 承重 2.0MMlb 功能：将下部隔水管总成（LMRP）连接在BOP组上， 将BOP组连接在水下井口头上，把采油树连接在井口头上。特点：采用液压驱动，实现快速连接和脱开；活塞采用环形整体式，使结构更加紧凑；采用辅助活塞实现应急快速解锁，使结构安全可靠；锁紧挡块和环形活塞接触面具有自锁性；主密封采用金属对金属密封，提高了密封性能；锁紧挡块与井口头或心轴采用了齿槽啮合方式。5、钻井隔水管、钻井隔水管四、钻井装备现状586、管子处理系

38、统、管子处理系统 抓管机 管子动力猫道 管子排放机 铁钻工管子处理系统包括宝石机械开发的管子处理系统已完成设计，完成试制后配套于前文所述的勘察船钻井系统四、钻井装备现状596、管子处理系统、管子处理系统 宝石机械为勘察船钻井系统开发的管子处理系统主要配套有抓管机、鹰爪机、轨道式液压大钳、钻杆支架、钻杆储存盒等设备四、钻井装备现状607、动态井架、动态井架宝石机械设计的工作载荷450吨动态井架配套于“勘探三号”半潜平台，为勘察船设计的工作载荷为225吨的动态井架正在进行生产。 动态井架在工作时不仅承受工作载荷，而且还要承受来自波浪、风等环境作用于井架的垂直和摇摆载荷。四、钻井装备现状618、ZP

39、605液压转盘液压转盘名称参数型号ZPY605通孔直径1536.7mm（60.5）最大静负荷11250kN最大扭矩70000Nm最高转速20r/min液压系统压力25MPa外型尺寸3214.5X2635X965mm总重量22388kg润滑油容量220LZPY605转盘已完成设计四、钻井装备现状629、ZP605机械转盘机械转盘名称参数型号ZP605通孔直径1536.7mm（60.5）最大静负荷11250kN最高转速150r/min齿轮传动比6.1002外型尺寸4163X2640X1246mm总重量26793kg润滑油容量245LZP605转盘已完成设计四、钻井装备现状6310、升沉补偿装置、升

40、沉补偿装置 升沉补偿装置的主要用途是解决钻井中由于浮船在波浪和潮汐作用下产生的上下升沉运动带动钻柱也升沉运动，使之不能进行正常钻进这一特殊的困难。使用钻柱升沉补偿装置不但可以阻隔船体升沉运动对钻柱的影响，减小钻柱和防喷器之间的磨损，并且能根据海洋平台运动补偿钻柱的运动，使之保持在一定的位置。还可以保持和调节钻压，给海上钻井的安全性和效率的提高，带来好处。国内宝石机械正在研制，暂无厂家能够进行制造四、钻井装备现状6410、升沉补偿装置、升沉补偿装置根根据据结结构构的的不不同同天车补偿装置游车补偿装置绞车补偿死绳补偿装置RAM RIG液压钻机四、钻井装备现状6510、升沉补偿装置、升沉补偿装置10

41、.1. 天车型升沉补偿装置天车型升沉补偿装置 右图示意的天车补偿装置用于海洋浮式钻井系统。天车补偿系统主要由补偿系统支撑架、天车梁、天车导轨、天车、液缸、气缸、辅助轮系、液压站、气源系统、控制系统、液压管线、气路管线、死绳、快绳、游动绳等组成。 本新型天车补偿系统已申请专利专利号：ZL200820029851.9 专利权人：宝鸡石油机械有限责任公司四、钻井装备现状6610、升沉补偿装置、升沉补偿装置10.2. 游车型升沉补偿装置游车型升沉补偿装置 右图示意的游车型钻柱升沉补偿装置主要用于一般的浮式钻井平台（船），也可用于海洋深水工程勘察船钻井系统，它的下方留有安装顶驱的耳板，在钻井时在其下方直

42、接安装有顶驱。 本游车型升沉补偿装置已申请专利，并且关键技术已用于前文所述勘察船钻井系统专利号：公布期专利权人：宝鸡石油机械有限责任公司四、钻井装备现状6711、水下井口装置、水下井口装置 水下井口装置是整个海洋钻井装备中的重要设备之一，其产品和技术一直被欧美等少数发达国家所垄断。我国目前在海洋水下井口装置系统方面的设计、制造还一直处于空白状态。全球有5家公司具备能力： FMC Technologies公司 Cameron公司 Dril-Quip公司 Vetco Gray公司 Aker Kvaerner公司 国内宝石机械正在研制，暂无厂家能够进行制造四、钻井装备现状6811、水下井口装置、水下

43、井口装置主要组成 临时导向座（TGB） 永久导向座（PGB） 30导管头（低压头） 18 3/4井口头 13 3/8套管悬挂器 9 5/8套管悬挂器 7套管悬挂器 密封总成 四、钻井装备现状6912、水下防喷器（、水下防喷器（BOP） 水下防喷器（BOP）组是海洋石油钻采过程中用于防止井喷发生的专用设备，其上部连接隔水管系统的LMRP，下部连接水下井口装置。在钻井过程中，防喷器的作用是一旦发现井喷征兆或井喷即关闭防喷器，将井内环形空间封闭起来。必要时，防喷器可将钻杆剪断将井眼全部封闭。与陆地防喷器相比较而言，水下防喷器具有大通径、超高压、自动化程度高、可靠性要求高和环境工况复杂等特点。国内宝石

44、机械、华北荣盛正在研制四、钻井装备现状7013、我国自主研制的钻井集成控制系统、我国自主研制的钻井集成控制系统集成控制系统软件功能模块图 国内仅能完成部分设备的集成控制，如宝石机械、上海神开等四、钻井装备现状7113、我国自主研制的钻井集成控制系统、我国自主研制的钻井集成控制系统司钻台司钻台ET200IS0区1区区PROFIBUS-DPAS-IMPI工业以太网工业以太网VFD房内房内ET200M发电机组信号发电机组信号AS-I罐区罐区AS-I单元单元司钻台人机界面司钻台人机界面电视监控电视监控一体化仪表一体化仪表ERP井场通讯井场通讯主辅绞车变频器主辅绞车变频器主辅转盘变频器主辅转盘变频器泥浆

45、泵变频泥浆泵变频器器主辅顶驱主辅顶驱管子处理管子处理设备设备集成控制系统由一个三级网络组成：钻井设备管理级集成控制系统由一个三级网络组成：钻井设备管理级直接控制级直接控制级现场级现场级 四、钻井装备现状721 1 3 32 2汇报提纲 4 4 5 5 6 673五、钻井装备国产化发展展望1、良好的国内市场前景、良好的国内市场前景 我国南海石油储量在230亿吨300亿吨油当量，占我国总资源的三分之一，有“第二个中东海湾”之称。据有关资料，该海域的最大水深接近3000米。我国在南海的油气开发还处于起步阶段，今后我国将会加大南海的油气开发力度。中石油、中海油已经开始实施开发南海、建造半潜式平台的计划

46、。742、国际市场前景、国际市场前景地质学家L.G.威克斯估计：海洋石油储量相当于2500亿吨第九届世界石油会议资料：水深小于200M的海上油田已证实储量为280亿吨联合国资料：水深超过200M的深海区，石油与天然气储量相当于3100亿吨石油五、钻井装备国产化发展展望753、昂贵的进口成本、昂贵的进口成本五、钻井装备国产化发展展望764、良好的技术基础、良好的技术基础五、钻井装备国产化发展展望775、国家及国家石油公司的支持、国家及国家石油公司的支持五、钻井装备国产化发展展望 781 1 3 32 2汇报提纲 4 4 5 5 6 679六、建议1、树立自主创新的思想、树立自主创新的思想80六、建议2、对陆上钻井装备进行海洋化的改造、对陆上钻井装备进行海洋化的改造81六、建议3、抓紧海洋特殊钻井装备的研制、抓紧海洋特殊钻井装备的研制82六、建议4、联合攻关、联合攻关83六、建议5、工程依托、工程依托84谢谢 谢谢 ！