浮式鉆井船鉆柱升沉補(bǔ)償裝置

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《浮式鉆井船鉆柱升沉補(bǔ)償裝置》（GB/T 39212-2020）規(guī)定了浮式鉆井船液壓式鉆柱升沉補(bǔ)償裝置的分類、組成和產(chǎn)品標(biāo)記、要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存等。該標(biāo)準(zhǔn)適用于鉆柱補(bǔ)償裝置的設(shè)計(jì)、制造和驗(yàn)收。

參考資料：

浮式鉆井船鉆柱升沉補(bǔ)償裝置制定背景

海洋鉆井使用的浮式鉆井平臺(tái)在波浪的作用下除發(fā)生前后左右搖擺外，還將產(chǎn)生周期性的升沉運(yùn)動(dòng)。這種周期性的升沉運(yùn)動(dòng)會(huì)使鉆柱產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)，引起井底鉆壓變化，甚至?xí)广@頭脫離井底，影響鉆進(jìn)效率，降低鉆頭和鉆桿使用壽命，造成操作安全隱患，在惡劣氣候條件下甚至導(dǎo)致無(wú)法鉆進(jìn)和停工，為了減少停工期，降低鉆井成本，必須對(duì)浮式鉆井平臺(tái)鉆柱升沉運(yùn)動(dòng)采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償措施。中國(guó)對(duì)深海石油開(kāi)發(fā)過(guò)程中所使用的相關(guān)設(shè)備研制時(shí)間起步較晚，導(dǎo)致相關(guān)核心技術(shù)與國(guó)外存在較大差距，在升沉補(bǔ)償裝置的研發(fā)方面也明顯晚于中國(guó)以外，國(guó)外鉆井和油服公司出于對(duì)自身核心技術(shù)和商業(yè)核心利益的保護(hù)，往往采用出售相關(guān)技術(shù)服務(wù)而不是產(chǎn)品的形式進(jìn)行運(yùn)營(yíng)和開(kāi)展相關(guān)商業(yè)活動(dòng)，這為中國(guó)了解和掌握國(guó)外關(guān)于升沉補(bǔ)償裝置發(fā)展的先進(jìn)技術(shù)設(shè)置了較大障礙。這種狀況制約了中國(guó)海洋石油鉆采的發(fā)展與進(jìn)步。深入研究和開(kāi)發(fā)具有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的浮式鉆井船用升沉補(bǔ)償裝置己成為當(dāng)務(wù)之急，也是深海裝備技術(shù)不斷振興、走向成熟的必然要求。鑒于此，制定了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《浮式鉆井船鉆柱升沉補(bǔ)償裝置》（GB/T 39212-2020）。

浮式鉆井船鉆柱升沉補(bǔ)償裝置編制進(jìn)程

• 標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃

2018年1月9日，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃《浮式鉆井船鉆柱升沉補(bǔ)償裝置》（20173429-T-522）下達(dá)，項(xiàng)目周期24個(gè)月，由TC137（全國(guó)船用機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)）提出并歸口執(zhí)行，主管部門為中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)。

• 發(fā)布實(shí)施

2020年10月11日，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《浮式鉆井船鉆柱升沉補(bǔ)償裝置》（GB/T 39212-2020）由中華人民共和國(guó)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局、中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)發(fā)布。

2021年5月1日，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《浮式鉆井船鉆柱升沉補(bǔ)償裝置》（GB/T 39212-2020）實(shí)施。

浮式鉆井船鉆柱升沉補(bǔ)償裝置制定依據(jù)

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《浮式鉆井船鉆柱升沉補(bǔ)償裝置》（GB/T 39212-2020）依據(jù)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則—第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫(xiě)》（GB/T 1.1-2009）規(guī)則起草。

浮式鉆井船鉆柱升沉補(bǔ)償裝置起草工作

主要起草單位：廣東精銦海洋工程股份有限公司、中國(guó)船舶工業(yè)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院、中國(guó)船級(jí)社、中海油研究總院有限責(zé)任公司、廣東精銦海洋工程創(chuàng)新研究有限公司。

主要起草人：李光遠(yuǎn)、吳平平、許亮斌、段明星、陸軍、麥志輝、張靜波、馬振軍、張帥君、鄧達(dá)纮、歐陽(yáng)濤、楊清峽、周建良、劉偉、陳峰、李國(guó)慶、李揚(yáng)、徐天殷。

參考資料：

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《浮式鉆井船鉆柱升沉補(bǔ)償裝置》（GB/T 39212-2020）的制定，明確了規(guī)范與界定浮式鉆井船鉆柱升沉補(bǔ)償裝置的技術(shù)要素，有利于產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造及使用過(guò)程的協(xié)調(diào)與交流。使得相互間的交流將更加順暢；相關(guān)的技術(shù)活動(dòng)將有據(jù)可依、有章可循；能更好地協(xié)調(diào)與解決各類技術(shù)經(jīng)濟(jì)矛盾；能避免各類偏差、混亂與無(wú)序，大幅提高工作效率。引導(dǎo)新開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品更加先進(jìn)實(shí)用，具有更高的“三化”程度。該標(biāo)準(zhǔn)有利于推動(dòng)中國(guó)浮式鉆井船鉆柱升沉補(bǔ)償裝置的自主研發(fā)與推廣應(yīng)用，推動(dòng)中國(guó)產(chǎn)品取代進(jìn)口并走向國(guó)際市場(chǎng)。 2100433B

浮式鉆進(jìn)裝置半潛式鉆井

一種可移動(dòng)的浮動(dòng)鉆井裝置。其結(jié)構(gòu)主要由上部平臺(tái)、下浮體和立柱3部分組成。上部平臺(tái)為安放鉆井設(shè)備和各種設(shè)旌的工作甲板。下浮體為支撐立柱連接的兩個(gè)船舶浮體或多個(gè)浮箱，浮體由多個(gè)縱橫甲板將其內(nèi)部分成若干個(gè)艙室以供儲(chǔ)存油水和壓載用。船體尾部裝有為自航用的推進(jìn)機(jī)。立柱為連接上部平臺(tái)和下浮體的支撐圓柱體，起到支撐平臺(tái)和浮體的作用。

保證整個(gè)裝置有足夠的剛性和整體性。作業(yè)時(shí)，下部船體潛入水中一定深度，上甲板則處于水面以上安全高度，因其水線面積小，穩(wěn)定性好，抗風(fēng)浪能力強(qiáng)，工作水深大。用錨泊系統(tǒng)定位，工作水深可達(dá)450米，用動(dòng)力定位系統(tǒng)，工作水深可提高到900~1200米。平臺(tái)面積較大，自持能力強(qiáng)。

具有自航能力，自航時(shí)將整個(gè)船體上浮到安全吃水線以減少自航阻力。因其造價(jià)昂貴，且要在作業(yè)時(shí)配合—套復(fù)雜的水下器具，使其維持操作費(fèi)用高于自升式鉆井裝置，但適于自升式鉆井裝置不能達(dá)到的更深水域作業(yè)。

浮式鉆進(jìn)裝置鉆井船

鉆井船是移動(dòng)式鉆井裝置中機(jī)動(dòng)性最好的一種，其移動(dòng)靈活，停泊簡(jiǎn)單，適用水深范圍大，特別適于深海水域的鉆井作業(yè)。船體安裝有鉆井和航行動(dòng)力設(shè)備，并為工作人員提供工作和生活場(chǎng)所。在鉆井船上設(shè)有升沉補(bǔ)償裝置、減搖設(shè)備、自動(dòng)動(dòng)力定位系統(tǒng)等，可通過(guò)多種綜合措施來(lái)保持船體穩(wěn)定定位。自動(dòng)動(dòng)力定位是目前較先進(jìn)的一種保持船位的方法，可直接采用推進(jìn)器及時(shí)調(diào)整船位。

處于漂浮狀態(tài)的鉆進(jìn)裝置，在風(fēng)浪作用下，船體將產(chǎn)生升沉、搖擺、漂移三種運(yùn)動(dòng)，它們對(duì)鉆進(jìn)作業(yè)會(huì)有不同程度的影響。

浮式鉆進(jìn)裝置升沉

在鉆井時(shí)，船體的升沉?xí)?dòng)井下鉆具也上下運(yùn)動(dòng)，因而鉆頭對(duì)井底的壓力不能控制，這不但影響鉆進(jìn)效率，而且鉆具周期性地撞擊井底使鉆桿不斷彎曲，導(dǎo)致疲勞斷裂。

浮式鉆井裝置開(kāi)始鉆井時(shí)，不在海底裝插固定的隔水導(dǎo)管，因?yàn)樗?，長(zhǎng)隔水導(dǎo)管容易彎曲，且船體運(yùn)動(dòng)易使固定隔水導(dǎo)管與船井口碰撞。為了使井筒和海水隔開(kāi)，且使鉆具重返原井孔，同時(shí)又能使運(yùn)動(dòng)的船體和船井保持相對(duì)的位置，就需要有獨(dú)特的設(shè)備使鉆具通向井底，稱為水下通道器具或通道立管(簡(jiǎn)稱水下器具)。

浮式鉆進(jìn)裝置搖擺

船體的搖擺會(huì)使鉆桿彎曲，同時(shí)，井架內(nèi)的游動(dòng)滑車，井場(chǎng)的鉆桿、套管、井口返出的泥漿等不斷搖晃，都影響正常鉆進(jìn)。當(dāng)搖擺的角度稍大時(shí)，轉(zhuǎn)盤的方補(bǔ)心有從補(bǔ)心孔脫出的危險(xiǎn)。浮式鉆井裝置的搖擺影響鉆井作業(yè)的正常進(jìn)行，有時(shí)雖對(duì)鉆井作業(yè)影響不大，但人體卻難以忍受。浮式鉆井裝置中，半潛式平臺(tái)穩(wěn)定性好，鉆井船穩(wěn)定性差些。

為了減少船體的搖擺，常用的減搖措施有：①裝設(shè)減搖艙，即在船體設(shè)水艙，利用水艙內(nèi)液體流動(dòng)的反力矩來(lái)減輕船體的搖擺；②裝設(shè)減搖罐，通過(guò)改變罐內(nèi)液面高度來(lái)調(diào)整船體的穩(wěn)心高度，這樣就改變了搖擺的自然周期，從而減少船體對(duì)風(fēng)浪的反應(yīng)；③裝設(shè)抗搖器，抗搖器是與船體無(wú)關(guān)的獨(dú)立系統(tǒng)，由支船架、浮筒、連接件、抗搖筒組成，見(jiàn)圖1。借助抗搖筒對(duì)海水的反力矩來(lái)抵抗波浪運(yùn)動(dòng)對(duì)船體產(chǎn)生的不穩(wěn)定力矩，從而減少船體的搖擺?，F(xiàn)代的鉆井船逐漸向大型化發(fā)展，加大船寬，也有減搖的效果。

浮式鉆進(jìn)裝置漂移

船體的漂移也使鉆具彎曲，特別是在起下鉆具時(shí)，不能重新進(jìn)入原井孔。

浮式鉆井裝置的漂移用各種定位系統(tǒng)來(lái)限制。為了控制住井口和水下通道器具，要求浮式鉆井裝置的漂移不超過(guò)水深的3%～6%。如能把漂移量限制在水深的3%，鉆井效率就能大大提高。目前采用的方法主要有兩個(gè)。

1)錨泊定位

這是一種常用的方法。錨泊定位系統(tǒng)主要由錨機(jī)、錨鏈(或錨纜)、導(dǎo)鏈輪、錨等組成，見(jiàn)圖2。在水深三百多米、中等風(fēng)浪的海區(qū)能滿足定位要求。

2)動(dòng)力定位

為了在深水區(qū)鉆井，浮式鉆井裝置需要采用動(dòng)力定位。動(dòng)力定位是不使用錨和錨索而直接用推進(jìn)器來(lái)自動(dòng)控制船位的方法。動(dòng)力定位由三個(gè)主要系統(tǒng)構(gòu)成：傳感系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和推進(jìn)系統(tǒng)，見(jiàn)圖3。