自升式平臺(tái)BOP處理設(shè)備淺談*

王葆葆，李進(jìn)軍，趙世剛

(蘭州蘭石能源裝備工程研究院有限公司青島分公司，山東青島 266520)

0 引言

自升式平臺(tái)定位能力強(qiáng)，作業(yè)穩(wěn)定性好，在大陸架海域的油氣勘探開(kāi)發(fā)中居重要地位［1］。BOP處理設(shè)備作為自升式平臺(tái)的重要配套設(shè)備，主要負(fù)責(zé)移運(yùn)、安裝、拆卸和維護(hù)BOP等工作，其配置直接影響整個(gè)平臺(tái)的主尺寸及總體布局。因此，分析和研究BOP處理設(shè)備已成為自升式平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究中的重要內(nèi)容［2］。由于我國(guó)對(duì)于自升式平臺(tái)BOP處理設(shè)備的研究較少，筆者對(duì)該設(shè)備進(jìn)行了先期技術(shù)調(diào)研，以期為我國(guó)研制自升式平臺(tái)BOP處理設(shè)備提供基礎(chǔ)性幫助。

1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

1．1 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)對(duì)BOP處理設(shè)備的研究起步相對(duì)較晚，現(xiàn)階段主要以研發(fā)新產(chǎn)品和生產(chǎn)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的產(chǎn)品為主。2015年1月，寶雞石油機(jī)械有限責(zé)任公司進(jìn)行了叢式井BOP組吊移系統(tǒng)的研究，并申請(qǐng)了實(shí)用新型專利(見(jiàn)圖1)。該機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了BOP組在X－Y方向的任意移運(yùn)，減少了作業(yè)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率［3］。

山東神州機(jī)械有限公司生產(chǎn)的FY－50YH2型號(hào)的BOP吊移裝置(見(jiàn)圖2)已應(yīng)用于新勝利一號(hào)自升式平臺(tái)上。吊移裝置最大提升重量為2×25 t，提升高度為5 m，最大提升速度1．5 m/min，水平面內(nèi)運(yùn)行速度為0～10 m/min。

圖1 BOP組吊移系統(tǒng)

圖2 FY－50YH2型BOP吊移裝置

1．2 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀

國(guó)外自升式平臺(tái)BOP處理設(shè)備研制開(kāi)發(fā)較早，技術(shù)水平較高，其中美國(guó)的成型產(chǎn)品居多，如TSC、NOV、F＆G、EFC、TTS、Cameron以及 Ingersoll Rand 等公司都有成熟的產(chǎn)品，并在自升式平臺(tái)上均有應(yīng)用。

(1)美國(guó)F＆G公司生產(chǎn)的BOP處理系統(tǒng)由提升重量為125 t的主吊機(jī)、2臺(tái)提升重量各為15 t的輔助吊機(jī)、2臺(tái)運(yùn)輸重量各為125 t的轉(zhuǎn)運(yùn)小車、液壓系統(tǒng)以及2臺(tái)提升重量各為6 t的氣葫蘆等組成，如圖3所示。

圖3 BOP處理系統(tǒng)組成

NOV和TSC公司均有上述類似成套產(chǎn)品，只是輔助吊機(jī)的提升能力不同。此外，TSC公司的鏈?zhǔn)街鞯鯔C(jī)提升重量2×137．5 t，輔助吊機(jī)提升重量2×25 t［4］。

(2)美國(guó)Ingersoll Rand公司的BOP處理設(shè)備由兩臺(tái)吊機(jī)和行走軌道組成，如圖4。每臺(tái)吊機(jī)提升重量達(dá)到20～200 t，提升高度9 m，最大提升速度為2．8 m/min，吊機(jī)水平運(yùn)行速度為 0 ～12 m/min［5］。

圖4 英格索蘭BOP處理設(shè)備

(3)美國(guó)EFC公司的BOP處理設(shè)備有環(huán)鏈提升吊機(jī)與鋼絲繩提升吊機(jī)兩類。環(huán)鏈提升吊機(jī)的提升重量100 t，提升速度1．1 m/min，水平運(yùn)行速度6 m/min;鋼絲繩提升吊機(jī)的提升重量45 t，提升速度4．5 m/min，最大水平運(yùn)行速度 5 m/min［6］。

2 BOP處理設(shè)備分類與工作流程

根據(jù)BOP處理設(shè)備主提升方式的不同，將BOP處理設(shè)備分為環(huán)鏈?zhǔn)紹OP處理設(shè)備與伸縮臂式BOP處理設(shè)備兩類。

2．1 環(huán)鏈?zhǔn)紹OP處理設(shè)備

環(huán)鏈?zhǔn)紹OP處理設(shè)備主要包括2根導(dǎo)軌梁，2臺(tái)環(huán)鏈(或鋼絲繩)提升吊機(jī)以及輔助設(shè)備。環(huán)鏈?zhǔn)紹OP處理設(shè)備工作流程:2臺(tái)環(huán)鏈提升吊機(jī)提升BOP組，沿2根固定導(dǎo)軌梁同步運(yùn)行至井口位置，人工輔助對(duì)中法蘭盤螺栓孔，完成BOP組的安裝。

2．2 伸縮臂式BOP處理設(shè)備

伸縮臂式BOP處理設(shè)備由1臺(tái)伸縮臂式主吊機(jī)、主吊機(jī)縱向和橫向?qū)к墶?臺(tái)輔助吊機(jī)、輔助吊機(jī)縱向和橫向?qū)к墶?臺(tái)移運(yùn)小車及其導(dǎo)軌、2臺(tái)氣動(dòng)葫蘆等組成。

伸縮臂式BOP處理設(shè)備工作流程:輔助吊機(jī)將各單個(gè)BOP與連接部件依次吊起，在移運(yùn)小車上完成BOP組的組裝;移運(yùn)小車將BOP組從安裝位置運(yùn)輸至主吊機(jī)的起吊位置;主吊機(jī)將整個(gè)BOP組吊起向井口移運(yùn)，通過(guò)X－Y方向的不斷調(diào)整對(duì)準(zhǔn)井口，人工輔助對(duì)中法蘭盤螺栓孔，完成BOP組的安裝。

3 兩類BOP處理設(shè)備分析和比較

表1從作業(yè)流程出發(fā)，對(duì)環(huán)鏈?zhǔn)胶蜕炜s臂式BOP處理設(shè)備進(jìn)行以下四個(gè)方面的比較。

表1 環(huán)鏈?zhǔn)胶蜕炜s臂式BOP處理設(shè)備比較

環(huán)鏈?zhǔn)紹OP處理設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本相對(duì)較低，安裝BOP組時(shí)，人工直接操作BOP組進(jìn)行對(duì)中，工作量較大。與環(huán)鏈?zhǔn)紹OP處理設(shè)備相比，伸縮臂式BOP處理設(shè)備可連續(xù)完成BOP組從組裝到安裝的整個(gè)過(guò)程，自動(dòng)化程度更高;移運(yùn)過(guò)程平穩(wěn)可靠，易實(shí)現(xiàn)井口對(duì)中;“C”型叉子上部的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)提高了BOP組的安裝效率，使鉆井作業(yè)更加安全和省力。

4 總結(jié)

通過(guò)調(diào)研國(guó)內(nèi)外自升式平臺(tái)BOP處理設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀，將其大致分為環(huán)鏈?zhǔn)胶吞嵘凼絻煞N型式，并介紹了兩種BOP處理設(shè)備的組成和工作流程。最后從BOP處理設(shè)備實(shí)現(xiàn)的功能出發(fā)，對(duì)兩種型式的BOP處理設(shè)備進(jìn)行了分析和比較。希望為國(guó)內(nèi)BOP處理設(shè)備的研究提供一定的幫助。

［1］ 汪張?zhí)?，趙建亭．我國(guó)自升式鉆井平臺(tái)的發(fā)展與前景［J］．中國(guó)海洋平臺(tái)，2008，23(4):8－13．

［2］ 王愛(ài)民，王定亞，陳占山，等．深水半潛式平臺(tái)BOP與采油樹(shù)處理設(shè)備［J］．石油機(jī)械，2013，41(8):36－39．

［3］ 汪靖享，王 東，買成華，等．石油鉆機(jī)防噴器組吊移系統(tǒng)［P］．CN:2014205327778，2014．

［4］ TSC 產(chǎn)品冊(cè)．http://www．t－s－c．com/cn/［EB/OL］，2010．

［5］ Ingersoll Rand．BOP Handling Systems(20 to 200metric tons lifting capacity)產(chǎn)品冊(cè)．www．irtools．com［EB/OL］，2008．

［6］ EFC 產(chǎn)品冊(cè)．Mechanical Handling．http://www．efcgroup．net/products/mechanical－h(huán)andling#［EB/OL］．