半潜式平台水下设备培训资料Word文档下载推荐.docx
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以上组成,称为BOPSTACK(防喷器组-避台风时或应急情况时,留在海底)
LMRP(LOWERMARINERISERPACKGE)组成
■隔水管连接器
■上万能防喷器
■挠性接头
■防喷器控制盒:
安装在LMRP的框架上
■LMRP(LOWERMARINERISERPACKGE)框架
■水下储能瓶组(包括上万能防喷器的缓冲瓶)
以上组成,成为下部隔水管总成(避台风时或应急情况下,可以起出部分)
防喷器组各部件的原理和特性
井口连接器connector\H4CONNECTOR.tifconnector\MODEL70CONNECTOR.tif
■功能:
连接防喷器组与井口头(防喷器组坐在20″井口头上)
■制造厂家:
一般有CAMERRON、DRILLQUIP和VETCOGRAY(NH2、NH5平台有CAMERRON、和VETCOGRAY,NH6仅有DRILLQUIP、VETCOGRAY产品的钢圈槽为DX)
■通用性:
NH5平台和NH6平台可以互相通用
■原理:
通过液压控制,驱动锁块至锁紧和解锁功能
■液压控制方式:
第一解锁和锁紧(CAMERON公司的井口连接器只有一个锁紧功能)、第二解锁和锁紧(VETCOGRAY公司的井口连接器有二个锁紧功能)和ROV解锁(一般和第二解锁功能连接)
■解锁方式:
一般情况下采用第一解锁。
如第一解锁不能解锁成功,可以采用第一和第二同时解锁;
如水下防喷器组控制系统失效,则可采用ROV带液压管线进行解锁
■锁紧和解锁的标准:
一般通过ROV和水下电视观察井口连接器指示杆的位置(井口连接器只有通过ROV观察),当然,也应考虑实施解锁和锁紧功能的液压流量是否达到厂家的推荐要求
■最大工作角度:
CAMERON公司的井口连接器为30°
,VETCOGRAY公司的井口连接器为6°
左右
■容易出现问题:
CAMERON公司的HC(15000PSI)井口连接器容易存在解锁困难,也就是液压系统不工作;
VETCOGRAY公司的井口连接器容易存在连接器与井口头难于分开的现象
注意:
深水平台只能通过ROV来观察井口连接器的工作位置(不能采用水下电视观察)
深水平台的井口连接器应采用HEAVYDUTY的型号,即与井口头的锁紧力比常规连接器大
闸板防喷器HYDRIL\闸板\闸板芯子体.tifCAMERON\WEDGELOCK.tif
■工作原理:
通过液压驱动操作活塞的移动,来实施关闭和打开功能
■操作压力:
5″钻杆闸板和可变闸板的正常操作压力为1500PSI;
剪切闸板的关闭压力应根据井内钻杆的尺寸和钻杆等级而调节,但不能高于防喷器控制系统的最大压力3000PSI
■一般配置:
两套5″钻杆闸板、一套可变闸板和一套剪切闸板
■闸板的悬挂能力:
5″钻杆闸板的能力一般为600KIPS,可变闸板的悬挂能力随着井内钻杆尺寸的变化而变化(尺寸越小的钻杆,悬挂能力越小)
■楔锁:
现半潜式平台有两种结构,一种为自动楔锁(HYDRIL和SHAFFER产品),另一种为楔锁CAMWERON产品),现CAMERON公司也有自动锁紧结构。
特点:
自动锁紧可以将闸板锁紧在任何位置(当操作压力失去后),楔锁只能锁紧的一个位置,也就是闸板完全关闭的位置
深水平台可以配置试压闸板,目的为节约成本
■楔锁的使用:
避台风,关闭剪切闸板;
悬挂钻杆后,而又没有关闭压力的情况下;
闸板防喷器大修后,对闸板防喷器进行压力试压时
■特性:
只能承受来自井内的压力,但按照闸板防喷器的结构,也可承受反方向的压力,其压力值不能超过闸板的悬挂能力;
井内压力对闸板有助封作用;
操作压力不能太高,影响密封的使用寿命;
闸板只能使用与相适应的钻具,不能关闭在钻具接头上
■橡胶件:
一般有三种:
天然橡胶(适用于水基泥浆,温度范围-35℃-+107℃)、丁腈橡胶(适用于油基泥浆,温度范围-18℃-+121℃)、氟橡胶(适用于油基泥浆,温度范围-18℃-+177℃,高温高压井使用该橡胶)。
储存寿命:
天然橡胶(2-4年)、丁腈橡胶(4-6年)、氟橡胶(8-10年)
万能防喷器HYDRIL\万能\hydrilannular.tif
关闭压力驱动活塞上移,迫使芯子处于关闭在钻杆上,达到密封的目的。
开位压力驱动活塞下移,芯子依靠本身的弹性而打开
■万能芯子的结构:
加强筋外面浇注橡胶
■万能芯子的种类:
从结构上分有:
球形芯子(SHAFFER公司产品)、锥形芯子(HYDRIL公司产品)、星形芯子(CAMERON公司产品);
从材质上分有:
天然橡胶(NR-适用于水基泥浆、温度范围-35℃-+107℃)、丁腈橡胶(NBR-适用于油基泥浆,温度范围-7℃-+88℃)、氯丁橡胶(CR-适用于油基泥浆,温度范围-35℃-+77℃)HYDRIL\万能\胶芯.tif
可以封闭空井;
关闭后,可以允许钻具旋转和允许钻具接头通过;
井内压力对万能防喷器有助封作用,但助封作用的大小与防喷器的结构有关;
球形芯子(SHAFFER公司产品)、锥形芯子(HYDRIL公司产品)可以在井内有钻具时更换芯子
■关闭压力:
由于万能防喷器的助封作用,为延长芯子的使用寿命,所以,其关闭压力应随着井内压力变化而变化(厂家提供关闭压力与井内压力的对照表)HYDRIL\closepressure.tif
■封空井:
由于封空井对芯子的影响很大,所以,一般不作封空井检验
■强行起下钻:
为保证钻具接头和钻杆通过芯子,而又保持密封和延长芯子的使用寿命,因此,在万能防喷器的关闭口(靠近防喷器附近)安装一个缓冲瓶和允许一点泥浆泄漏HYDRIL\万能\缓冲瓶.tif
■井内有钻具时更换芯子:
球形和锥形芯子可以在井内有钻具时更换,而星形芯子不能
■试验压力:
安装新芯子后,第一次可以试100%的工作压力,第二次起,一般不低于70%
■通径检验:
由于万能防喷器芯子的打开是依靠芯子的弹性而实施,因此,在地面试验后,应检查芯子是否缩径―――通过通径规或测量来实施(API16A规定通径规的外径和高度),以防防喷器下水后,各种大直径的工具无法通过,检验标准为打开万能防喷器15分钟后实施
隔水管连接器connector\MODEL70CONNECTOR.tif
连接防喷器组,以便防台后或应急情况或修理后的回接
如果采用VETCOGRAY的连接器作为隔水管连接器,其最大工作角度比井口连接器大(采用HIGHANGLE的型号)
■相似性:
其他功能与井口连接器相似
■应急脱开:
在紧急情况下,解锁隔水管连接器,利用隔水管张力器,提离下部隔水管总成,以便平台避开危险
挠性接头riser\flexjoint.tif
安装在整套防喷器组的最顶部,可以偏向360度的任何一个方向,当平台与井口发生偏移时,减少隔水管和井口的弯曲应力
■最大偏移角度:
10度
平台与井口出现偏移时,容易磨损挠性接头的抗磨环或本体。
由于挠性接头的主要部件为橡胶挠性体,因此,修理非常困难,有时也采用抗磨补心来解决偏磨的问题,但抗磨补心容易在下钻的过程中损坏,以致无法取出,无法下各种尺寸的密封总成等
事故安全阀failsafevalve.tif
■结构:
与阻流管汇高压一致
采用液压控制,并且为常闭阀
■平衡腔:
配置平衡腔,利用海水压力,帮助事故安全阀处于关闭位置
■指示杆:
可以通过ROV观察事故安全阀的开关位置
井喷后,通过事故安全阀来实施压井或放喷
深水平台的压井/放喷管线比常规防喷器组要多
防喷器组框架
当下防喷器组时,起导向作用;
当下LMRP时,起导向作用;
可以用来打捞防喷器组;
固定压井/阻流管线,避免试压时,造成管线弯曲;
提供安装防喷器控制系统配件的空间;
方便维修设备
LMRP框架
提供安装防喷器控制盒的空间;
提供单独起下防喷器控制盒的导向作用;
提供安装水下储能瓶的空间
水下储能瓶及隔离阀
储存来自地面的高压控制液,以便快速关闭BOP组各功能
■数量:
应根据API16D或API16E或油公司标准进行计算(SHELL的标准较高)
■水下储能瓶隔离阀:
用来隔离水下储能瓶和主供液管路。
其作用:
一个是,水下储能瓶出现问题时,防喷器组控制系统仍能使用;
另一个是,用来判断水下设备的事故
深水平台防喷器组的…进一步论证,采用卡箍…还是法兰与丝(原文不清)
防喷器组控制系统的组成BOPCONTROLSYSTEM\BOPCONTROLSYSTEM.tif
■液压动力设备
■防喷器控制液的混液设备
■防喷器控制液的储存设备BOPCONTROLSYSTEM\accumulator.tif
Diverter\accumulator(blader).tif
■防喷器控制系统主控制面板
■司钻控制面板
■队长控制面板
■软管绞盘BOPCONTROLSYSTEM\NH5HOSEREEL.tif
■控制盒BOPCONTROLSYSTEM\POD.tif
■声纳控制系统(ACOUSTICSYSTEM)
■ROV控制面板
防喷器组控制系统的设计要求
■液压泵的种类:
电动和气动泵
■泵的能力:
在关闭储能器瓶隔离阀的情况下,能在两分钟内关闭一个万能防喷器和打开液压操作阀,并将压力升至设备要求的最小操作压力;
在15分钟内,打开所有的泵将储能瓶从预充压力升至控制系统的额定工作压力;
每种泵至少有两种超压力保护装置(一种是压力开关,另一种是采用安全阀装置);
泵应该自动控制,其启动和停止压力为:
一台:
启动:
降至90%的额定工作压力,停止:
额定工作压力,另一台:
降至85%的额定工作压力,停止:
95%额定工作压力。
■储能瓶:
在井内压力为零的情况下,打开和关闭所有的闸板防喷器和一个万能防喷器,仍能有50%的馀量;
打开和关闭所有的闸板防喷器和一个万能防喷器后,在井内压力为设备的额定工作压力情况下,系统内的维持压力仍能关闭任何防喷器(剪切闸板除外)和打开事故安全阀;
水下储能瓶应该安装,并且在地面能控制是否对其充压,其容积的要求:
关闭三套闸板防喷器和一个万能防喷器后,仍有50%的余量,其系统的维持压力要求与表面储能瓶相同
■操作时间:
在任一控制面板,从按下功能键至完成的时间。
闸板防喷器关闭时间:
少于45秒;
万能防喷器关闭时间:
少于60秒;
压井和阻流的开关时间:
与闸板防喷器相同;
LMRP的解锁时间:
少于45秒
混液和储存设备
■混液箱的容积:
至少与储能瓶的储液量相同
■防冻液箱的容积:
一倍或1.5倍于储能瓶的储液量
■混液系统应该自动控制
液压管汇(主控板)的要求
■包含液压调压阀以便控制水下调压阀
■具有流量表
■显示各种压力
■各种报警功能
■远离钻台
■控制防喷器组(包括LMRP)的所有功能
■主要功能的手柄或按钮应该具有保护盖板(隔水管和井口连接器、剪切闸板防喷器)
■主液压供应和信号压力供应应该安装过滤器
司钻控制板:
最少