GB/T 29549.1-2013 海上石油固定平台模块钻机 第1部分：设计

ICS75.180.10

E92

中华人民共和国国家标准

/—

GBT29549.12013

海上石油固定平台模块钻机

:

第部分设计

1

国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

—

Secificationsforoffshoremodulardrillinrisonfixedlatforms

pggp

:

Part1Desin

g

2013-06-09发布2014-01-01实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

发布

中国国家标准化管理委员会

/—

GBT29549.12013

目次

前言…………………………Ⅲ

1范围………………………1

2规范性引用文件…………………………1

、

3术语定义和缩略语………………………1

3.1术语和定义…………………………1

3.2缩略语………………2

4功能要求与基本参数……………………2

4.1功能要求……………2

4.2基本参数……………3

5模块划分与布置…………………………3

5.1模块划分……………3

5.2模块布置……………3

6模块设计…………………4

6.1总则…………………4

6.2DES…………………5

国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

6.3DSM…………………8

6.4P-Tank……………12

、、

6.5固井模块测井模块录井模块……………………12

6.6结构设计……………13

6.7辅助系统……………17

7界面………………………17

7.1总体布置……………17

7.2安全界面……………18

7.3公用系统界面………………………18

7.4电气界面……………18

7.5仪表通讯界面………………………19

7.6井控系统……………19

7.7结构界面……………19

()

附录资料性附录模块钻机典型布置示意图………

A20

参考文献……………………28

Ⅰ

/—

GBT29549.12013

前言

/《》:

GBT29549海上石油固定平台模块钻机分为三个部分

———:;

第部分设计

1

———:;

第部分建造

2

———:、。

第部分海上安装调试与验收

3

本部分为/的第部分。

GBT295491

本部分按照/—给出的规则起草。

GBT1.12009

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Ⅲ

/—

GBT29549.12013

海上石油固定平台模块钻机

:

第部分设计

1

1范围

/()

GBT29549的本部分规定了海上石油固定平台模块钻机以下简称模块钻机的功能要求与基本

、、。

参数模块划分与布置模块设计和界面等要求

本部分适用于模块钻机设计。

2规范性引用文件

。,

下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文

。,()。

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于本文件

:

爆炸性气体环境用电气设备第部分通用要求

GB3836.11

/石油钻采设备及专用管材词汇

GBT8423

/、

石油天然气工业钻井和采油设备钻井和修井井架底座

GBT25428

GB50370气体灭火系统设计规范

/、

海上固定平台规划设计和建造的推荐作法工作应力设计法

SYT10030

/国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

SYT10041石油设施电气设备安装一级一类和二类区域划分的推荐方法

、

3术语定义和缩略语

3.1术语和定义

/界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

GBT8423

3.1.1

模块钻机modulardrillinri

gg

,,、

采用模块结构的组装式海上钻机通常放置于海上石油固定平台上由钻井设备系统模块钻井支

、、、。

持系统模块散装罐模块固井模块测井模块和录井模块等组成

3.1.2

钻井设备系统模块drillineuimentset

gqp

,、、、、、、、、、

放置在海上石油固定平台甲板上由井架底座绞车天车游车大钩顶驱转盘水龙头防喷

、,。

器司钻房和钻台设备等组成实现钻井作业时提升和旋转功能的设备和结构

3.1.3

钻井支持系统模块drillinsuortmodule

gpp

,、、、

放置在海上石油固定平台甲板上主要由柴油发电机组燃油罐空气压缩机及储气罐电气传动控

、、、、,

制系统钻井液池钻井泵及辅助设备管子堆场管线及电缆桥架等组成为钻机提供作业支持的设备

和结构。

3.1.4

散装罐模块owdertankmodule

p

、、、、,、

由膨润土罐重晶石罐水泥罐称重设备控制台和管汇系统组成为配制钻井液水泥浆提供散装

1

/—

GBT29549.12013

材料存储的罐体和管汇单元。

3.1.5

固井模块cementinmodule

g

、,。

由固井泵混合装置和管汇系统组成提供固井服务的装置单元

3.1.6

测井模块loinmodule

ggg

、、,。

由测井绞车测井工作间井口设备及电缆组成提供测井服务的装置单元

3.1.7

录井模块mudloinmodule

ggg

、,。

由录井房数据采集系统及显示终端组成提供录井服务的装置单元

3.1.8

导轨uiderail

g

。,

引导钻机底座移动并承受DES载荷的装置由上导轨和下导轨组成上导轨为钻机上底座的滑移

,。

轨道下导轨为钻机下底座的滑移轨道

3.1.9

滑移系统skiddinsstem

gy

、、、,

由导轨滑靴滑移动力源驱动装置和控制装置组成用于实现模块钻机纵向和横向移动覆盖井槽

区的相关设备。

3.1.10

底座substructure

、、,

用来承受钻台载荷大钩荷载转盘荷载和立根荷载能纵向和横向移动以到达各井口进行作业的

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钢结。。

构通常分为上底座和下底座两个部分

3.1.11

界面interface

。、、、、、、

模块钻机与其所在平台之间各系统的接口包括总体布置安全公用系统电气仪表通讯井控

结构等。

3.2缩略语

下列缩略语适用于本文件。

DES钻井设备系统模块

DSM钻井支持系统模块

P-Tank散装罐模块

、()

HVAC供热通风与空气调节简称暖通

4功能要求与基本参数

4.1功能要求

、。

4.1.1模块钻机应能在海上石油固定平台上安全高效地进行钻完井及修井作业

,。

4.1.2模块钻机底座应能在平台上井口区进行纵向和横向移动覆盖所有井槽

、,、。

4.1.3模块钻机应模块化设计建造利于在海上平台之间实现搬迁连接和调试

、。

4.1.4安全系统应配备消防系统火气探测报警系统以及防污染系统等

2

/—

GBT29549.12013

4.2基本参数

,。

模块钻机按最大钩载分为个级别各级别钻机的主要基本参数见表

61

表1模块钻机基本参数

钻机级别//////

3018004022505031507045009067501209000

最大钩载/kN180022503150450067509000

名义钻深范围/127mm钻杆1500~25002000~32002800~45004000~60005000~80007000~10000

m114mm钻杆1600~30002500~40003500~50004500~70006000~90007500~12000

kW400~5507351100147022102940

绞车额定功率

()

hp550~75010001500200030004000

钻井绳数8810121414

游动系统绳数

最多绳数101012141616

,,,,,

钻井钢丝绳mm29323235353842454852

公称直径(),,,,,

in1⅟81⅟41⅟41췍81췍81⅟21췍81췍41췍82

推荐钻台高度/,,,

m7.57.5910.510.512

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5模块划分与布置

5.1模块划分

、、、、,、图

5.1.1模块钻机通常划分为DESDSMP-Tank固井模块测井模块和录井模块参见图A.1A.2

和图A.3。

。、、

5.1.2DSM通常划分为动力模块和钻井液模块动力模块主要包括发电机组变压器交流变频控制

、、;、、、

装置马达控制中心蓄电池组等设备钻井液模块主要包括钻井泵钻井液池钻井液净化设备钻井液

混合配制设备等。

5.2模块布置

5.2.1DES

,,,

5.2.1.1应在上下底座纵向和横向滑移保证钻机覆盖所有井槽条件下布置在平台井槽区域宜采用

、、。

上中下三层布置

、,。

5.2.1.2下层宜布置下底座钻机滑移设备等参见图A.4

,。

5.2.1.3中层宜布置钻井液固相控制设备等参见图A.5和图A.6

、、、,。

5.2.1.4上层宜布置井架上底座钻台滑移系统等参见图A.7

5.2.2DSM

。,、、

5.2.2.1应布置在DES井架开口前方宜与沿井架开口方向的井槽区中心线对称布置采用上中

下三层布置。

3

/—

GBT29549.12013

、、、,。

5.2.2.2发电机组燃油罐钻井泵钻井液池宜布置在下层参见图A.4

、、,。

5.2.2.3变配电设备发电机组控制设备空气压缩机宜布置在中层参见图A.5

,,。

5.2.2.4管子堆场应布置在上层宽度应不小于15m参见图A.6

、、、

5.2.3P-Tank固井模块测井模块录井模块

、,。

P-Tank固井模块和录井模块宜布置在平台主甲板参见图A.1测井模块宜布置在钻井支持模

,。

块上层参见图A.7

6模块设计

6.1总则

,、、、()

6.1.1在所有与钻完井作业相关的区域模块钻机的各单元应在符合质量健康安全环保QHSE

要求的条件下满足钻完井作业要求。

、(),()。(

6.1.2防喷器控制装置动力源紧急关断ESD等系统或设备应考虑二级或三级保护二级或三

)、、。

级保护应设计为独立功能相同原理相异的系统

、、;,

6.1.3设计中应考虑易燃易爆辐射源等危险品的存储和隔离应采用自然和强制通风等手段避免

可燃气体聚集导致火灾和爆炸。

,、、;、

6.1.4模块钻机应划分危险区域设置逃生路线紧急集合点两个以上逃生出口应配置救生逃生

设施。

,。

6.1.5布置中应考虑设置防火隔壁和防火甲板或必要时在危险区内设置安全处所

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、。

6.1.6模块钻机应配置呼吸器防护服等钻完井作业人员个人防护设备

6.1.7模块钻机电气设备的选型应符合GB3836.1的规定。

、、、、。

6.1.8应在涉及职业健康安全消防救生逃生设施等位置处设置明显标识

、、、,

6.1.9模块钻机安全消防系统公用系统电气仪表系统井控系统应与钻机所在平台留有接口界面

且应符合第章的规定。

7

、,、、

6.1.10模块钻机构件材料应采取表面处理涂装等防腐措施所有钢隔栅梯子踏步楼梯和其他需进

。

行表面锌处理的构件应在焊接之前进行热浸锌处理模块钻机各设备应根据钻机作业海域环境条件采

取相应的防腐措施。

:、、、。

6.1.11模块钻机设计阶段宜划分为前期设计基本设计详细设计施工设计基本设计阶段各专业

应提交的典型资料包括但不限于表内容。

2

表2基本设计阶段各专业提交的典型资料清单

专业名称规格书报告计算书设备清单数据表料单图纸

总体●—●●——●

机械●———●——

暖通●—●●———

电气●—●●●—●

仪表●————●●

通信●——●———

结构●●●——●●

4

/—

GBT29549.12013

()

表续

2

专业名称规格书报告计算书设备清单数据表料单图纸

舾装●————●—

工艺—————●●

配管●———●●●

安全—●●●——●

防腐●————●—

●

表示应提交文件。

6.2DES

6.2.1设备布置

6.2.1.1井架

井架大门的结构形式及尺寸应满足钻完井操作空间的要求。

6.2.1.2底座

、、;

6.2.1.2.1上底座主要布置上底座滑移系统防喷器悬吊系统钻台及钻台设备等下底座主要布置上

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、、、、、、。

底座导轨下底座滑移系统振动筛除气器除砂器除泥器离心机等设备

。,

6.2.1.2.2导轨的布置应能满足底座稳定及钻完井作业的要求下底座两条导轨应覆盖整个井口区

。。

宽度应根据井槽排列确定下底座导轨应至少有一条布置在工作区甲板结构梁正上方

、;

6.2.1.2.3滑移系统动力装置的布置应便于操作维护和保养控制台的位置应使操作人员具备良好

的视野。

、、。

6.2.1.2.4储气罐和气源处理装置的布置应能方便加液放水压力观测和维修保养

,

6.2.1.2.5所有液气路元件的布置应满足安全要求和方便操作同时满足管线接头的顺利接入和

更换。

6.2.1.3滑移系统

,。。

下底座导轨固定于平台的顶层甲板上上底座导轨置于下底座上上下底座导轨应垂直布置

6.2.1.4钻台

,,,,,

6.2.1.4.1以转盘为中心面向井架大门前方区域为前后方区域为后左侧区域为左右侧区域

为右。

、、、、、/

6.2.1.4.2钻台上宜布置钻井绞车转盘司钻房防喷器司钻控制盘液动节流阀控制盘节流压井

、、、、、、、。

管汇立管管汇固井管汇手动及液压猫头鼠洞液压大钳气动绞车值班房等设施

,、

6.2.1.4.3钻井绞车滚筒轴向对称中心面宜与转盘中心对正井架大门中心坡道中线应在同一个垂

直面内。

、,、

6.2.1.4.4司钻房宜安装在钻台右后侧钻井绞车右前方在司钻房内应能看到或监视到转盘中心绞

、、、、。

车游动系统设备井架大门井架二层台钻具立根盒等

5

/—

GBT29549.12013

、。

6.2.1.4.5司钻房内应安装钻井设备操控设施钻井监控系统及钻井仪表等

,。

6.2.1.4.6相对司钻位置指重表与转盘应在同一个方向

、。

6.2.1.4.7司钻房内的监控系统开关及显示应便于司钻观察与操作

/、。

6.2.1.4.8节流压井管汇立管管汇宜布置在钻台易于司钻观察和操作的位置

6.2.1.4.9液压猫头宜安装在转盘与钻井绞车之间。

,,。

6.2.1.4.10小鼠洞宜布置在钻台上井架大门中线和转盘中心的平面上位于转盘正前方靠近转盘

6.2.1.4.11大鼠洞宜靠近立管布置。

6.2.1.4.12应布置不少于两台辅助工作绞车。

6.2.1.5钻井液净化设备

,、、、

6.2.1.5.1钻井液返回管出口处应布置振动筛除气器除砂器除泥器离心机等设备宜布置在DES

,。

中层参见图A.5

,。

6.2.1.5.2钻井液回流管应向下倾斜管子中心线与水平面夹角应不小于5°

6.2.1.6防喷器及控制系统

,。

6.2.1.6.1防喷器的布置应保证能够顺利移离井口区以满足检测维修时的需要

,,

6.2.1.6.2防喷器控制系统应布置在安全区的敞开位置如果不满足此条件则应增加防火墙宜靠近

,。

生活区逃生通道且便于人员操作

,

6.2.1.6.3液动节流阀控制盘和防喷器司钻控制盘应布置在司钻附近防喷器远程控制盘至少有一个

应布置在安全区便于操作的位置。

国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

6.2.1.6.4钻井液液气分离器应布置在靠近节流管汇一侧的钻台边缘处。

6.2.2主要参数确定

6.2.2.1最大钩载

钻井完成作业中的最大管柱重量计算见式():

1

管柱(空空)[液/(柱)]………………()

FLGLG12γγ31

=×+×××-××

12f

式中:

———