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1、中海油田服务股份有限公司CHINA OILFIELD SERVICES LIMITED半潜式平台水下设备培训资料半潜式平台水下设备的主要组成 水下防喷器组及控制系统 转喷器（分流器）及控制系统 张力系统 防喷器运送设备 阻流管汇及专用工具防喷器组的组成 从下至上的排列：CAMERONBOP STACK.tif 井口连接器 下双联闸板防喷器 上双联闸板防喷器 下万能防喷器 事故安全阀：安装在闸板防喷器的侧出口 防喷器组框架 注意：深水平台的闸板防喷器为三套双联闸板防喷器以上组成，称为BOP STACK（防喷器组避台风时或应急情况时，留在海底）LMRP（LOWER MARINE RISER PAC
2、KGE）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（LOWER MARINE RISER PACKGE）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connectorH4 CONNECTOR.tif connector MODEL 70 CONNECTOR.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、DRILL QUIP和VETCO GRAY（NH2、NH5平台有CAMERRON、和VET
3、CO GRAY，NH6仅有DRILL QUIP、VETCO GRAY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（VETCO GRAY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
4、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，VETCO GRAY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；VETCO GRAY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HEAVY DUTY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.tif CAMERONWEDGELO
5、CK.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
6、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 注意：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35107）、丁腈橡胶（适用于油基泥浆，温度范围18121）
7、、氟橡胶（适用于油基泥浆，温度范围18177，高温高压井使用该橡胶）。储存寿命：天然橡胶（24年）、丁腈橡胶（46年）、氟橡胶（810年）万能防喷器HYDRIL万能hydril annular.tif 工作原理：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35107）、丁腈橡胶（NBR适用于油基泥浆，温度范
8、围788）、氯丁橡胶（CR适用于油基泥浆，温度范围3577）HYDRIL万能胶芯.tif 特性：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）HYDRILclose pressure.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
9、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connectorMODEL 70 CON
10、NECTOR.tif 功能：连接防喷器组，以便防台后或应急情况或修理后的回接 特性：如果采用VETCO GRAY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HIGH ANGLE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riserflexjoint.tif 功能：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 容易出现问题：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
11、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fail safe valve.tif 结构：与阻流管汇高压一致 特性：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 功能：井喷后，通过事故安全阀来实施压井或放喷注意：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 功能：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
12、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 功能：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 功能：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API 16D或API 16E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BOP CONTROL SYSTEMB
13、OP CONTROL SYSTEM.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BOP CONTROL SYSTEMaccumulator.tifDiverteraccumulator(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BOP CONTROL SYSTEMNH5 HOSE REEL.tif 控制盒BOP CONTROL SYSTEMPOD.tif 声纳控制系统（ACOUSTIC SYSTEM） 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
14、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：启动：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
15、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
