[發明專利]DP3超深水鉆井設備配電系統

有效

• 申請號: 201510020991.4
• 申請日: 2015-01-15
• 公開（公告）號: CN104635699B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 郭金;邱錦;曾國詠;陳萍;丁海;李孝喜
• 申請（專利權）人: 上海中遠船務工程有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;B63J3/00
• 代理公司: 上海申新律師事務所31272
• 代理人: 郭春遠

技術領域

本發明涉及IPC分類H02J供電或配電的電路裝置或系統技術，尤其是DP3超深水鉆井設備配電系統。

背景技術

在未來全球油氣開發中，油氣增量主要來自深水特別是超深水海域。專業機構預測，2014-2030年，全球超深水油氣產量年復合增長率將高達20％。近五年來，新建平臺有85％是超深水鉆井平臺。海洋石油深海探索促進海洋工程技術得到飛速的發展與提高，人們對鉆井設備的鉆探深度和對鉆井設備的供電，操作，安全及可靠性提出更高的要求和期望。

已有最先進的鉆井平臺是第七代超深水鉆井平臺，其鉆井設備采用雙塔鉆井，最大工作水深為12000英尺合3658米，鉆井深度為50000英尺合15250米，采用NOV即挪威國民油井公司液壓雙鉆塔設計，雙頂驅載荷達1250噸。海洋石油981及其在建姊妹船海洋石油982，其鉆井設備采用單塔鉆井，最大工作水深為3000米，鉆井深度為12000米，采用MH(ARKER)鉆井包設備。

目前，世界各國普遍采用的鉆井方法是旋轉鉆井法。即利用鉆頭旋轉破碎巖石，形成井身,利用鉆桿將鉆頭送到井底,利用大鉤、游車、天車、絞車起下鉆桿柱；利用轉盤或頂部驅動裝置帶動鉆頭、鉆桿旋轉；利用鉆井泵輸送高壓鉆井液，帶出井底巖屑。現代鉆井是一套大型的綜合型機組，整套鉆機是由動力與傳動系統、工作系統、控制系統、輔助系統等若干系統和相應的設備所組成。該系統主要由以下子系統組成：

1)旋轉系統：由轉盤、水龍頭、鉆桿及鉆頭組成；

2)循環系統：由鉆井泵、地面高壓管匯、鉆井液凈化設備和鉆，井液調配裝置或固控設備等；

3)起升系統：由鉆井絞車、輔助剎車、游動系統(鋼絲繩、天車、滑車)、大鉤和井架組成；

4)動力驅動系統；

5)傳動系統；

6)控制系統和檢測顯示儀表；

7)鉆機底座；

8)輔助設備。

在如此重要而眾多的系統設備需要精確配置配電系統以支持正常工作。

DP3是dynamic positioning，即動態定位。因為這種工程船一般是遠離岸的作業船，所以為了一旦要拖去廠里維修，成本是非常高的。為了減少這種可能，就出現了DP2和DP3，DP2是基本所有的系統都有兩套，包括管系，但是駕駛室只有一套。但是DP3更進一步，不僅所有系統都是雙套的，就連駕駛室都是雙套的，兩套駕駛室都在bridge deck，分別在兩端，中間用A60分隔，任何一套系統或者設備，甚至是engine room，control room燒掉，照樣還能正常在海上作業，而不僅僅是生存。

IMO船級標記以及ABS美國船級社對于DP動力定位的附加標志對比：

尤其是對于許多深水鉆井海上作業船來說，動力定位系統已成為必不可少的支持系統。鉆井船在海上進行鉆井工作，因此它對于動力定位的要求非常高，任何在海上的風浪、潮涌，都將使船舶失去原有的位置，最終導致作業失敗，因此其通過GPS衛星信號、海底聲吶系統以及電羅經實施對船舶位置以及艏向的一個反饋，以及風速傳感器測量數據對整個船舶的受風面積計算、船舶附近一定范圍內的浪和涌的測量，而后通過控制器對推進器操控，自動計算出橫向以及縱向所需要的力矩，從而實施船舶的一個位置修復，以保證作業的正常實施。船舶位置以及艏向的失去對于工程船來說影響是非常大的：對于鉆井船來說，如果是作業中的情況，整個鉆桿將被扭斷，其危害是相當大的。可見一個高效、穩定的控制系統對于鉆井船的重要性。整個網絡系統的安全性以及可靠性對鉆井船來說是至關重要的，任何的小的故障最終將會導致無法估量的損失，因此對于DP3標志的船舶，冗余度的提高從各個方面也保證了船舶高效穩定地作業。