深水半潜式钻井平台锚泊定位系统调试工艺探讨

李克雷

烟台中集来福士海洋工程有限公司 山东烟台 264000

深水半潜钻井平台的定位系统通常有分为两种，一种是静态定位，一种是动态定位，两种方式组合就是我们常用的定位系统。在深水工作中，潜定位系统的作用非常巨大。与动力定位系统相比，在初始投资、运行维护费用等方面具有明显的优势。特别是在钻井周期长、天气恶劣、海况恶劣的情况下，采用了定位系统或定位系统加DP辅助定位方法，可有效的降低成本，在深水或超深水的作业中，运用这种方式，可以大大的提高定位系统数据的精确性，但同时，对于系统的使用会更加复杂。

1 锚泊定位系统组成及功能

目前，世界上最先进的水下定位系统为半潜式钻机，在水中500m位置时，采用了12个径向副定位系统，包括使用12根长1750m、直径为84mm的R4锚链。将其分为四组，分别布置在平台主甲板的左前、左后、右前和右后角上。使用锚链和合成纤维的组合。所有的锚链都储存在柱子的锚舱里。每个船舱有三条锚链。每个锚的损伤荷载是相当大的。该定位系统的主要功能包括高速低速电机定位、动态高速定位、应急释放锚链定位、应急停车等功能。

每套设备都配备了三个备用单元。锚一次只能操作一个。锚的操作由锚附近的手术室控制。左锚、中锚和右锚通过中间传动轴连接到齿轮箱，并通过操纵离合器连接。连接命令由操作者从控制室控制板发送到PLC控制柜，再发送到PLC控制柜，再由PLC控制柜的控制逻辑发送给PLC控制柜(液压动力单元)。接合后，离合器上的液压缸完成动作。平台的每个角落都有一个PLC控制柜和一套UPS。PLC控制柜的作用是启动控制面板等辅助的功能。这一设计是为制动器在制动带、传动制动器、变速机、和锚上的操作提供液压动力；UPS在功率发生时执行紧急释放功能，操作者可以通过按压控制智能操作椅的锚控制室来控制该紧急释放功能。采用交流电机驱动，采用变频调速控制锚杆。该控制是通过PLC控制柜将控制室控制板上的指令传递给平台之间的变速箱（变速箱）。根据与所述锚定控制系统匹配的控制程序激活所述备用装置，以提供所述电机运行所需的电能、转矩和速度。主马达后由相应的液压离合器驱动。所以，在完成安装要求之后，需要对系统中的各种功能进行检查，按照调试的程序进行调试，程序如下：首先对电缆线路的信号、液压喷淋冷却信号检查等方面进行检查，其次完成中心控制存在的缺陷、系统与钻井之间的匹配控制程序、系统与平台之间的交换。

2 调试前准备工作

2.1 卷扬机的准备

锚机制造商检查设备安装控制的准确性；保证油压和油位的正确。

2.2 管道准备

对管道进行压力测试之前，需要对外部管道进行冲洗，要保证高度的清洁，痛死，在所用的连接口进行清洁工作后，进行连接卷扬机管道。对液压管路系统的准确性进行控制和管理，安装完毕后对液压管进行清理，并做好相关的记录。

2.3 喷雾系统的制备

确保按照制造商的说明正确安装管和喷嘴。检查用于控制海水服务系统阀门的喷雾系统的控制和ICS接口，海水增压泵启动/停止控制和特定锚机区域中的阀门是否可操作；绞盘安排在左前角。确认当紧急释放动作（模拟）时，喷水吸入阀也在起作用。

2.4 PLC控制柜测试

PLC控制柜测试主要是对近乎信号进行测试，测试中，所有的信号都会在计算机中进行显示，在根据远程的监控，对信号文件所有远程检测信号存储到PLC控制柜；验证在ESD（紧急关闭）情况下所有未验证的线路是否已断开连接。

3 锚泊定位系统调试工艺

3.1 报警测试

报警时锚泊定位系统中保证系统正常行驶的保障。所以，在调试的过程中，对报警功能进行测试是非常必要的，关系到系统能否在正常情况系进行工作，检测的主要内容包括紧急放行报警、ESD报警和系统报警、锚定报警、VSD报警、紧急停机报警、HPU报警、传输报警测试。

3.2 功能测试

对功能进行测试之前，需要将紧急按钮按下，这个按钮是控制变箱和锚控室的。这也就是我们常说的紧急制动实验，可以防止在试验的过程中出现问题进行立刻停止。其中包括了液压动力装置、变速驱动、加热器、散热器和制动带等的停止工作。进行功能测试的内容包含了对锚定测试、投掷方式和力度的测试、牵引力的测试和长度的测试，紧急释放测试（可完成液压动力设备或只有液压动力设备蓄电池），紧急制动功能测试。

3.3 拉伸试验

通常，当锚第一次缩回时，锚爪仍然埋在土中，锚链的重量则躺在海床上，悬浮在海水中，这就需要锚提供很大的拉力来提升锚。为了确定锚的拉力，按照船级社的要求，在锚全部安装完毕后，至少对一个锚进行测试，在测试的过程中对拉力进行校核。深水半潜式钻井平台一般是通过在系泊链轮装置底部进行轴力传感器的安装，对水下条件中的张力进行测试检验，在对拉力尽心测试的过程中，测力仪器的安装可以有效的将锚的固定拉力通过传感器进行解读，所以，将测力仪器安装在锚链和三角板之间的位置最为适宜。

4 结语

综上所述，在深水半潜式钻井平台中，进行锚泊定位系统的使用，在我国水下定位工作中是一个新的挑战，同时们也将水下定位系统变得更加复杂。面对复杂的系统，想要对其进行掌控，需要不断的进行相关调试工作经验的积累，将系统的调试时间不断优化，从而达到优化成本，缩短施工周期，对海洋平台的准确定位起到重要作用。