海洋石油平台修井机不搬迁避让钻井船可行性分析和解决方案

任宪涛，罗如岗，王 浩

（中海石油（中国）有限公司秦皇岛32-6作业公司，天津 300450）

海油某采油平台计划7口井进行调整井作业，其中有2口沙河街油井，井深超过3 000m，平台配置的HXJ158修井机无法满足使用要求，需要使用钻井船进行作业。而根据平台实际剩余的槽位，靠近平台西侧，需要使用较大钻井船。由于该钻井船悬臂梁伸出后，覆盖甲板面积较大，与平台修井机干涉。因此，需要将修井机移位或者搬迁，来满足钻井船的空间需求，而考虑到经济性，现场通过修井机的移位避让，来解决钻井船的空间需求。

1 钻井船靠泊条件分析

1）钻井船最大升船高度42.9m。平台上甲板距离海平面25m，即在高度方向，甲板上的物体要低于17.9m（42.9m-25m=17.9m）。

2）为了便于防喷器的拆装，距离最近槽口中心至少留足3m空间，即周围3m范围内无阻碍物。

综合以上条件以及现场实地调研，在上甲板，修井机和吊机在高度钻井船有干涉，吊车高度20m，作业最外侧槽口时，钻井船上底座能够跨越吊车，悬臂梁顶角与吊车最近距离1.7m，吊车能够避让；在甲板的水平方向，只有修井机与最近槽口中心距低于3m。在整个上甲板，影响钻井船所需空间只有平台修井机。

2 修井机避让可行性分析

从修井机位置至极限井位中心的距离以及修井机高度分析，与钻井船是否有冲突。

1）修井机高度是否与钻井船冲突根据钻井船提供的示意图，悬臂梁伸出后，几乎将整个甲板覆盖。修井机移至生活楼方向，井架高度33m，修井机上底座6m，甲板标高为EL.（+）25 000m，共计64m，远远超过钻井船的升船高度。因此，修井机井架必须放倒。井架放到后，井架距离甲板高度11m；二层台距离顶甲板14.6m（实际二层台已经伸出弦外，不影响悬臂梁），跨越修井机需要跨14.6m+25m=39.6m，钻井船最大升船高度42.9m能够跨越。修井机放倒后，最高点二层台的高度低于钻井船的起升高度。

2）根据钻井船要求，为了便于防喷器的拆装，修井机距离最近槽口中心至少留足3m空间。根据现场情况，制约能否避让3m距离的因素，井架的托架与吊机之间的距离（根据现场验证，吊车驾驶室左前踏板为吊车旋转平台伸出最大位置）。考虑到修井机移位后，保证吊车能够使用，将这个距离确定为0.35m。先将修井机上底座移位井口侧极限位置，再将下底座移位至托架距离吊机驾驶室左前踏板0.35m，此时，修井机上底座至极限井口中心2m左右。因上底座为可拆装式，将外扩飘台拆除后，可增加1.2m的距离，2m+1.2m=3.2m。

经过分析，不管是在高度方向还是水平方向，通过将修井机移位，可以满足钻井船钻井空间需求。

3 修井机避让解决方案

HXJ158A海洋钻修机主要分为下底座总成为上底座总成、井架总成。下底座主要用来承受上底座及其上设备重量和作业负荷，同时作为横导轨及辅助导轨的支座，满足钻修机横向移动的需要。底座前部即为作业的主要工作平台，具有钻台功能，可以纵向移动。通过横向和纵向的移动实现修井机移位避让。

1）移动修井机下底座至紧靠生活区侧，使用吊车配合拆除井口侧防雨棚、外飘台等，将液压油箱位置改造至其他位置，保证液压系统能够正常使用。

2）外飘台拆除后，修井机上底座先移位至下底座井口侧边缘，然后移动下底座至井架托架与吊车距离为0.35m处。

3）因修井机上底座移位至井口侧极限位置，上底座、井架的全部重量重心都偏移至下底座井口侧，在外力的作用下，修井机有发生倾覆的风险。需要计算倾覆力矩，以验证风险等级。修井机倾覆计算水平荷载只考虑风力作用，如下：

（1）下底座重量33.2t、钻台63t、井架34t（不带大钩），重心位置依据各模块吊装布置图；

（2）风荷载计算选取不可预期风速36.0m/s，平台顶层甲板标高为EL.（+）25 000m，由于无精确结构尺寸，风载计算为估算值；

（3）按照API 4F规范，抵抗倾覆计算自重取预期最小重量的90%；

倾覆计算修井机相对位置为钻台在下底座东侧极限井位，如 图1所示。API 4F要求最低倾覆安全系数（自重对倾覆线力矩与风力对倾覆线力矩比值）为1.50，经计算，修井机极限井位倾覆安全系数为1.35＜1.50，根据初步核算结果不满足规范要求。

图1 倾覆计算示意图

4）修井机底座加固

由于修井机倾覆安全系数不满足规范，需要进行加固，在修井机下底座处边缘以及附近加支撑（详见图2）。承重点选择在甲板主梁结构，此次选择在修井机下底座移动导轨。支撑柱材质：250mm×125mm工字钢，焊接工艺：采用手工弧焊焊条，焊条CHE58-1φ3.2mm，直流反接电流100～140A，电压20～24V。焊缝分层多道焊，焊后进行必要的打磨，焊前焊缝局部预热50℃，在焊接中需要注意每道焊缝的叠层，每焊一道要及时清渣，铲除飞溅。

图2 修井机底座加固

5）井架放到

（1）下放大井架要严格按照公司的作业指导书和修井机操作说明书操作。

（2）井架放倒时，将游车大钩平放在大钩托架盒底部。

（3）在风速超过12m/s或能见度小于50m时，不能进行井架的起放和伸缩。

（4）在井架起升或缩回时，应注意观察油路油压的变化，油压不得高于16MPa，否则应检查其原因。

6）避让空间确认

修井机移位至极限位置后，测量修井机与最近井口中心距离3.2m。井架放倒后，井架至甲板高度12m。这两项数据满足钻井船的空间需求。

4 结语

通过对修井机避让的可行性分析，制定了详细的避让方案，实现了海洋石油平台修井机不搬迁避让钻井船。此种方法与修井机搬迁都可以实现钻井船的靠泊，但是这种方法经济性高，省时省力，为后期其他平台靠泊大型钻井船提供了良好的避让经验。