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【摘要】可搬迁式小模块钻机形式具有安装、拆卸灵活，搬迁方便，海上安装运输不依赖大型驳船、浮吊设备的特点，将是模块钻机未来的主要发展趋势。墨西哥石油国家公司（PEMEX）可搬迁式小模块化钻机的建造，是我国利用国内的先进技术，进一步开拓海外模块钻机市场的机会。本文介绍了PEMEX可搬迁式小模块化钻机的技术要求，总体布置方案及钻机的主要技术参数。
【关键词】模块钻机 可搬迁 小模块化 总体布置 技术参数
自2006年中海油服成功完成墨西哥石油国家公司（PEMEX）四套模块钻机的建造后，中海油服在海洋钻机领域，凭借其技术和价格优势成功的打入了国际市场。2012年，中海油服再次取得墨西哥石油国家公司（PEMEX）公开招标的一套可搬迁式小模块化钻机建造项目的合同。此套模块钻机包含一个100人的生活楼及钻井深度可达9000米的可搬遷式模块钻机装置。
目前世界上在用的可搬迁式模块钻机绝大部分的钻进能力均为7000米以下。此套钻机是我国第一套自由研发的钻进能力达9000米的可搬迁的小模块化钻机。
1 概述
此套可搬迁式小模块钻机将应用于墨西哥石油国家公司（PEMEX）位于墨西哥湾墨西哥水域的“Tsimin-C”八腿固定平台。将用于钻井、完井、修井以及其他有关工作。该钻机必须满足墨西哥湾天气条件，按照最新MODU、IMO、API以及其他墨西哥政府执行的环保和安全规范设计。
2 技术要点
本钻机具有以下技术要点：
（1）小模块设计，钻机安装和拆除依靠自身资源完成，不需要动用浮吊；
（2）750ST钻机提升能力和旋转系统、7500psi高压泥浆系统；
（3）100人生活楼（医生除外）和相应的生活和救生设施；
（4）钻机自带排放和污水处理系统，负责收集钻机的含油污水、黑水和灰水，经过相应的分离和处理达标后排海或外运；5.钻机自带海水和消防水系统，作为钻机公用和消防用。
3 技术方案
可搬迁式小模块钻机和传统的大模块钻机相比，在设计建造、海上安装、连接方式等方面有很大区别。其体积小，质量轻，不受建造场地、滑道等资源制约，且不需要大型的吊装设备，更经济可行。模块划分方案是钻机设计的关键技术之一，模块划分情况直接影响到整个钻机的设计和建造。模块的划分要比较建造的难易度、经济性以及搬迁的可行性等进行考量，可以说是整个项目成功的关键因素。
合理的整体布局及模块拆分，可以在达到钻井工艺要求的同时使得建造更方便，安装更便捷快速。
3.1 总体布置方案
此套可搬迁式模块钻机将应用于墨西哥石油国家公司（PEMEX）位于墨西哥湾墨西哥水域的“Tsimin-C”八腿固定平台。将用于钻井、完井、修井以及其他有关工作。“Tsimin-C”平台井口布置为3（南/北）x 4（东/西）共12口井。整套钻机分为以下描述的模块组。每组模块细分为很多小模块且每个小模块的重量不超过35MT，以方便吊装和安装。模块之间采用销轴连接或螺栓连接进行固定。
（1）DES模块（包括钻台和底座）：钻台支撑750ST的套装井架，配有天车、游车和顶驱。其他设备包括3000马力绞车、猫头、高压立管管汇、节流压井管汇、泥浆气体分离器、固井管汇、司钻等。
底座里有足够容纳18 3/4”防喷器平台，三台2200马力泥浆泵、位于第一层的泥浆储存池、位于第二层的泥浆处理系统和小泵房。
三台泥浆泵按照两用一备设计，同时可根据钻井液要求不同以及维修的需要各自单独运行。泥浆系统包括泥浆处理系统和泥浆储存罐，工作过程中经处理的泥浆可自然回流到泥浆储存罐。
（2）DSM模块：DSM模块包括位于第一层的泥浆储存池、燃油储罐、VFD房、变压器间及空压机间、位于第二层的散料间、四台主发电机房和工作间。两台主吊机位于DSM顶部管子堆场南北两端。平台自身吊机布置在靠近南北两舷，且位于大平台中部，方便模块靠自身资源的拆装作业。
（3）生活楼模块：生活楼模块第一层自北向南依次为应急发电机间、100立方米淡水罐、储藏间、淡水加热器和循环泵、淡水压力水罐和传输泵、造水机、二氧化碳间、医院和更衣间。依次向上为三层生活区包括按100配备的住房、厨房、娱乐室、办公室等，顶部为可以升降Bell412的直升机平台。
（4）灰罐撬：灰罐撬包括一个重晶石罐，两个土粉罐，三个水泥罐，该撬位于 DES模块北侧。
（5）其他模块：其他模块包括位于大平台南翼的固井撬、钻井水罐和西南角的燃烧臂。位于下层生产甲板有三台海水提成泵、两台消防增压泵、柴油机消防泵、含油污水罐和分离器、废油罐和外输泵。
3.2 钻机主要技术参数
此套可搬迁式模块钻机钻深可达9000米，为满足钻机独立完成钻/完井作业及维修作业，钻机配有独立的动力、海水、消防水、淡水、生活支持等系统。钻机主要参数见表1。
此套模块钻机沿用PEMEX之前四套钻机的采购方案，钻井“八大件”- 绞车、泥浆泵、井架、天车、游车、转盘、水龙头、方钻杆，全部采用国产设备，仅钻机顶部的驱动设备为进口；整套钻机中，除顶驱外，也仅有吊机和柴油机为进口设备，其他设备均采用国产设备，继续保持高国产化率。
4 结束语
此套为墨西哥石油国家公司（PEMEX）设计的可搬迁式小模块化钻机（3000HP）空间布置设计合理，钻机分块小巧，便于安装、维护，实用性强，经济性强。整套模块钻机在合同到期后可自行拆卸，返回国内维修和改进并可重复使用，很大程度上降低了建造和设备的投入成本。同时帮助中海油服进一步开拓和巩固了钻机模块业务的海外市场。
参考文献
[1] 马永峰，康涛，杨汉立，等.撬装模块钻机[M].石油工业出版社，2004
[2] 冯定，唐海雄，周魁，等.模块钻机的现状及发展趋势[J].石油机械，2008，36 （9）
[3] 李波，咸泰洪，吴磊，等.海洋轻型可搬迁式小模块化钻机钻井设备配套合理性研究及分析[J].中国海洋平台，2011，26 （3）
【关键词】模块钻机 可搬迁 小模块化 总体布置 技术参数
自2006年中海油服成功完成墨西哥石油国家公司（PEMEX）四套模块钻机的建造后，中海油服在海洋钻机领域，凭借其技术和价格优势成功的打入了国际市场。2012年，中海油服再次取得墨西哥石油国家公司（PEMEX）公开招标的一套可搬迁式小模块化钻机建造项目的合同。此套模块钻机包含一个100人的生活楼及钻井深度可达9000米的可搬遷式模块钻机装置。
目前世界上在用的可搬迁式模块钻机绝大部分的钻进能力均为7000米以下。此套钻机是我国第一套自由研发的钻进能力达9000米的可搬迁的小模块化钻机。
1 概述
此套可搬迁式小模块钻机将应用于墨西哥石油国家公司（PEMEX）位于墨西哥湾墨西哥水域的“Tsimin-C”八腿固定平台。将用于钻井、完井、修井以及其他有关工作。该钻机必须满足墨西哥湾天气条件，按照最新MODU、IMO、API以及其他墨西哥政府执行的环保和安全规范设计。
2 技术要点
本钻机具有以下技术要点：
（1）小模块设计，钻机安装和拆除依靠自身资源完成，不需要动用浮吊；
（2）750ST钻机提升能力和旋转系统、7500psi高压泥浆系统；
（3）100人生活楼（医生除外）和相应的生活和救生设施；
（4）钻机自带排放和污水处理系统，负责收集钻机的含油污水、黑水和灰水，经过相应的分离和处理达标后排海或外运；5.钻机自带海水和消防水系统，作为钻机公用和消防用。
3 技术方案
可搬迁式小模块钻机和传统的大模块钻机相比，在设计建造、海上安装、连接方式等方面有很大区别。其体积小，质量轻，不受建造场地、滑道等资源制约，且不需要大型的吊装设备，更经济可行。模块划分方案是钻机设计的关键技术之一，模块划分情况直接影响到整个钻机的设计和建造。模块的划分要比较建造的难易度、经济性以及搬迁的可行性等进行考量，可以说是整个项目成功的关键因素。
合理的整体布局及模块拆分，可以在达到钻井工艺要求的同时使得建造更方便，安装更便捷快速。
3.1 总体布置方案
此套可搬迁式模块钻机将应用于墨西哥石油国家公司（PEMEX）位于墨西哥湾墨西哥水域的“Tsimin-C”八腿固定平台。将用于钻井、完井、修井以及其他有关工作。“Tsimin-C”平台井口布置为3（南/北）x 4（东/西）共12口井。整套钻机分为以下描述的模块组。每组模块细分为很多小模块且每个小模块的重量不超过35MT，以方便吊装和安装。模块之间采用销轴连接或螺栓连接进行固定。
（1）DES模块（包括钻台和底座）：钻台支撑750ST的套装井架，配有天车、游车和顶驱。其他设备包括3000马力绞车、猫头、高压立管管汇、节流压井管汇、泥浆气体分离器、固井管汇、司钻等。
底座里有足够容纳18 3/4”防喷器平台，三台2200马力泥浆泵、位于第一层的泥浆储存池、位于第二层的泥浆处理系统和小泵房。
三台泥浆泵按照两用一备设计，同时可根据钻井液要求不同以及维修的需要各自单独运行。泥浆系统包括泥浆处理系统和泥浆储存罐，工作过程中经处理的泥浆可自然回流到泥浆储存罐。
（2）DSM模块：DSM模块包括位于第一层的泥浆储存池、燃油储罐、VFD房、变压器间及空压机间、位于第二层的散料间、四台主发电机房和工作间。两台主吊机位于DSM顶部管子堆场南北两端。平台自身吊机布置在靠近南北两舷，且位于大平台中部，方便模块靠自身资源的拆装作业。
（3）生活楼模块：生活楼模块第一层自北向南依次为应急发电机间、100立方米淡水罐、储藏间、淡水加热器和循环泵、淡水压力水罐和传输泵、造水机、二氧化碳间、医院和更衣间。依次向上为三层生活区包括按100配备的住房、厨房、娱乐室、办公室等，顶部为可以升降Bell412的直升机平台。
（4）灰罐撬：灰罐撬包括一个重晶石罐，两个土粉罐，三个水泥罐，该撬位于 DES模块北侧。
（5）其他模块：其他模块包括位于大平台南翼的固井撬、钻井水罐和西南角的燃烧臂。位于下层生产甲板有三台海水提成泵、两台消防增压泵、柴油机消防泵、含油污水罐和分离器、废油罐和外输泵。
3.2 钻机主要技术参数
此套可搬迁式模块钻机钻深可达9000米，为满足钻机独立完成钻/完井作业及维修作业，钻机配有独立的动力、海水、消防水、淡水、生活支持等系统。钻机主要参数见表1。
此套模块钻机沿用PEMEX之前四套钻机的采购方案，钻井“八大件”- 绞车、泥浆泵、井架、天车、游车、转盘、水龙头、方钻杆，全部采用国产设备，仅钻机顶部的驱动设备为进口；整套钻机中，除顶驱外，也仅有吊机和柴油机为进口设备，其他设备均采用国产设备，继续保持高国产化率。
4 结束语
此套为墨西哥石油国家公司（PEMEX）设计的可搬迁式小模块化钻机（3000HP）空间布置设计合理，钻机分块小巧，便于安装、维护，实用性强，经济性强。整套模块钻机在合同到期后可自行拆卸，返回国内维修和改进并可重复使用，很大程度上降低了建造和设备的投入成本。同时帮助中海油服进一步开拓和巩固了钻机模块业务的海外市场。
参考文献
[1] 马永峰，康涛，杨汉立，等.撬装模块钻机[M].石油工业出版社，2004
[2] 冯定，唐海雄，周魁，等.模块钻机的现状及发展趋势[J].石油机械，2008，36 （9）
[3] 李波，咸泰洪，吴磊，等.海洋轻型可搬迁式小模块化钻机钻井设备配套合理性研究及分析[J].中国海洋平台，2011，26 （3）