摘要：海洋油气开采过程中立管（隔水管）是浮式系统将海底矿藏与海面上的作业平台进行连接的重要组成部分，它的主要作用是将钻头打入海床，导通油气液和泥流等，所以海洋平台立管尤为重要，并且其在船上的位置也影响到平台的操作的快慢等等，也是保证海洋平台系统安全操作的重要因素。以大连海运重工承建的首个钻井船项目为例，浅析立管的操作及布置。
关键词：钻井船隔水管；立管系统；储存；布置
0 引言
目前，由于世界范围内的浅海油田大多数已经进入中晚期开发，油气资源日益枯竭。为此，海上油气资源的开发正逐步从浅海地区转向深海地区。使得钻井船得以应用，而钻井船与常规船舶相比较的特有系统：钻井系统；立管系统；定位系统。
立管系统也就是常说的隔水管系统，是钻井船特有的作业系统。
1 海上立管系统组成简述
隔水立管系统是指连接海底井口与钻井船之间的导管系统，它主要用来隔离外界海水，用于钻井液循环、安装水下BOP、支撑各种控制管线（主要包括节流和压井管线、钻井液补充管线、液压传输管线等），以
及起到钻杆、钻井工具从钻台到海底井口装置的导向作用。通常由海洋钻井隔水管单根、节流/压井管线、辅助管线、隔水管短节、卡盘、万向节、分流器、伸缩接头、张紧环、终端适配器、挠性接头、填充阀等主要部件组成。隔水管单根分为带浮箱的隔水管单根和不带浮箱的隔水管单根2种形式。
2立管在钻井船上的布置
目前第六代钻井船立管存放分为全部平放、全部立放、部分平放 + 部分立放。全部平放及全部立放存储见下图：
水平存储 立放存储
根据 rigzone 网站、《 World Oil 》以及各大石油公司的官方网站的资料，2008年其对国内外 42 座在建深水半潜式钻井平台立管存放形式的调研情况发现，其中 26 座平台（7种型号）为立放存放形式，16 座平台（8种型号）为平放存放形式。针对于钻井平台的调查研究，根据资料发现不管是立管平放还是立放，对于平台重心的影响不大，而在占用主甲板面积上有较大的差别，立放立管较占优势，占用面积较少，所以大多数的半潜式钻井平台都采用立管立放的存储方式。如海洋981半潜平台。
然而相对于钻井船而言，由于主体是船体，当立管布置在主甲板之上时，与半潜式平台的布置类似，
对于重心的影响不大，而在占用主甲板面积上有较大的差别；然而如果布置在船体内和主甲板之上时来比较时，很明显会影响到重心和穏性。
例如我司设计建造的 “大连开拓者”号深水钻井船，在设计时采用的是美国Drillquip公司的21.00"，TYPE3.0FRC立管。立管的存放专门设计了专用的模块来存储，满足3000m水深。
由于采用的是模块化的设计，功能划分非常的明显，又是布置在主甲板以上的部分，若采用立放存储会影响到井架的高度，所以采用水平存放的方式，立管可与套管交替使用，更加的有利于运输及吊车等的操作。操作时把水平放置状态的立管从存储区到钻台的操作系统由立管折臂起重机及Yoke、动力猫道机、滑车以及多功能机械臂组成。其操作流程是：
（1）由Riser Yoke或折臂（门式）起重机将立管单根从存储区水平运移到猫道机滑车上；
（2）猫道机将立管单根输送至井架 V-Door门前；
（3）井架游吊系统将立管吊起，使其由水平状态转变为垂直状态，并移到下放井口处；
（4）在井架内提升一定高度，由操作工具连接到井口内前一根立管。
由于钻井钻台甲板为钻井作业的主要区域，主要放置钻井机械设备、管材钻具、水下器具、起重运输设备等。为了更加充分的利用甲板高层有效空间，把立管布置在主船体舱内，位置紧靠钻台区边缘，从而使立管由存储区到钻台的处理过程平稳、安全、连贯，操作过程更紧凑，所需空间较小，并且还与其他作业互不影响。个别钻井船的立管就采取了类似的设计布置：
另外也考虑到立管运输安装的操作时间，对平放及立放状态下的立管单根操作流程及动作来考虑，从提高作业效率而言，立管立放为较佳方式。但是考虑到立管的定期检测，水平放置更加有益于立管接头的检测及维护。另外立放的存储方式又会影响到船体的结构布置，还影响到其他装备的布置，而平放立管有利于下甲板的灵活布局。
3 结论
采用水平布置和立放布置均适用于第六代钻井船及半潜平台，从以上分析可见立管两种存放形式对重心无明显影响；在存放面积上立放立管需较少的甲板存储面积；在操作上相比于平放方式，立放又不易对立管单根两端接头进行检测；水平布置和立放布置均有其优越性，总体来讲对于钻井船，还是推荐立管采用水平布置；而最终的选择还是要取决于设计公司的设计理念和设计习惯及平台的运营商的价值取向。本文的研究对钻井船立管布置设计及操作有参考作用。
参考文献：
[1] 王凌寒，半潜式钻井平台隔水管存放形式研究.中国海洋平台，2009，24（2）：37 - 43.
[2] 岳吉祥，深水半潜式钻井平台隔水管存储形式及作业功效研究，船舶工程 2009，31（5）：47 - 51
作者简介：
赵伟 （1975.02），男，工程师，主要研究方向为船舶与海洋平台结构物设计，先进设计与建造方法的研究。
王雪梅（1977.11），女，工程师，主要研究方向为船舶与海洋防腐设计，先进油漆工艺的研究。
论文作者:赵伟,王雪梅
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签：平台论文; 甲板论文; 水管论文; 钻台论文; 系统论文; 作业论文; 操作论文; 《基层建设》2019年第1期论文;