在海洋油氣勘探開發(fā)中,鉆井泥漿輸送系統(tǒng)是平臺供應(yīng)船(PSV)和三用工作船(AHTS)的核心系統(tǒng)之一,承擔著陸地泥漿站與海洋鉆井平臺間泥漿儲存、攪拌循環(huán)和輸送的關(guān)鍵任務(wù)。其技術(shù)原理和工藝設(shè)計直接關(guān)系到鉆井作業(yè)的效率和安全性。本文從技術(shù)角度解析該系統(tǒng)的工作原理,并介紹天津海航船舶工程服務(wù)有限公司在該領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新。
一、鉆井泥漿輸送系統(tǒng)的重要性與功能
鉆井泥漿作為油田開采的核心工作流體,承擔著清洗井底、攜帶巖屑、維持鉆井作業(yè)穩(wěn)定性的關(guān)鍵作用。在海上石油平臺作業(yè)中,泥漿需通過平臺供應(yīng)船PSV或三用工作船AHTS從碼頭運輸至海上平臺,并通過軟管連接后,使用泥漿泵輸送至平臺泥漿罐。由于泥漿易沉淀凝固的特性,泥漿攪拌器成為保障運輸過程連續(xù)性與穩(wěn)定性的核心設(shè)備,其不間斷攪拌功能可有效維持泥漿均勻性,防止鉆井泥漿在運輸過程中發(fā)生沉淀和凝固。
二、泥漿輸送系統(tǒng)組成
一套完善的船舶泥漿輸送系統(tǒng)通常包括泥漿接收/輸送系統(tǒng)和罐艙清洗系統(tǒng)兩大部分組成。
泥漿接收/輸送系統(tǒng)主要配備液態(tài)泥漿罐(Liquid Mud Tank)、泥漿輸送泵(Progressing CavityPumps)、潛水攪拌機(Agitators)等設(shè)備。
罐艙清洗系統(tǒng)主要配備污水泵(DischargePumps)、清洗水泵(CleaningPumps)、洗艙機(Tank CleaningMachine)等設(shè)備。
三、關(guān)于船用泥漿艙的設(shè)置
海工船配置的泥漿艙,容量通常為500-1200m³之間,主要分布于船體中部,以兩側(cè)布局最為常見,通常是左右對稱布置。由于要適配各種類型的鉆井泥漿,所以艙體結(jié)構(gòu)需要考慮裝載加重泥漿的強度需求,目前行業(yè)常用的計算依據(jù)是SG2.8或者SG2.5,也就是2500~2800kg/立方,如全船布置8個泥漿艙,總?cè)莘e在1000立方左右,則滿載泥漿將超過2500噸。
四、輸送工藝
泥漿輸送采用單螺桿泵驅(qū)動,這種泵結(jié)構(gòu)能確保高粘度泥漿的穩(wěn)定輸送。系統(tǒng)工作壓力通常為1.5-1.8MPa,在部分特殊海區(qū),船東甚至要求輸送壓力需要達到2.4Mpa,輸送流量為單臺70-100m³/h。由于泥漿可能含有固體顆粒,對輸送泵和管道具有磨蝕性,所以造船規(guī)范中要求泥漿管道要采用厚壁型管材,泥漿泵的轉(zhuǎn)子部分則根據(jù)廠家配套經(jīng)驗,進行鍍鉻處理,增加使用壽命。
作為國內(nèi)領(lǐng)先的海洋工程裝備供應(yīng)商,天津海航船舶工程服務(wù)有限公司團隊成員憑借10余年技術(shù)積累,擁有超過100艘PSV和AHTS提供泥漿輸送系統(tǒng)定制服務(wù),其主要工程亮點包括:
亞洲首套液壓驅(qū)動泥漿輸送泵,能夠穩(wěn)定提供20bar工作壓力下100m³/h的輸送能力。
亞洲首套不銹鋼潛水式液壓泥漿攪拌器裝船并投入使用。
亞洲首套全液壓驅(qū)動的船用液貨運載系統(tǒng),由一臺大型HPU提供泥漿泵,攪拌器,甲醇泵和錨絞機所需要的液壓動力。
鉆井泥漿輸送系統(tǒng)是海洋油氣資源開發(fā)的“血脈網(wǎng)絡(luò)”,其技術(shù)復(fù)雜度要求供應(yīng)商兼具工程經(jīng)驗與創(chuàng)新能力。天津海航船舶工程服務(wù)有限公司通過持續(xù)研發(fā)和工藝優(yōu)化,已成為該領(lǐng)域的技術(shù)標桿。未來,隨著深水鉆井和智能化趨勢的發(fā)展,高效、可靠的泥漿輸送系統(tǒng)將繼續(xù)為全球能源開發(fā)提供關(guān)鍵支撐。