DP3动力定位比心_DP3动力定位

文章导读:

• 1、海上巨无霸钻井有多深？
• 2、中海油服“先锋”号钻井平台是什么？
• 3、请帮我解释一下什么是DP系统？ DP2？ DP3？是什么意思啊？
• 4、关于动力定位的DP2与DP3是什么区别
• 5、动力定位系统的DP3动力系统

海上巨无霸钻井有多深？

2017年5月10号，中国南海北部的神狐海域，一股来自海底深处的气体迸发出橘红色的熊熊火焰，当这团照亮南海海面的火焰燃烧60天后，中国也向全球宣布：中国首次可燃冰试采在产气时长和产量两个领域创造了新的世界纪录，试采获得空前的成功。

可燃冰，是一种天然气与水在高压下形成的深海沉积物，能量比相同体积的石油高出10倍，中国境内已探明的可燃冰储量，能满足100年的能源使用需求。因此，这对于原油对外依存度高达65.4%，天然气对外依存度34%的中国来说，有着毋庸置疑的战略意义。

在1000多米的深海海底试采可燃冰，承载这一战略使命的是全球最先进的超深水钻井平台——“蓝鲸1号”。

试采结束后，依靠自身的动力系统，“蓝鲸1号”以每小时18.5公里的速度，长途跋涉，回到了自己的母港——山东烟台中集来福士海洋工程有限公司的码头。《经济半小时》记者来到烟台，探访“蓝鲸1号”的风采。

烟台中集来福士“蓝鲸”系列超深水钻井平台项目经理杨鹏：平台下目前“蓝鲸1号”正处于温停、和升级的状态，温停，通俗讲也就是钻井平台没有完全停机，而是保持一定的工作状态，随时能够出发再次执行任务。

蓝鲸是地球上最大的动物，以蓝鲸命名眼前的这个海上巨无霸真是名副其实，站在它面前，真正感觉到了自己的渺小。

十年前，这里还只是山东烟台一个普通的港口，如今，这里已成为中国最大的钻井平台建造基地，在距离“蓝鲸1号”不远的地方，还停靠着它的姊妹船“蓝鲸2号”以及更多的钻井平台。

杨鹏： “蓝鲸1号”空船重量达到43000吨，为什么这么重？因为深海钻井平台需要很好的抗风浪、抗浪涌的能力。另外，“蓝鲸1号”也是全球面积最大的半潜式钻井平台，整个平台拥有27354台设备，4万多根管路，高度达到118米高，我们看到它和一个足球场面积相当。

行驶在海面上的时候，“蓝鲸1号”就是一艘平稳的大船，但它的使命是深海钻探。深海钻探时，“蓝鲸1号”漂浮在海面上，它连接的是细细的钻杆深深地钻进海底，这就要求即使遭遇强烈的台风、海流，“蓝鲸1号”也必须牢牢停留在原地，否则就会发生钻杆折断的惨剧。“蓝鲸1号”之所以能够被称为全球最先进的深海钻井平台，就在于它配备了全球最先进的DP3动力定位系统。而DP3动力定位系统的作用就是：通过收集“蓝鲸1号”底部8个推进器的转速、方向，以及风、浪、海流等环境参数，进行精密计算和分析，并实时控制8个推进器的转速和方向，确保“蓝鲸1号”保持在飓风、海流的袭击下巍然不动。

杨鹏 ：在南海试采可燃冰时，遭遇12级台风，但是“蓝鲸1号”牢牢停留在原地不动，保证了可燃冰的持续开采。

中国的科学人员在南海1200多米的海底探测到了可燃冰，要想把这些可燃冰采集回来，需要一套极为特殊的钻井系统。

杨鹏：其实，在1000多米的深度开采可燃冰，对“蓝鲸1号”来说是小菜一碟。因为它的钻井深度突破全球纪录，最大作业水深3658米，最大钻井深度15250米，也就是说钻井深度超过全球最深的海沟马里亚纳海沟，甚至超过全球最高的山峰喜马拉雅山。

钻井系统，是“蓝鲸1号”最为核心的装备。让人吃惊的是，这个井架高度达到67米，但它的垂直精度要求不超过正负12毫米。

茫茫大海上漂浮着一座座钻井平台，它们不仅是勘探、开采能源的技术平台，更是经济效率竞争的平台。从全球看，超深水钻井平台平均寿命为25年，一天的租金高达60万美元。平台上，高级船员一天的工资从2500美元到5000美元不等，因此国际市场上一艘超深水钻井平台每天的人员工资往往高达30万美元左右。再加上燃料以及其它费用，每天作业成本高达100万美元左右。国际油价处于高位时，各种平台业务繁忙，但油价低位时，只有那些经济效率高的平台才会受到青睐。“蓝鲸1号”建造成本超过7亿美元，折合人民币超过45亿元。如此高的建造成本，只有经济效率更高，才能在激烈的国际市场竞争中获得更大的生存空间。

杨鹏 ：一个深海钻井平台，如果没有很好的经济效率，即使生产出来，也会面临没有市场，被淘汰的风险。所以，在设计的时候，我们的一个重要原则就是“蓝鲸1号”一定要有全球最高的经济效率。

“蓝鲸1号”打造世界最高经济效率

“蓝鲸1号”全球最高的经济效率究竟是如何打造的呢？“蓝鲸1号”一次出航最多可以携带近200根隔水套管，1000多根钻杆，为了打造更高的经济效率，“蓝鲸1号”采取了双钻塔结构。

杨鹏：“蓝鲸1号”它有一个全球领先的双钻塔结构，其中一个钻塔负责钻井，另外一个钻塔负责处理并联结钻杆。

杨鹏告诉记者，由于“蓝鲸1号”钻井高达67米，拥有48米的提升高度，以及双井心的配置。因此，当一个井心钻探时，另外一个井心就可以不断地把3根15米长的钻杆联结成一根45米长的钻杆，源源不断地提供给钻井的井心使用，大大地提高了经济效率。

杨鹏 ：像这样一个双钻塔的钻井系统，从技术参数的角度说，能提高30%的效率。

要带动双钻塔、以及配套的系统提升30%的效率，这需要更为强大的动力。33岁的陈骋作为生产经理，参与了蓝鲸1号建造的全过程，他带记者来到了钻井平台里，这里有全球最大、装载了16万升液压油的液压动力站，这套复杂的系统拥有5000多米高度清洁的管道，控制了100多台设备，工作压力高达300公斤，每一个法兰面的间隙要求到小于头发的四分之一。

烟台中集来福士生产经理程骋：在这个过程中，我们要控制在0.02毫米的范围之内，才能保证整个管线的气密性，才能够达到一次成功，它的内部压力最大可以达到300公斤。

300公斤的压力，也使得拥有几千个接头的液压系统在安装和调试过程中具有极大的危险性，一旦泄露打在人身上，就好像一颗子弹一样。

在辽阔而又漂浮不定的海洋上，“蓝鲸1号”67米的井架、1000多根钻杆、300公斤的压力，以及上百个系统必须配合得天衣无缝、分毫不差，才能精准地完成15250米的钻井深度。记者看到，为了保证这些系统精准运行，检测人员也在不断地测量、调校各个系统。

程骋 ：它的控制是在正负3毫米之内，而且对于整个一系列精度控制，我们都是在下水之后，在海上飘移状态下进行的测量，所以说这更加增加了建造的精度管控的难度。

大海无情，风险难测。广阔的海面上，钻井平台就像一叶孤舟，随时会遭遇台风、海流的强力冲击。1980年3月27日，9级大风突袭挪威的亚历山大·基兰号钻井平台，钻井平台像圆桌一样被飓风掀翻，消失在海底，123人遇难，而原因仅仅是立柱的钢结构上出现一个小小的瑕疵，导致立柱承受不住巨大的应力而被撕裂。因此，为“蓝鲸1号”打造一个最为坚固、没有瑕疵的船体，就显得至关重要。

“蓝鲸1号”重达43000吨，立柱和平台连接作为应力最集中的区域，需要使用100毫米厚的超高强度钢板。但在此之前，国内没有一家钢厂能够生产如此厚的特种钢，“蓝鲸1号”建造团队找到鞍钢集团，希望能跟他们一起研发这种超高强度的钢板。出身钢铁世家的严玲接到这一任务后，花费了整整3个月的时间，一次次试验、不断调整加工方法，最终生产出的超高强度钢板，经过测试，完全符合要求。

测试现场：20.78千牛，抗拉强度782兆帕。

超高强度的钢板有了，但这么厚的钢板焊接在一起也是一个难题，焊接处抗断裂性能需要权威的试验认证后，才能使用。在一次次的焊接中，钢板的中心部位反复出现气孔，影响焊接后钢板的强度和韧性。功夫不负有心人，通过1年多的试验，建造团队几千次调整焊接的电压、电流、温度，最终解决了这一难题。

我们成功完成了全球首例F690 100毫米厚钢板的CTOD试验，不仅提升了“蓝鲸1号”平台的安全性，同时也证明了我们团队面对困难的攻关能力。

而如今，通过结构设计优化，“蓝鲸2号”深水钻井平台降低了关键部位的应力，使用80毫米厚的钢板就已经能够确保安全。

烟台中集来福士海洋工程有限公司项目技术经理刘忠林：这证明我们设计，还有计算能力，也处在世界前列。

在“蓝鲸1号”深水钻井平台上，项目经理杨鹏还带记者参观了两台非常重要的装置——防喷器，它的作用是试油、修井、完井作业过程中用来关闭井口，防止井喷事故发生，以及在紧急情况下切断钻杆的安全密封井口装置。2010年，一家英国石油公司的钻井平台在墨西哥湾开采石油，由于防喷器故障，导致发生剧烈井喷，并最终爆炸，造成7人重伤，11人失踪，大量原油泄漏并污染2万平方公里的海域，由此可见防喷器对钻井平台的重要性。目前，单个防喷器的价格高达800到1000万美元，因为价格昂贵，很多的钻井平台只配置1台，但“蓝鲸1号”却是两台的豪华配置。

中海油服“先锋”号钻井平台是什么？

中海油服“先锋”号（COSLPIONEER）由中集集团下属的烟台中集来福士海洋工程有限公司为中海油田服务股份有限公司的全资子公司中海油服欧洲钻井有限公司（COSL Drilling Europe AS）总包承建，为中国海洋石油工程建造业最先实现交付的首座深水半潜平台，主要用于该公司在挪威北海深海海域的钻井作业。该平台于2010年10月26日顺利交付，标志着中国已开始打破新加坡、韩国企业对高端海工产品的垄断。

在项目建造过程中，中集来福士采用了全面陆地建造、大型驳船下水、2×104t吊车坞内合拢、18m深水码头水下安装推进器等一系列创新型建造工艺，并自主完成了全部系统的试航调试工作，开创出一种独特的海工建造模式。

“先锋”号是按照挪威海域的相关法律、法规、规范、标准来设计和建造的半潜式钻井平台，满足挪威石油安全管理局（PSA）、挪威海事局（NMD）、挪威船级社（DNV）、挪威石油工业技术标准（NORSOK）及传统半潜式钻井平台的相关要求，不仅具备在挪威北海海域作业的能力，同时也适用于全球其他海域。该平台全长104.5m、型宽65m、型深36.85m，设计吃水9.5～17.75m，作业水深70～750m，生存状态最大风速51.5m/s，最大垂直钻井深度7500m，最大可变甲板载荷4000t，额定居住人员120人，集钻修井、居住等功能于一身。

“先锋”号采用DP-3动力和锚泊双定位系统及无人值班的机舱设计，在驾驶室及操作室集中遥控操作。DP3动力定位系统的安全优势显著，在平台任一舱室、任一系统发生故障后，平台仍能维持动力定位能力。另外，在合适海域使用锚泊定位系统则可以降低作业成本。

“先锋”号在建造中对关键设备的选配，综合考虑了先进性、可靠性、功能性、后续服务等因素，采用了世界海洋工程行业一流厂家的成熟产品，钻井设备的设计和建造满足最新法律法规和标准、规范的要求，平台配备的水下防喷器（BOP）工作压力15000psi，具备套管剪切和密封功能，能实现液压遥控、声纳遥控、海底机器人应急操控功能，能有效防止井涌、井喷、溢油等恶性重大事故的发生。平台还配备有采油树输送系统和隔水管悬挂装置，能与钻井过程同步实现采油树的水下安装，可大大提高油田开发生产的整体效率，降低生产成本。

“先锋”号在设计、建造阶段还充分考虑了对各种潜在风险的防范。根据挪威特定标准并结合海洋石油行业的相关经验，对可能导致人员伤害、环境污染、设备损坏、平台遇险的各种潜在风险进行全面的分析，从风险分析、技术应用、整体布局、系统设计、设备配置、自动化水平等硬件和技术方面，有效防范各类潜在风险。另外，“先锋”号还通过消除各种可能影响员工身心安全的潜在因素，给平台上的工作人员提供了安全、舒适的工作和生活环境，如钻井设备实现了全自动钻进和遥控操作起下钻具功能，在降低了工人劳动强度的同时，也保障了工人的人身安全。

在保护环境方面，“先锋”号设计为钻井过程零排放，岩屑可全部送回陆地处理，污水系统包括生活污水处理系统、危险区污水处理系统及非危险区污水处理系统，实现所有生活污油污水、工业污油污水、雨水集中处理合格后排海，能做到对环境的零污染。

2013年3月18日，从中海油服欧洲钻井有限公司传来消息，深水半潜式钻井平台“先锋”号在挪威国家石油公司对所有31个平台的2月份综合绩效考核中荣登榜首，被评为“2月月度平台”。

据悉，这是“先锋”号第二次获得“月度平台”称号，第一次是2012年5月份获得的。自2012年11月开始，“先锋”号已连续4个月取得作业效率第二名的优异成绩，良好的信誉有助于中国海油在挪威树立品牌。

请帮我解释一下什么是DP系统？ DP2？ DP3？是什么意思啊？

各个船级社规范里面写的很清楚，定义略有不同。本人简单的理解为：DP系统是动力定位功能系统，DP2是在DP系统的基础上要求系统冗余，DP3在DP2的基础上要求分舱。

关于动力定位的DP2与DP3是什么区别

大家说的都对，但是实际设计的时候远比这个复杂，特别是DP2和DP3不仅仅是电气的DP系统（备用DP）,还有配电，设备的布置，管系原理图的设计都是要遵循这些设计原则通常各个船级社的DP2都基本和IMO的DP2一致，但是DNV与众不同出现了DYNPOS-AUTRDPS2 这2个符合，通常认为他俩是一样的，其实他俩有所不同，再设计的时候就会出现偏差。点故障是DPS2的要求（这个和IMO也是一样的），DYNPOS-AUTR比这个要求要高一些，不仅仅是考虑动态的单点故障也需要考虑静态的单点故障，再设计的时候就会截然不同

动力定位系统的DP3动力系统

由中海油海洋石油工程股份有限公司全额投资，江苏熔盛重工建造的“海洋石油201”，它是世界上第一艘同时具备3000米级深水铺管能力、4000吨级重型起重能力和DP3级全电力推进的动力定位，并具备自航能力的深水工程作业船，能在除北极外的全球无限航区作业，集成创新了多项世界顶级装备技术，船舶的详细设计建造在国内自主完成，其总体技术水平和综合作业能力在世界同类工程船舶中处于领先地位，代表了国际海洋工程装备制造的最高水平。 　该船总长达204.65米，型宽39.2米，舱室顶层甲板设置有直升机平台。据海油工程总裁姜锡肇介绍，该船可铺设口径为6英寸至60英寸的海管，并设有电驱动、最大起重能力达4000吨的起重机。而其具有自航能力的动力定位系统特别值得一提，DP3级是国际海事组织的最高动力定位级别，可依靠自身的自控系统和卫星定位，自动测定风向等海况，将船稳稳停泊在作业点。