在海洋油氣勘探開發中,鉆井泥漿輸送系統是平臺供應船(PSV)和三用工作船(AHTS)的核心系統之一,承擔著陸地泥漿站與海洋鉆井平臺間泥漿儲存、攪拌循環和輸送的關鍵任務。其技術原理和工藝設計直接關系到鉆井作業的效率和安全性。本文從技術角度解析該系統的工作原理,并介紹天津海航船舶工程服務有限公司在該領域的技術創新。
一、鉆井泥漿輸送系統的重要性與功能
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、維持鉆井作業穩定性的關鍵作用。在海上石油平臺作業中,泥漿需通過平臺供應船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性與穩定性的核心設備,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生沉淀和凝固。
二、泥漿輸送系統組成
一套完善的船舶泥漿輸送系統通常包括泥漿接收/輸送系統和罐艙清洗系統兩大部分組成。
泥漿接收/輸送系統主要配備液態泥漿罐(Liquid Mud Tank)、泥漿輸送泵(Progressing CavityPumps)、潛水攪拌機(Agitators)等設備。
罐艙清洗系統主要配備污水泵(DischargePumps)、清洗水泵(CleaningPumps)、洗艙機(Tank CleaningMachine)等設備。
三、關于船用泥漿艙的設置
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,所以艙體結構需要考慮裝載加重泥漿的強度需求,目前行業常用的計算依據是SG2.8或者SG2.5,也就是2500~2800kg/立方,如全船布置8個泥漿艙,總容積在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動,這種泵結構能確保高粘度泥漿的穩定輸送。系統工作壓力通常為1.5-1.8MPa,在部分特殊海區,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,所以造船規范中要求泥漿管道要采用厚壁型管材,泥漿泵的轉子部分則根據廠家配套經驗,進行鍍鉻處理,增加使用壽命。
作為國內領先的海洋工程裝備供應商,天津海航船舶工程服務有限公司團隊成員憑借10余年技術積累,擁有超過100艘PSV和AHTS提供泥漿輸送系統定制服務,其主要工程亮點包括:
亞洲首套液壓驅動泥漿輸送泵,能夠穩定提供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。
亞洲首套全液壓驅動的船用液貨運載系統,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。
鉆井泥漿輸送系統是海洋油氣資源開發的“血脈網絡”,其技術復雜度要求供應商兼具工程經驗與創新能力。天津海航船舶工程服務有限公司通過持續研發和工藝優化,已成為該領域的技術標桿。未來,隨著深水鉆井和智能化趨勢的發展,高效、可靠的泥漿輸送系統將繼續為全球能源開發提供關鍵支撐。