本文件规定了海洋移动钻井平台钻井系统（以下简称“钻井系统”）的通则、配置和技术要求。 本文件适用于海洋移动钻井平台钻井系统设计。

ICS_47.020.99
CCSU17
中华人民共和国国家标准
GB/T43949—2024
海洋移动钻井平台钻井系统
配置和技术要求
Drilling system of mobile offshore drilling rig-Configuration and technical requirement2024-04-25发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-11-01实施
GB/T43949—2024
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1范围
海洋移动钻井平台钻井系统
配置和技术要求
GB/T43949—2024
本文件规定了海洋移动钻井平台钻井系统（以下简称“钻井系统”）的通则、配置和技术要求。本文件适用于海洋移动钻井平台钻系统设计。2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T150.3
3压力容器第3部分：设计
GB/T3766
GB/T7826
液压传动系统及其元件的通用规则和安全要求系统可靠性分析技术失效模式和影响分析(FMEA）程序GB/T7932气动对系统及其元件的一般规则和安全要求GB/T7935
液压元件通用技术条件
GB/T19190石油天然气工业钻井和采油提升设备GB/T23505—2017石油天然气工业钻机和修井机GB/T25428石油天然气工业钻井和采油设备钻井和修井井架、底座GB/T28911
石油天然气钻井工程术语
GB/T29549.1—2023海上石油固定平台模块钻机第1部分：设计GB/T30217.1石油天然气工业钻井和采油设备第1部分：海洋钻井隔水管设备的设计和操作
GB/T31049石油天然气钻采设备顶部驱动钻井装置石油天然气钻采设备钻井井口控制设备及分流设备控制系统SY/T5053.2
SY/T5080石油钻机和修井机用转盘SY/T5170
SY/T5323
SY/T5532
SY/T5612
石油天然气工业用钢丝绳
石油天然气工业钻井和采油设备节流和压井设备石油钻井和修井用绞车
石油天然气钻采设备钻井液固相控制设备规范SY/T6868钻井作业用防喷设备系统SY/T6913石油天然气钻采设备海洋钻井隔水管设备规范SY/T7460石油天然气钻采设备浮式钻井平台钻柱升沉补偿装置3术语和定义
GB/T23505一一2017和GB/T28911界定的以及下列术语和定义适用于本文件。GB/T 43949—2024
海洋移动钻井平台mobileoffshoredrillingrig往返于不同油气田的实施钻井作业的海上移动式钻井平台。注：主要用于海洋油气资源的勘探和开发，完成勘探井和生产井的钻探。根据工作水深的不同，分为浅水钻井平台和深水钻井平台，并配置相应水深的钻系统。3.2
浅水钻井平台shallowwaterdrillingrig最大作业水深不大于165m(550ft)的钻井平台。注：主要为自升式钻井平台。
深水钻井平台deepwaterdrillingrig最大作业水深大于165m(550ft)的钻井平台。注：主要为半潜式钻井平台和钻井船。3.4
maximumhookload
最大钩载
根据材料强度和规定的安全系数确定的设备能承受的最大载荷（包括静载荷和动载荷），即钻机和修井机在最多绳数下，大钩所能提升的最大载荷。[来源：GB/T23505—2017,3.1.4,有修改]4通则wwW.bzxz.Net
4.1配置和技术要求
配置和技术要求应符合船舶入级检验机构的相关规定，并应满足以下要求：a）海上油气田勘探和开发要求，与平台其他系统配合，实现高效、安全的钻井作业；b）平台防火、防爆及操作安全性要求；c）平台泄放零污染的环保要求；d）勘探井、生产井的单井和多井作业要求；e）自动化钻井作业高效、协调的要求，设备间无干涉；f）平台设计输入条件和平台其他系统的界面要求；g）平台钻井作业第三方设备的界面要求，如水下机器人、录井设备、试油设备、岩屑处理系统等。4.2关键系统推荐配置
浅水钻并系统的关键系统或设备推荐配置见附录A中表A.1.深水钻并系统的关键系统或设备推荐配置见表A.2。
5配置
5.1钻井系统组成
钻井系统包括提升系统、旋转系统、管柱自动化处理系统、升沉补偿系统、隔水管系统、井控系统、泥浆循环系统、散料系统、钻井控制系统等。5.2提升系统
5.2.1提升系统采用常规绞车提升时，主要由井架、钻井绞车、游车、天车、死绳固定器、大绳滚筒、钢丝2
绳等设备组成，
GB/T43949—2024
5.2.2提升系统采用液压缸提升时，主要由井架、液压缸、液压泵站、滑轮组、导向架等设备组成。5.2.3提升系统的配置应满足GB/T25428和GB/T19190的要求。5.2.4井架配置要求包括以下内容。a）主体强度应满足最大钩载的要求，且基于钻井工况和工作环境定义进行强度计算和整体稳定性计算。
b）高度满足钻井立根作业要求，顶部驱动吊卡距离立根顶部至少应保留10m净高。c
底脚尺寸应满足指梁钻具存放能力和指梁形式；顶部尺寸应满足钻柱被动补偿和天车主动补偿设备安装尺寸要求。
d）主体及瓣装件应满足海上环境腐蚀要求，宜镀锌防腐。e）主体设计应满足井架片体吊装、分段吊装以及整体吊装的要求，各主梁和支撑结构宜为防坠螺栓连接，内部设计应满足设备维护、人员安全、舒适操作的要求。f)并架型式和功能设计应满足钻具处理和起下钻高效作业的要求。5.2.5钻井绞车应满足SY/T5532的要求。5.2.6钻井钢丝绳应满足SY/T5170的要求5.3旋转系统
5.3.1旋转系统主要由顶部驱动、转盘等设备组成。5.3.2旋转系统的配置应满足GB/T31049和SY/T5080的要求。5.3.3顶部驱动要求如下：
a）应具备恒功率和恒扭矩调节功能，宜选用宽频交流的变频驱动方式；b）应配有液压伸缩导轨，可延伸至并口作业或收回存放：c）应配有吊卡和钻具上扣、卸扣工具，便于井口起下钻作业；d）应配有内部手动和遥控防喷器，压力等级应与井控设备一致。5.4管柱自动化处理系统
5.4.1管柱自动化处理系统主要由折臂吊、猫道机、铁钻工、排管机、指梁等设备组成5.4.2管柱自动化处理系统的配置应满足GB/T3766、GB/T7932和GB/T7935的要求。5.4.3折臂吊的吊臂抓手应可更换，满足不同物品的吊运。5.4.4猫道机应满足钻具输送要求，并配置首部钻具倾斜装置和侧面钻具装载设备，实现钻具自动加载。若有隔水管输送要求，还应配置隔水管输送专用搁架及隔水管吊机。5.4.5铁钻工应满足井口和鼠洞区域钻具上扣、卸扣作业要求。深水钻井平台的铁钻工还应满足套管上扣、卸扣作业要求，并宜配有内置的泥浆防喷盒。5.4.6排管机宜采用变频驱动，配置提升手臂和导向手臂，实现排管区域与井口区域间的移动和自由旋转。
5.4.7指梁应满足钻杆、钻以及套管排放要求，存放能力与平台钻井深度匹配。5.5升沉补偿系统
5.5.1升沉补偿系统主要由钻柱被动补偿、天车主动补偿、游车补偿、隔水管张紧、套管张紧等设备组成。
5.5.2升沉补偿系统的配置应满足GB/T30217.1、SY/T6913和SY/T7460的要求5.5.3升沉补偿系统的能力和液压缸行程应与平台类型和作业环境相匹配。5.5.4升沉补偿系统应配有专用的液压缸、液压泵站、蓄能器瓶组、空气系统、控制面板和气瓶等GB/T43949—2024
5.5.5升沉补偿系统液压油应选用抗燃液压油或水基液压油，宜选用环保水基液压油。5.5.6隔水管张紧设备应采用钢丝绳式或液压缸直接作用式。5.6隔水管系统
5.6.1隔水管系统主要由隔水管卡盘、万向节、伸缩节、张紧环、挠性接头、隔水管、隔水管短节、隔水管灌注阀、浮力块、起下放工具、试压工具等设备组成，5.6.2隔水管系统的配置应满足GB/T30217.1和SY/T6913的要求。5.6.3伸缩节应采用气、液2种不同的动力源，并具有失效自动切换功能。5.6.4隔水管可采用水平或竖直2种存放方式。5.6.5根据使用需求，隔水管应配置相应的处理设备及相应的维护保养措施。5.6.6隔水管外部应配置压井管、节流管、增压管和液压管。5.6.7隔水管及浮力块应满足平台作业水深和环境的要求。5.6.8隔水管吊具应具备水平或竖直吊运时的防摇摆功能5.6.9隔水管连接器宜选用大角度解锁型连接器，隔水管连接器及井口连接器应配置大角度、高强度对中装置。
5.7井控系统
5.7.1井控系统主要由转喷器、防喷器、节流压井管汇、气液分离器、防喷器控制设备和转喷器控制设备等设备组成，
5.7.2并控系统的配置应满足SY/T5053.2、SY/T5323和SY/T6868的要求，5.7.3井控系统应满足井内介质和井口压力的要求。5.7.4转喷器应配有2路应急排放管路，且与钻井液返流管路互锁。5.7.5防喷器根据工作环境可分为水上防喷器和水下防喷器。水上防喷器宜配置4套闸板，水下防喷器的闸板配置宜不少于5套，并且其中应包含一套钻杆剪切闸板、一套套管剪切闸板和一套变径管子闸板。深水防喷器应具备应急解脱功能。5.7.6防喷器每侧的节流、压井管线出口应不少于2个，其中一个压井管线出口应位于最底部闸板防喷器上。
5.7.7节流压井管汇应配置防冻液添加装置。管汇的节流端和压井端都应至少设置2个乙二醇注入口和2个试压接口。
5.7.8节流压井管汇的阀门材质应与防喷器一致，满足抗H2S等介质腐蚀要求，材料等级至少为EE级。
5.7.9防喷器控制设备分为水上防喷器控制设备和水下防喷器控制设备。其中水下防喷器控制设备还应配置控制缆和绞车、水下控制盒、水下机器人控制面板等设备。5.7.10转喷器控制系统应配置液压动力单元、液压控制阀门及仪表、蓄能器组、转喷器控制单元等设备。
5.8泥浆循环系统
5.8.1泥浆循环系统主要由高压泥浆泵、高压管汇、灌注泵、混合泵、混合漏斗、大袋机、切袋机、液添撬、药剂添加罐、高倍混合器、刮泥器、分配器、振动筛或泥浆清洁器、返流泥浆处理设备、除泥器、除砂器、除气器等设备组成。
5.8.2泥浆循环系统的配置应满足SY/T5612的要求，5.8.3低压泥浆系统还应满足以下要求：a）泥浆循环系统中配置散料、添加剂的处理、混合和输送设备，实现钻井液批量、定密度等自动配4
浆要求；
GB/T 43949—2024
b）返流泥浆处理设备满足平台设计最大返流量，以及钻井液固体颗粒处理和排放要求，可实现固体颗粒的收集或外输。
5.8.4高压泥浆系统满足以下要求：a）高压泥浆泵、管路、管汇等应满足钻井平台设计压力和钻井液流量的要求；b）高压泥浆泵宜选用宽频交流变频驱动；c）高压泥浆泵压力和排量与平台钻井能力匹配；d）高压泥浆泵宜考虑设备数量穴余，宜保证一台备用；高压泥浆泵吸入和排出端配置缓冲装置以及安全释放阀；e)
f)高压泥浆泵马达宜采用链条或齿轮传动，并配置相应的冷却设备。5.9散料系统
5.9.1散料系统主要由灰罐、称重单元、缓冲罐、灰尘收集罐、补石器、输灰管路以及输灰控制系统等组成。
5.9.2散料系统应具备重晶石、润土和水泥等散料的储存、输送、倒罐、放空等功能5.9.3储存输送重晶石、膨润土与储存输送水泥的管路系统应相互独立。5.9.4同功能的各储罐之间互倒和输送等主要操作宜采用自动化控制。5.9.5灰罐、缓冲罐及灰尘收集罐为压力容器，应满足GB/T150.3的要求。5.9.6在左右宜各配置一套用于输送和放空散料的装载站。5.10钻井控制系统
5.10.1钻井控制系统由硬件和软件组成。其中硬件主要由司钻房、电气及仪表设备间组成，软件由自动化钻井控制系统软件组成。各设备间主要包括司钻操作椅、人机界面、对讲系统、闭路监视系统、不间断电源、控制柜等设备。
5.10.2司钻房的要求如下：
窗户应采用层压式，能遮挡强光，并且配有防冲击保护钢结构和玻璃清洗系统：a)
应保持正压且配置低压报警装置：b)
应配置2套具备互换功能的司钻控制台：c
防护等级应满足危险区域的要求。d)
5.10.3电气及设备仪表间的要求如下：a）应配置连接到平台应急电力系统的防爆灯：b）应配置烟雾探头和手动报警按钮。5.10.4钻井控制系统的要求如下：a)应配置空间防碰系统，确保钻井设备协调配合；b）应配有动力分配功能模块，合理配置平台系统提供的电力。6技术要求
6.1一般要求
6.1.1钻并系统和设备的技术参数应能保证安全运行，对于并控系统和钻井控制系统应进行相关危险性分析。
6.1.2钻井系统材料的选用应满足使用要求。6.1.3司钻房、钻盘等重要设备的布置应避免吊物坠落造成的破坏。GB/T43949—2024
6.1.4对于关键钻井部件和系统如电缆、进排气管、控制和关断系统、安全系统等在设计时，应确保钻井平台作业期间有充分的保护措施。6.1.5液压控制系统主管路应满足系统设计压力、系统最大流量以及液压油管推荐流速的要求，各支各支管尺寸应满足各支路设备流量的需求。6.1.6钻台区域应设计不少于2条直接通向安全区域的逃生通道，井架或钻塔应设计有应急脱险设施。
6.1.7钻台区域的设备布置应使司钻能直接或借助可靠的辅助设备看清钻台面及井架内的作业活动。6.2提升系统
提升系统的最大钩载应满足GB/T29549.1—2023中7.2.2.1的要求。6.2.1
6.2.2钻井绞车功率应按公式(1)计算。P,=Kx(0.628xLa+400)
式中：
P,—绞车额定功率，单位为千瓦(kW);La
名义钻井深度上限，单位为米(m)：绞车功率计算系数(0.4～0.8)，宜取0.5。6.3旋转系统
6.3.1顶部驱动最大连续工作扭矩应满足公式(2)。Mmax>Lax10_2_5
式中：
Mmax顶部驱动最大连续工作扭矩，单位为千牛米(kN-m);Ld一名义钻井深度上限，单位为米(m)。 (1)
6.3.2顶部驱动的额定载荷应满足GB/T29549.1一2023中7.2.2.3的要求，并与钻并平台的最大提升能力相匹配。
6.4管柱自动化处理系统
6.4.1排管机宜具备88.9mm~247.65(7in～20in)套管的能力。
mm(3%in~93%in)的钻杆、钻链，177.8mm~5083mm
6.4.2指梁宜配置一定数量244.47mm(958in）的套管存放空间。6.4.3折臂吊宜配置73mm~508mm(2%in~20in)和85.72mm~762mm(133sin~30in)2种规格的抓管夹持器。
6.4.4立根储存区域应能承受最大设计钻具存放时的载荷，宜满足247.65mm(934in)钻链在1m坠落的防冲击能力。
6.4.5当动力源失效后，抓持管具的设备应能保持安全抓持状态不小于10min，并应具备将管具应急下放至安全位置的能力。
6.5升沉补偿系统
6.5.1应基于钻并平台补偿设备参数和补偿能力要求确认张力补偿液压系统的压力和流量。6.5.2当平台上有多个补偿系统，如钻柱被动补偿、天车主动补偿、隔水管张紧、套管张紧等，每个补偿系统的压力和流量应单独确认。6.5.3应基于补偿系统蓄能器设计要求确认补偿高压空气或氮气系统的压力，以及空气瓶或氮气瓶的数量和单个瓶子容量。
GB/T43949—2024
6.5.4若采用大行程液压缸直接作用式隔水管张紧设备，应对液压缸进行合适的固定。6.5.5应按照GB/T7826的要求进行补偿装置失效模式和影响分析。6.6隔水管系统
6.6.1隔水管主管和连接接头的尺寸应与防喷器尺寸相兼容，防喷器与隔水管的尺寸宜按表1组合。表1防喷器与隔水管的尺寸
防喷器尺寸
346.1 mm(13 %in)
425.5mm(164in)
476.3mm(1834in)
527.1mm(2034in)
539.8mm(21 %in)
6.6.2灌注阀短节应具备自动和手动控制2种方式。隔水管尺寸
406.4 mm(16 in)
473.1mm(18%in)
508mm(20in)或533.4mm(21 in)
558.8mm(22in)或609.6mm(24in)609.6mm(24in)
6.6.3伸缩节内外筒盘根数量应不少于2个，采用气、液2种不同动力源，并具有失效自动切换功能，宜配置伸缩节钻井液回收设施。
6.6.4下部挠性接头偏转角度应不小于10°，上部挠性接头偏转角度应不小于15°。6.7井控系统
6.7.1应基于钻井平台作业环境，确认井控系统的工作压力和温度等级，其中温度等级宜按表2选择。表2温度等级表
单位为摄氏度
作业环境分类
最高温度
温度等级
最低温度
6.7.2并控液压设备管路设计应满足防喷器关井时间和流量要求，并预留旋转防喷器接口。6.7.3气液分离器透气管路端部高出井架4m，管路设计应满足透气背压要求。6.7.4对于水上防喷器闸板响应时间应不超过30S，对于小于476.25mm(1834in)的环形防喷器响应时间应不超过30S，对于大于476.25mm(1834in)的环形防喷器响应时间应不超过45S。6.7.5对于水下防喷器闸板响应时间应不超过45S，环形防喷器响应时间应不超过60S。水下隔水管总承的脱离时间应不超过45S。
6.7.6当主电力系统失效时，控制系统应能自动切换到备用供电系统。其中备用电力系统应通过不间断电源或电池提供至少2h的控制时间。
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