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[摘  要]本文通过介绍三种海洋钻井船锚泊作业形式，提炼三种不同类型锚泊作业的技术要点， 结合南海海域锚泊作业实际， 较详细地阐述了三种锚泊方式的技术要点和作业关键，对目前锚泊作业具有一定的参考意义。

[关键词]钻井船   锚泊作业  设计

中图分类号：P751 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）27-0365-02

1. 引言

钻井船在海上作业时，受风、浪和流的作用，将偏离其初始平衡位置。为了保证船舶自身和附近其它海洋工程结构物的安全，需要具备一定的海上定位能力，以保证连续、安全作业和风暴自存。锚泊定位是诸多定位方式当中的一种，正确合理地选择定位系统对整个钻完井作业而言至关重要。

“十三五”期间，海洋石油勘探将继续迎来攻坚期，海洋自营钻井将从浅水走向深水，如果半潜式平台均采用动力定位系统，成本的压力显然是巨大的。目前国内采用锚泊定位的半潜式平台作业水深范围大部分集中在500m以下，根据目前国内的海洋钻井船装备状况，考虑经济性等因素，未来一段时间内，100m-1500m的作业水深范围仍将采用锚泊定位。

本文通过梳理南海海域常用的锚泊定位方式，理清技术细节，提炼锚泊定位作业关键问题并给出技术建议。

2. 三种锚泊作业方式

2.1 常规抛锚方式

常规起、抛锚有两种方式：浮标式和套环式。套环式不使用浮标，起、抛锚的操作较为简便和安全。自升式移动钻井装置的锚泊系统采用浮标方式，半潜式钻井船的锚泊系统通常采用套环方式起、抛锚作业。以下简述套环式：套环式锚泊系统的套环是永久套在锚链上的，如图1所示。此种抛锚方式适合以下情况：（1）500m以下作业水深;（2）根据作业受力及稳定性分析，钻井船锚链舱自存锚链能够满足作业要求。

国内半潜式钻井船如勘探3号、南海2号和南海5号等在500m以下水深作业是均采用常规起抛锚方式，该方式在国内已经进行过30年以上的作业实践，其人员组织、设计方案、风险评估和方案实施等均已成熟。该方式相对常规，主要是拖航组、钻井船和抛锚船等各方的密切配合，根据天气海况、海底调查和抛锚船工况等现场调整细化实施方案，确保作业顺利。

2.1.1 半潜式钻井船抛锚作业

①抛锚准备：工作船尾靠钻井船，接收系有套环的短索，将短索与船上起抛锚缆连接;

②放锚链：钻井船要缓慢放锚链，工作船拖着套环（套环拉着锚）驶向预定锚位。海况恶劣时工作船可放出适量的工作缆，但应适度保持锚链张力，以防锚链堆集海底;

③抛锚：到达锚位时，停止放锚链，工作船通过下放起抛锚缆，将抛锚到海底。然后由钻井船适当收紧锚链张力，使锚爪吃入海底，以便套环能顺利送回平台;

④退锚链套环：工作船沿锚链方向使套环滑出锚杆，拖锚链套环驶向钻井船（一般工作船松缆的长度为水深的2倍，深水时1.5倍）。工作船驶往钻井船收抛锚缆，解脱套环短索并回收，抛锚作业结束。如果某个锚抓力试验达不到要求，应重抛此锚，或抛串联锚。抛串联锚为在此锚背后再连接一个锚抛下。

2.2 嵌入式钢缆/尼龙缆锚泊方式

嵌入式钢缆/尼龙缆锚泊方式，主要是考虑井场作业水深超过钻井船自存锚链核定作业水深，通过在锚链中部增加一段足够强度的钢缆/尼龙缆达到延长锚链，提升钻井船作业能力的目的。同时缓解平台、锚机的承受能力，有利于抵抗风暴天气。

2.2.1 以南海五号在XX探井（水深466m）嵌入式钢缆抛锚作业为例m，如表1

① 锚准备：工作船尾靠钻井船，接收系有套环的短索，将短索与工作船锚缆连接;

②钻井船放锚链，工作船收锚链：钻井船要缓慢放锚链200m，工作船将锚与锚链卸开，同步将锚链绞入工作船锚链舱，钻井船要继续放锚链800m， 在610m肯特环处做标记;

③连接嵌入钢缆：拆开610m处肯特环，使用梨环与转环连接锚链与嵌入钢缆，从工作船放600m嵌入钢缆入水，继续使用转环与梨环连接嵌入钢缆与锚链，从工作船放之前绞入工作船锚链舱的610m锚链;

④抛锚：钻井船继续放锚链，到达锚位前，停止放锚链，连接锚链与锚头，起抛锚缆（考虑水深，此井600m）与短索，工作船通过下放起抛锚缆，将抛锚到海底。然后由钻井船适当收紧锚链张力，使锚爪吃入海底，以便套环能顺利送回平台;

⑤退锚链套环：工作船沿锚链方向使套环滑出锚杆，先回收加长起抛锚缆，拖锚链套环驶向钻井船;工作船驶往钻井船收抛锚缆，解脱套环短索并回收;锚抓力试验达到要求，抛锚作业结束。如表2

2.3 预抛锚锚泊方式

预抛锚锚泊方式，就是根据前期的锚泊设计，在钻井船到达井场之前，使用工作船将锚+锚链+钢缆（或者尼龙缆）预先抛入确定坐标的海底，其上部用锚索（根据水深调节）与浮标连接作为标记，正式作业时候直接回收浮标，将预抛锚链与平台锚链进行连接。该种抛锚方式分为2个阶段：工作船预抛锚阶段;平台到达井场后连接阶段。

此种抛锚方式适合以下情况：（1）在超过500m水深的海域，通常需要嵌入钢缆/尼龙缆 ，因此需要使用预抛锚系统，可降低平台到位后非生产时间和人员受伤的风险（连接环节减少）;（2）远距离动员国外锚泊钻井船，钻井船原自带锚不合适井场底质而需要在井场更换锚，需要嵌入钢缆/尼龙缆;（3）国内锚泊钻井船，参加500m以上水深作业，钻井船原始锚抓力不够而需要在井场更换锚，需要嵌入钢缆/尼龙缆。

2.3.1 工作船作业阶段：

以Transocean Legend在XX探井（水深1020m）抛锚作业为例，如表3

① 抛锚：工作船连接锚与锚链，下放起抛锚缆，抛锚入海;

② 连接嵌入钢缆/尼龙缆：以梨环+转环+梨环连接锚链与钢缆（或者钢缆+尼龙缆），从工作船放钢缆（或者钢缆+尼龙缆）入水;

③ 连接锚链与浮标：以梨环连接钢缆与锚链，再连接好浮标，抛入水中;

④ 工作船顺次抛完8个锚后，离开井场，等待平台就位。

2.3.2 平台就位作业阶段：

① 平台到达井场，主拖船顶风顶流拖住平台;

② 起锚准备：工作船驶向钻井船并使船尾靠近钻井船;

③ 接短索：钻井船把连着锚链套环的短索，吊给工作船;

④ 放锚链：钻井船缓慢放出锚链舱锚链;

⑤ 连接：工作船回收浮标，连接预抛锚锚链与钻井船锚链;

⑥ 对主锚，则浮标回收至工作船甲板;对副锚，则继续抛入海;锚抓力试验达到要求，抛锚作业结束。

3. 作业关键问题

锚泊作业是集系统严密性、高风险性、作业连贯性于一体的作业，属于建井周期中的重要一环。在设计阶段，就要进行海底底质调查、详细的锚泊分析，充分的作业准备，合理选择起抛锚船等。

3.1 作业海域海底调查的必要性

在锚泊作业之前，通过地球物理勘探船对井场及附近海底进行详细的井场勘察，对海底地貌、海底声速剖面、地震物性、海底底质等重要信息进行详细了解。其中，对锚泊作业最有帮助的是海底地貌即海沟的分布情况了解以及重力取样得到的海底土壤参数信息。通过这些信息，可以优选锚及调整锚爪角度以适应该地区的海床，根据海底地貌情况分布合理分布8个锚位点等。

3.2 锚泊分析

针对作业井位进行详细的锚泊分析。要求锚泊作业承包商根据API RP-2SK推荐程序，通过与钻井船承包商工程及海事人员沟通，制订针对最终作业井位的满足钻井船生存条件的锚泊分析文件。包括以下内容：根据作业海域的海底调查结果并结合作业区域的海况、气象等条件确定锚泊分布图;制订详细的起抛锚作业程序;根据锚泊分析结果，确定所需锚泊设备;提出起抛锚船的需求建议，并对甲方所选起抛锚船进行参数复核，确保其适用性;校核锚链/缆拉断安全系数校核、锚抓力安全系数校核、平台最大安全漂移范围等。

3.3 锚泊作业前准备

作业前务必对钻井船及起抛锚船锚泊相关的设备进行逐项检验确认，尤其是锚机绞车、锚链/缆、连接扣环等，必要时可委托专业验船公司进行检验，以确保设备完好并可满足作业井位水深的作业要求。除了对设备硬件部分的检验工作外，甲方需提前了解并获得所选用钻井船以往锚泊作业的历史记录和相关作业程序，这对于分析锚泊作业中的风险、注意事项以及钻井设计阶段准确评估锚泊作业时间大有裨益。

3.4 合理选择起抛锚船

起抛锚船的合理选择对于保证高效、顺利完成锚泊作业至关重要。目前网络通信技术发达，作业海域乃至全球的起抛锚船信息都可以通过多种途径获得，因此在作业前要提前了解相关市场行情、起抛锚船分布情况、船舶性能参数、作业队伍等各方面信息，进行认真比较分析，同时尽可能与船东或相关中介进行沟通交流，掌握尽可能多的船舶历史作业表现，以方便在合适的时候及时锁定目标。

3.5 锚泊备用及应急资源考虑

锚泊作业属于高风险作业，要想保证锚泊作业（尤其是深水）在可控的范围内实施，必须提前考虑好相关锚泊属具的备用量以及应对突发情况时的应急资源储备，比如锚头、锚链、锚缆、短索、连接扣环及捞锚钩等设备。另外还需要考虑与承包商签订相关的应急服务合同，确保相关资源的充分备用。

3.6 作业人员的配备

在国内浅水海域钻井船锚泊作业时，通常由拖航组负责指挥常规起抛锚作业。但是深水海域的钻井船锚泊作业则分为拖航组与起抛锚小组，分工各不同。起抛锚通常由3人组成，其中领队在平台驾驶室负责与平台船长、起抛锚船长、定位工程师及甲方进行沟通，另外2名协调员分别在2条起抛锚船进行现场跟踪协调。起抛锚小组应该优选沟通协调能力强、专业技术过硬、现场控制能力强的人员。

4.结束语

（1）随着海洋钻井作业从浅水走向深水，锚泊作业对起抛锚船要求更高，尤其是工作缆的长度和系缆桩拉力需符合相应水深的锚泊作业;

（2）锚泊作业过程中的载荷更大，尤其是大载荷和高扭矩很容易短时间形成且变化幅度大，这就要求锚链/缆结构中必须加入转环;

（3）普遍应用载荷分担原理，以减小工作船工作缆及平台锚泊系统的载荷分布，保证起抛锚作业安全进行;

（4）加强甲方监督锚泊专业知识的储备。建议强化深水锚泊相关技术的专业培训，使未来参与现场作业的甲方人员对锚泊作业原理、风险控制点做到心中有数，以便能够更好的组织作业。

参考文献：

[1] 中国船级社.海上移动平台入级与建造规范.人民交通出版社.2005.

[2] 海洋工程船锚泊分析研究.罗晓健.第十四届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文.183-185.

[3] 几种新型深海锚泊形式概念.徐蓉、何炎平、谭家华.中国海洋平台.第20卷第2期30-3.

[4] 海洋钻井手册.董星亮、曹式敬、唐海雄等.石油工业出版社.208-215.