海洋钻井平台技术现状与发展趋势_王定亚

专题综述

海洋钻井平台技术现状与发展趋势

王定亚1　丁莉萍2

(1.宝鸡石油机械有限责任公司　2.江汉机械研究所)

摘要　概述了国内外海洋钻井平台的发展历史与现状,分析了固定式、座底式、自升式和半潜式(钻井船)等各类钻井平台的性能特点,介绍了我国目前新建的几个平台(船),包括中海油3号座底式钻井平台、海洋石油981号半潜式钻井平台,“S E V A ND R I L L E R”海洋钻探储油平台、B i n G o9000半潜式钻井平台以及3000m水深海洋勘察船等,指出海洋钻井平台将向高可靠性、自动化、多功能化以及深水领域方向发展。

关键词　海洋钻井平台　发展历史　技术现状　性能特点　发展趋势

0　引　言

随着陆地油气资源开采力度的日渐加大和油气储量的不断减少,占全球资源总量约34%的海洋石油资源已成为人们关注的焦点和新一轮油气勘探开发的热点。海洋钻井平台作为海上油气勘探开发的重要装备之一,目前已在世界范围内受到了普遍关注。受海洋作业恶劣环境的影响,海洋钻井平台技术发展在近十几年中发生了重大变化,人们已经不再满足于过去传统的平台装备技术和钻探方式,而是逐渐将目光从浅海移向深海、由浅油气层转向深油气层、由简单地质层转向复杂地质层等,从而使得海洋钻井平台装备也随之由过去比较单一的固定式、自升式等装备发展到技术先进、控制性好、钻探能力强、适应范围广的钻探船、半潜式平台等勘探开发装备上来,并已成为当前和今后一段时间内世界海洋油气勘探开发的必然趋势。

1　海洋钻井平台发展概况

纵观世界海洋钻井平台的发展历史,自1887年世界上最早的海上石油勘探开发工作起源以来,直到50多年以后,也就是20世纪40年代末期,海上石油工程才开始有了新的起色并发生了较大变化。当时世界范围内共有3个国家能够从事海上石油开发工作,所用的平台都是固定式平台,且结构和钻井方式均比较简单,平台适应水深的能力只有几十米。但随着装备技术的不断进步及石油的战略意义和石油本身带给人们巨额利润的诱惑,致使海洋油气资源的勘探开发格局发生了巨大变化。60年来,尤其近20年来,以美国、挪威等西方发达国家为代表的海洋勘探开发水平已上升到了一个很高的层次,无论从钻井平台本身而言,还是从钻井装备能力、控制技术及适应性而言,均为海洋油气勘探开发提供了良好的保障。一方面钻井平台的数量剧增,品种多样;另一方面,适应水深和钻深的能力越来越强。据统计,目前世界上仅移动式钻井平台数量已接近700台,最大适应水深能力已超过3000m,钻井深度已超过12000m[1]。不仅如此,世界范围内具备从事海洋勘探开发能力的国家和海洋油气开采量也同样发生了巨大变化,目前全球范围内能够从事海洋勘探开发的国家和地区已达到100多个,所开发的油气产量已占全球总油气产量的35%左右,其发展速度非常迅猛。

相比较,我国受自身工业基础的限制,从事海洋油气勘探开发的时间相对较短。我国海洋石油勘探工作起源于20世纪60年代,1966年建造了第1座固定式钻井平台,1972年制造了第1座自升式钻井平台“渤海一号”,1974年,第1条钻井船“勘探一号”在南黄海试验成功,1978年则建造了第1艘浅海坐底式钻井船“胜利一号”并在莱州湾投入使用,直到20世纪80年代中期,国内第1座半潜式钻井平台“勘探三号”正式建成以后,我国才开始在海洋平台的建造方面有了长足发展[2]。截至2005年,我国共有移动式钻采平台46

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2010年　第38卷　第4期

石　油　机　械

C H I N AP E T R O L E U M M A C H I N E R Y

DOI:10.16082/https://www.360docs.net/doc/ea16227192.html, ki.issn.1001-4578.2010.04.019

座,海洋采油平台19座,中国海洋石油总公司拥有其中的大部分设备,中石油集团有1座自升式钻井平台(移动式)和1座导管架平台(固定式),只能在滩海和极浅水域作业;中石化则拥有8座钻井平台,其中3座坐底式,5座自升式。但随着前几年石油价格的一路攀升及我国对海洋钻探工作力度的迅速加大,2006年以来,我国在海洋平台建造方面的发展速度有了惊人变化,短短几年内,国内建造的平台数量以自升式为主,并得到了快速增加,增加数量在30台左右,这为今后我国能够更好地从事海上作业打下了良好基础。

2　海洋钻井平台技术特点

海洋钻井平台经历了一个比较漫长的发展过程,期间钻井平台无论在形式上、数量上,还是在性能方面均发生了巨大变化,这是时代发展的必然规律。对各类平台而言,每种钻井平台的诞生都代表了各个时代的特征,并具有各自生存和发展的必然性。为了更好地了解海洋钻井平台的结构和性能特点,以下对几类主要钻井平台做简要介绍。

2.1　固定式钻井平台

固定式钻井平台是所有钻井平台中最古老、最传统的平台形式,这类平台随着时间的推移先后涌现出桩基式、重力式、绷绳塔式、张力腿式等多种形式。目前,该类平台适应水深的能力为:桩基式可以达到400m,重力式为150m,绷绳塔式和张力腿式分别可以达到180和300m等,适应钻深的能力均可达到3000m以上。一般来说,固定式平台的共同特点是结构简单、钻井风险小、制造成本低、受海风海浪等环境因素影响小,同时还兼有前期钻井和后期采油的多功能特点。因此,多年来该类平台在世界上仍然拥有一定的数量,占据着一定的市场份额。不仅如此,随着技术的不断进步,固定式钻井平台在安全可靠性、系统完备性和钻井先进性等方面也发生了重大变化,如部分平台为了满足单点位置打多口井需要,平台上的钻井模块分别设计有可以实现左右、前后移动的推移装置及其它具有多种功能特点的设施等,使得该类平台至今仍保持着一定的发展势头,尤其适合于在一些经济和技术相对比较落后的国家及地区发展。

2.2　坐底式钻井平台

坐底式平台通常由沉浮箱、工作平台及中间支撑等部件组成。这类平台最大的优点是完井后可以用拖船运输到其它需要钻井的场所,可移动性能良好,钻井时平台底面坐放在海床面上,基本不受海洋环境的影响,钻井稳定性较好。但其不足有2点:一方面该类平台对海底地基要求较高,另一方面受平台本身工作高度的限制,适应水深能力较差。目前在用的平台最多也只能在30m以内的水深范围内工作,若要提高水深适应能力其制造成本会增加很多,经济性不好。另外,对坐底式平台而言,一旦平台高度确定,就意味着该平台永远只能在低于平台高度以下的水域中工作,灵活性较差,因此使其发展受到了一定限制。

2.3　自升式钻井平台

自升式钻井平台又称甲板升降式或桩腿式平台,这种平台一般由平台本体(或称浮体)、升降装置和桩腿(一般3～4个)等主要部件组成。整个平台设计为一个整体,钻井时,桩腿插入海床用于支撑整个平台及台面设备进行海洋钻井作业。自升式平台通常能满足拖航移位时的浮性、稳定性要求,又能够满足作业时着底稳定性、强度的要求。这类平台以其升降灵活、移动方便、适应海底土壤条件和水深范围广、便于建造等各种优点而得到了广泛应用;其不足是拖航困难,平台定位操作比较复杂,同时难以适应更深海域的工作要求。资料显示,当前世界上共有自升式平台大约400座,占海洋平台总量的40%以上,其中作业水深大于120m 的有20多座,最大适应水深能力已达到168m。我国现有自升式平台17座,其中作业水深大于90 m的有4座。

2.4　半潜式钻井平台(含钻井船)

自1961年第1座半潜式钻井平台诞生以来,目前这类平台已发展到第6代。在全球现有钻井平台中,半潜式平台的数量大约占到了1

⒎,其中水深超过3000m,钻井能力达到10000m的钻井平台(船)有15座(艘),发展速度很快。从适应水深能力来说,自第1代开始到当前的第6代平台,其适用水深工作范围分别为100、300、500、1500、2300、3000m,钻井深度也经历了一个由浅到深的过程,目前钻井深度已超过12000m;从船体结构、承载能力和自动化程度来说,半潜式平台经历了一个由低向高的发展历程,如平台定位已由过去传统的锚泊定位发展到推进器辅助定位,直到目前性能先进的D P3动力定位,钻井工艺由单井口发展到双井口,钻井工具由过去比较简单的以手工操作为主发展到全自动化操作等。半潜式平台最大的优点是稳定性好、移动灵活、能够在非常广阔的海域工作,其不足是造价高,自航速度相对较低。另

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外,海洋钻井船与半潜式平台相比,除具有半潜式的许多优点外,同时还在造价、航行速度等方面具有优势,但钻井船存在的最大缺点是夹板使用面积小,工作受海洋环境因素的影响和限制。对风浪等敏感性极强、整体稳性差、被迫停工率高等因素导致钻井船发展速度相对较慢。当前,我国在用的半潜式平台共有5座,主要集中在近海海域从事钻井作业,所有平台的作业水深均没有超过500m。

3　我国主要新建平台(船)

近年来,我国海洋石油装备开发工作发生了重大变化,海洋装备无论从大型平台开发建设,还是从钻井配套装备研发来说,发展势头均非常迅猛,并在世界海洋油气装备发展格局中开始占据重要位置。一方面,国内3大石油公司均制定了比较宏伟的海洋发展战略,另一方面,国内各大造船企业、石油装备企业均开始重视海洋石油市场开发,从而使得国内海洋油气勘探开发呈现出新的局面。当前,我国除正在加紧建设多座固定式、自升式平台之外,更让人欣喜的是国内造船公司已经开始承担国内外多座具有较高水平的钻井平台及勘探船项目。下面对几个主要项目做简要介绍。

3.1　中海油3号坐底式钻井平台[3]

中海油3号坐底式钻井平台由中国石油海洋公司与上海七O八所联合研制,于2008年6月在我国山海关造船厂建成后运抵冀东南堡油田。该钻井平台长78.4m,宽41m,上甲板高20.9m,空船总质量5888t,适合10m以内水深的海上作业环境,是目前全球最大的坐底式钻井平台。该平台的投入使用将大大提高我国滩海地区的石油勘探开发能力。

3.2　海洋石油981号半潜式钻井平台

海洋石油981号半潜式钻井平台是由中海油总体负责,新加坡F r i e d e＆G o l d m a n公司和上海七O 八所共同承担详细设计的一座海洋深水钻井平台项目,属于当今最先进的第6代深水半潜式钻井平台。据中海油网站报道,该项目已于2009年4月20日在上海外高桥造船有限公司顺利开工,平台设计能力能够抵御200a一遇的台风,定位系统选用大功率推进器和D P3动力定位,并能够在1500 m水深内使用锚泊定位,甲板最大可变载荷达8.82×104k N(9000t),设计使用寿命30a。平台主要设计参数:工作水深3050m(10000英尺),钻井深度10000m(32830英尺),平台设计质量30670t,长度为114m,宽度为79m,从船底到钻井塔顶高度130m,电缆总长度650k m。该平台的建造代表了当今世界海洋石油钻井平台技术的最高水平,其性能先进,具有勘探、钻井、完井与修井作业等多种功能。它建成后,将成为我国首座自行设计建造并拥有自主知识产权的超深水半潜式钻井平台。

3.3　“S E V A ND R I L L E R”海洋钻探储油平台

“S E V A ND R I L L E R”海洋钻探储油平台是由我国中远船务集团所属的南通中远船务工程有限公司为挪威S E V A NM A R I N E(塞旺海事)公司建造的一座第6代半潜式平台。该平台已于2009年6月28日正式建造完成,造价6亿美元,是当今世界上最先进的首座圆筒形超深水海洋钻探储油平台。据新华网报道,该平台设计水深3810m(12500英尺),钻井深度12200m(40000英尺),平台通过8台推进器进行定位,并配置全球最先进的D P3动力定位系统和系泊系统,可以适应英国北海-20℃的恶劣海况,平台设计总高135m,圆柱直径84m,平台甲板可变载荷1.47×105k N (15000t),拥有23.85万m3(15万桶)的原油存储能力,属于当今世界海洋石油钻探平台中技术水平最高、作业能力最强的高端产品。

3.4　B i n G o9000半潜式钻井平台[4]

B i n G o9000半潜式钻井平台的名称为“N O-B L ED A N N YA D K I N S”。该平台是由我国大连船舶重工集团有限公司和新加坡造船厂共同为N o b l e

C o r p o r a t i o n公司改造的一座深水半潜式钻井平台。改造后的主要技术参数为:工作水深3656m (12000英尺),钻井深度11278m(37000英尺),船体设计尺寸93.57m×84.5m×38.1m (307英尺×277英尺×125英尺),可变载荷7.84×104k N(8000t)。

3.5　3000m水深海洋勘察船

3000m水深海洋勘察船是中海油服为满足国内海洋深水地质勘察工作需要而开发的工程项目,由挪威维克公司(V I K-S A N D V I K)负责船体设计,广州造船厂将负责建造,钻井系统及水下基盘等辅助设备由北京宝石M H公司牵头,具体设计制造由宝鸡石油机械有限责任公司负责。主要技术参数为:船体总长105m,垂线间长93.9m,型宽23.4m,型深9.6m,船体定位采用D P2动力定位装置,钻机采用127m m钻杆作业,在作业水深3000m时地层钻深200m,在1500m水深时地层钻深600m。目前,该项目已完成技术开发设计工

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2010年　第38卷　第4期王定亚等:海洋钻井平台技术现状与发展趋势

作,预计在2011年完成整个工程建造。该勘察船的成功建造将标志着我国在深海石油勘探技术方面有了新的突破。

4　海洋钻井平台发展趋势

随着当前世界各国对石油重要性的认识和现代高科技的飞速发展,预计海洋钻井平台将会朝着以下几个方面发展。

4.1　海洋钻井平台被少数国家长期垄断的局面将逐渐被打破

在海洋钻井平台技术发展过程中,美国、挪威等西方发达国家由于起步早已积累了一定经验,尤其在海洋深水技术开发方面一直处于领先和垄断地位,但随着近几年世界多个国家涉足海洋勘探开发领域,尤其是我国、巴西、韩国、日本等国家的崛起,今后海洋装备技术将呈现出多渠道、多国化,百花齐放的发展局面。

4.2　海洋钻井平台将向高可靠性、自动化方向发展

面对风、浪、流等各种复杂的海洋作业环境及海上安全与技术规范条款的要求等,石油装备的高可靠性是保证海洋油气能否顺利开发的先决条件。同时,为了提高平台作业效率,降低劳动强度及减小手工操作的误差率,海洋装备的自动化、智能化控制技术已得到较好的应用。但对发展中国家而言,尚需对D P3定位系统、自动化管子处理系统以及海洋水下设备下入工具等做进一步研究。

4.3　海洋钻井平台向多功能化方向发展趋势明显

20世纪90年代后期,部分钻井平台开始向多功能化方向发展。新型的多功能海洋平台不仅具有钻井功能,同时还具备修井、采油、生活和动力等多种功能。如具有动力定位装置的F P S O,不仅完全具备上述功能,而且还可以作为穿梭油轮,实现一条船开发一个海上大型油田的目标。多功能半潜式钻井平台不仅可用作钻井平台,也可用作生产平台、起重平台、铺管平台、生活平台以及海上科研基地,甚至可用作导弹发射平台等,适用范围越来越广。

4.4　海洋钻井平台向深水领域发展必将成为新的发展方向

世界主要海洋装备制造强国均已开始研究并制造大型化的海洋油气开发装备,作业水深已由早先的10～25m发展到当今的3000m以上,海洋油气开发装备的最大钻井深度可达12000m。目前,第5代、第6代超深水半潜式平台已成为发展潮流。根据美国权威机构统计分析,2001—2007年全世界投入的海洋油气开发项目为434个,其中水深大于500m的深水项目占48%,水深大于1200 m的超深水项目达到22%[5],各大石油公司在深海领域的投资有不断增加的趋势,海洋钻井平台正不断向深水领域发展。

5　结束语

当前,海洋石油勘探开发已进入到一个新的时代,世界各国对海洋油气资源勘探开发的力度不断加大。近年来我国虽然在海洋平台建造及技术研究方面做了大量工作,并取得了可喜的成绩,但就海洋装备技术实力和技术水平而言,我国仍处于一个比较落后的位置。现在,国内建造的多个平台和船体上用的主机、动力系统、专用设备、自动化工具等仍需花巨资向发达国家购买。在海洋钻井、平台定位、系统控制、自动检测和事故处理等技术方面,我国与发达国家之间还存在着很大的差距。因此,我国必须加快科研步伐,奋力追赶西方发达国家,早日步入世界海洋石油装备强国行列。

参　考　文　献

[1]　杨立军,肖龙飞,杨建民.半潜式平台水动力性能

研究[J].中国海洋平台,2009,24(1):1-9.

[2]　王定亚,王进全.浅谈我国海洋石油装备技术现状

及发展前景[J].石油机械,2009,37(9):136

-139.

[3]　《石油与装备》编辑部.2008年石油装备行业十大

新闻[J].石油与装备,2008(23):44-45. [4]　廖谟圣.国内外海洋石油钻采设备现状、机遇与发

展展望[C].海洋石油和石化工程专业委员会,

2008.

[5]　江怀友,潘继平,邵奎龙,等.海洋油气勘探开发

纵览[J].石油与装备,2008(23):50-52.

第一作者简介:王定亚,高级工程师,生于1966年, 1989年毕业于西北工业大学机制专业,2003年获西南石油学院机械设计及理论专业硕士学位,现从事海洋石油装备技术研究工作。地址:(721002)陕西省宝鸡市。电话: (0917)3462866。E-m a i l:h y s w d y@b o m c o.c n。

收稿日期:2009-09-24

(本文编辑　谢守平)

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海洋钻井平台组成及功能

关于海洋钻井平台半潜式的系统，总的来说，平台的系统有点和普通的船舶相似，它们是： 1，压载系统，ballast system 2，消防系统，fifi system ,包含fire water system , water mist system , deluge system, foam system, co2 extinguishsystem, water spray system 按照每个平台基本设计的不同，会有其中的几个。 3，舱底水系统，bilge system 4，海水冷却系统，sea water cooling system 5，淡水冷却系统，fresh water cooling system 6，燃油系统，fuel oil system 7，润滑油系统，lub oil system 8，主机排烟系统，exhaust system 9，废油系统，waste oil and sludge system 10，透气溢流系统，vent and overflow system 11，测深系统，souding system 包含 manual soundIng system 或者remote sounding system 12，启动空气系统，starting air system 13，平台空气系统，rig air system 14，仪表与控制空气系统， instrument air system 15，饮用水系统，potable system 16，生活水排放系统，sanitary discharege system 17，生活水供给系统，sanitary supply system 18，盐水系统，brine system 19，钻井水液系统，drill water system 20，钻井基油系统，base oil system 21，泥浆供给系统，mud supply system 22，高压泥浆排出系统，mud discharge system 23，泥浆处理系统，mud process system 24，泥浆真空系统，mud vacuum system 25，井口控制系统，subsea control system 26，分流器，高压管系系统，hp manifold and diverter system 27，灌井系统，trip tank system 28，除气系统，mud gas separator system 29，测井系统，well test system 30，隔水套管张紧系统，riser tensioner system 31，液压系统，hydaulicoil system 32，泥浆混合系统，mud mixing system 33，散货系统，包含bulk cement system 以及bulk mud system 34，高压冲洗系统，high pressure washing down system 35，甲板泄水系统，deck drain system 36，快关阀系统，quick closing vavle system 37，切屑处理系统，cutting handling system 38，直升机加油系统，helicopter refueling system 39，排舷外系统，overboard discharge system 40，刹车冷却系统，brake cooling system 41，呼吸空气系统，breath air system 42，推进器系统，包含 thruster hydraulic oil and lub oil system 43，泥坑冲洗系统，mud pit washing system

自升式海洋平台海水提升系统综合设计【文献综述】

文献综述建筑环境与设备工程自升式海洋平台海水提升系统综合设计 1 引言众所周知，海洋中生存着千百万种的海洋生物，包括各种各样的微生物、海洋植物和海生生物。这些生物中有上千种会给海洋设施带来危害，特别是在海下3～40米处的海水层，更是海洋附着生物生存繁殖的天堂，对于海洋平台，它们就会随着海水的取用，附着于平台各个用水管系中，并分泌出酸性物质，造成管路堵塞与腐蚀，直接影响着平台的生产、生活正常运行。在海洋平台海水提升系统综合设计过程中，为达到节能降耗目的，将以往的大型风冷机组全部改设为海水冷却，这些设备包括四台主发电柴油机组、一台中央空调机组和一台冷冻机组，要求海水管系所供应的海水清洁无污，任何一条管系若发生堵塞，都可能严重影响到冷却机组正常生产工作，甚至造成平台停产，因此，本平台的防海生物系统设置显得尤为关键。 2 常用防海生物的方式通常防海生物的方法有三种，包括机械法、物理法及化学法：（1）机械法，即为定期对海洋设施进行机械清洗的方式。（2）物理法包括：①电解法，②超声波法，③辐射法。（3）化学法包括：①通氯气，即用氯气来毒杀海生物的方式；②低表面能材料，在需保护层面覆盖一层低表面能材料，使海生物不宜附着于表面上；③保护涂层，即用保护涂层防污（涂料中添加有杀生剂、防霉剂等海生物毒素）[1]。上述三种方法中，机械法在海上操作不易进行，且耗资较多；化学法对水资源污染严重，且水源不能充分利用，而物理法能有效弥补以上两种方法的缺陷，因此，在实际操作过程中，采用较多的是物理法中的电解法，该方式又主要分为电解海水法和电解铜、铝法。

3电解法原理及特点 3.1 电解海水防海生物法电解海水法，即通过电解海水来达到防海生物目的。海水中含量最多的是以氯化钠为主的盐类物质，其中氯离子在海水中含量最高，其浓度占19％左右，氯化钠与氯化镁占总盐度88.7％左右。电解海水防海生物装置采用镀铂钛电极或特制的电极将海水电解，产生次氯化钠、次氯酸及氯气，这些强氧化剂可杀死海生物的幼虫及孢子，达到防污染目的[2]。电解海水防海生物装置不仅具有安全可靠，防污彻底，而且具有对环境无污染特点。但在电解过程中，会产生大量的氢气、氢氧化镁、碳酸钙等电解副产物。其中氢气是易燃气体，而氢氧化镁、碳酸钙等电解副产物经过长时间的积累会附着或聚集在电解槽内部，阻塞电解槽，甚至造成电源烧毁。根据《2005海上移动平台入级与建造规范》第三章第八节中3.8.2.4条规定：“具有阴极保护的舱柜，应在其前、后端设置空气管”，在使用过程中，需要对氢气进行安全排放，并定期清洁电解槽内部，以此来保证使用的安全性。因而,对石油海洋平台,尤其应该注意其安全使用,以防因氢气排放不当而引起着火、爆炸等危险。 3.2 电解铜、铝防海生物法电解铜、铝防海生物法，即采用电解铜、铝方式来进行海水防污处理。其工作原理是利用电解铜铝所产生的有毒物质Cu2O和絮状载体Al(OH)3，随着海水流动分布并附着于海底门和海水管路的内壁上，有效抑制海生物的栖息和生长。在海水进入平台入口处安装防海生物阳极和防腐蚀阳极，通电进行电解，产生防海生物离子和防腐蚀Ⅱ型离子，形成电解液，再由海水泵抽出，分布到整个海水冷却管系中，达到既防止海生物附着又防止管系腐蚀的目的。电解铜、铝防海生物装置又可分为直接式电解铜、铝防海生物装置与间接式电解铜、铝防海生物装置。（1）直接式电解铜、铝防海生物装置将电解阳极直接安装在海水过滤器或海水管路，电解产生铜离子和氢氧化铝直接混合在海水中。该装置具有结构简单、安装方便、成本低等特点，不需要专门的摆放空间。（2）间接式电解铜、铝防海生物装置是将电解槽内的铜铝阳极进行电解，电解所产生的铜离子和氢氧化铝被抽送进入海水管路。该装置具有处理量大，耗电量小，可随时更换阳极

海洋钻井平台的分类

海洋钻井平台的分类海洋钻井平台（drilling platform）是主要用于钻探井的海上结构物。平台上装钻井、动力、通讯、导航等设备，以及安全救生和人员生活设施，是海上油气勘探开发不可缺少的手段。主要分为移动式平台和固定式平台两大类。其中按结构又可分为：（1）移动式平台：坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台、张力腿式平台、牵索塔式平台（2）固定式平台：导管架式平台、混凝土重力式平台、深水顺应塔式平台坐底式钻井平台坐底式钻井平台又叫钻驳或插桩钻驳，适用于河流和海湾等30m以下的浅水域。坐底式平台有两个船体，上船体又叫工作甲板，安置生活舱室和设备，通过尾郡开口借助悬臂结构钻井；下部是沉垫，其主要功能是压载以及海底支撑作用，用作钻井的基础。两个船体间由支撑结构相连。这种钻井装置在到达作业地点后往沉垫内注水，使其着底。因此从稳性和结构方面看，作业水深不但有限，而且也受到海底基础(平

坦及坚实程度)的制约。所以这种平台发展缓慢。然而我国渤海沿岸的胜利油田、大港油田和辽河油田等向海中延伸的浅海海域，潮差大而海底坡度小，对于开发这类浅海区域的石油资源，坐底式平台仍有较大的发展前途。80年代初，人们开始注意北极海域的石油开发，设计、建造极区坐底式平台也引起海洋工程界的兴趣。目前已有几座坐底式平台用于极区，它可加压载坐于海底，然后在平台中央填砂石以防止平台滑移，完成钻井后可排出压载起浮，并移至另一井位。图为胜利二号坐底式钻井平台。自升式钻井平台由平台自升式钻井平台由平台、桩腿和升降机构组成，平台能沿桩腿升降，一般无自航能力。工作时桩腿下放插入海底，平台被抬起到离开海面的安全工作高度，并对桩腿进行预压，以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。完井后平台降到海面，拔出桩腿并全部提起，整个平台浮于海面，由拖轮拖到新的井位。1953年美国建成第一座自升式平台，这种平台对水深适应性强，工作稳定性良好，发展较快，约占移动式钻井装置总数的1／2。钻井船

国内外先进制造技术的新发展现状和趋势

国内外先进制造技术的新发展现状和趋势集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）

国内外先进制造技术的新发展现状和趋势1?当前制造科学要解决的问题（1）制造系统是一个复杂的大系统，为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力，必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果，探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义，而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统，以满足制造系统新的要求。? （2）为支持快速敏捷制造，几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在机辅助设计与制造(CAD／CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面，在三维现实空间(3-Real?Space)中，都存在大量的几何算法设计和分析等问题，特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题；在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面，存在C-空间 (配置空间Configuration?Space)的几何计算和几何推理问题；在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(Screw?Space)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题，其理论有待进一步突破，当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。

深海平台技术的研究现状与发展趋势

深海平台技术的研究现状与发展趋势（一）背景知识随着地球陆地上化石燃料煤、石油和天然气的日益浅少，人们把目光转向了海洋。如大阳、月球引力作用形成的潮汐能、深海中的锰结核都有很好的发展前景。近些年探明海底“可燃冰”储量极其丰富，且其开发技术亦日趋成熟。目前已探明的世界海洋石油储量的 80%以上在水深 500m 以内 , 而全部海洋面积的 90%以上水深在 200～6000m 之间 , 因而大量的海域面积有待探明。此外 , 世界上除了少数海域以外 , 大部分地区的近海油气资源已日趋减少 , 向深海发展已成必然趋势 , 深海平台技术已成为国际海洋工程界的一个热点 , 进行了大量的研究 , 新的深海平台结构不断涌现。世界上主要海洋国家 ,诸如美国、英国、法国、日本、韩国、加拿大、澳大利亚等 ,相继制定了“国家海洋发展战略” ,提出了“海洋是能源之源、立国之本”、“保证海洋的可持续发展” 等政策。我国拥有 300 万 km2 的海疆 , 深海油气资源以及其他海洋资源储量十分丰富。然而 , 目前我们国家海洋油气资源的开发主要是在200m 水深以下的海域 , 深海平台技术的开发研究尚处于起步阶段。在面临世界各国对人类共同拥有的深海资源激烈竞争的形势下,我们必须高度重视对深海平台技术的研究与发展，密切关注国际上深海平台设计与建造技术的发展，开展相应的研究工作，并力争参与到国际深海平的设计建造中去，已逐步掌握国外先进的技术水平，这对我国未来深海资源的开发和我国海洋工程事业的发展都具有重要意义。

( 二) 国外深海平台技术的研究现状 1、张力腿平台 1984 年世界上第一座张力腿平台由 CONOCO公司建造 , 并正式安装在欧洲北海的 Hutton 油田。此后，张力腿平台获得了迅速发展。最近投入使用的 URSA 张力腿平台的工作水深已达 1250m。目前海洋工程界正不断对张力腿平台的新型式进行探索 , 以适应不同海上作业条件要求。例如浮力塔平台技术的研究。这种平台具有以下特点 : （1）将平台的浮体置于水面以下超过150 英尺 , 使得平台在升沉方向的大部分流体动力和95% 的纵荡的流体动力被消除; (2) 通过调整压载使整个平台的重心位于浮心之下, 以保证平台有足够的稳性; (3)采用垂直的拉索和斜拉索组合的系泊系统, 以提高平台在台风和循环海流作用下的系泊有效性和系泊系统安全性; (4) 平台在六个自由度上的固有周期均大于30s, 从而可避开波浪能量集中的频率范围; (5)浮体的底部面积很大,有利于平台浅水拖航或用重大件潜水起重船进行干运; (6) 平台 ( 包括大型浮体、垂直桁架和甲板 ) 可整体建造、运输和安装。浮力塔平台虽然只是处于概念研究阶段, 但它综合了自升式平台和张力腿平台的优点 , 不失为一种很好的概念。这种平台的浮力舱置于水下, 浮力舱上竖立的空间刚架支撑着平台甲板及其上的设备, 浮力舱下端用四组钢管张力腿将平台固定于海底 , 张力腿与海底的连接用筒型基础( 吸力锚 ) 。通过理论与试验研究表明,这种平台具有良好的运动性能, 完全能满足海上油气开发对平台运动的要求,将是中深水边际油田开发的一种很好的平台形式。 2、单柱式 (Spar)生产平台作为运输中转装置,单柱式生产平台技术在存储和卸载上的应用已有30多年的历史。 1987 年 , Edward E. Horton在柱形浮标(Spar)和张力腿平台概念的基础上提出一种用于深水的生产平台,即单柱平台。1996年, Oryx能源公司委托 J. Ray McDermott公司在墨西哥建造安装了世界上第一座单柱生产平台, 当地水深为 588m。近几年以来 , Chevron 公司和 Exxon公司又在该地区的 Genesis 和 Diana 油田分别安装投产了两座单柱平台 , 当地水深分别为 789m 和 1311m。最近 BP公司又委托 McDrmott、Alker 等公司共同设计建造五座桁架式单柱平台 (Truss Spar), 用于水深为 1220～ 1830m 的墨西哥湾海域。

海洋钻井平台防腐技术的研究

海洋钻井平台防腐技术的研究摘要：海洋钻井平台的防腐技术一直是海洋工程长期面临的一个问题，特别是在钻井平台使用环境较为恶劣的地区，维护保养费用一直是笔较大的支出，维护不好容易造成设备使用周期缩短，甚至导致生产事故。本研究提出了新型防腐技术的应用，以期提高钻井平台的防腐蚀能力，延长其使用年限。关键词：海洋钻井平台；防腐技术；研究前言：海洋覆盖了地球表面的71％左右，当今世界，人类的生产生活离不开海洋，海洋产业已经成为重要的经济支柱。在油气资源开发领域，陆地油气资源逐年下降，海洋油气是未来发展的希望。海上平台是一种海上大型工程结构，其钢结构长期处于高盐雾、高潮气、高速率腐蚀的海洋环境中，还要受到海水及海洋生物的侵蚀。为了保证油气田生产的安全运行，做好海上平台的防腐工作十分重要。 1海洋工程与腐蚀海洋工程的实施过程非常的复杂，并且对于技术水平的要求较高，为保证海洋工程顺利开展，需要对工程的安全性以及稳定性进行有力地保障，使其能够为海洋石油开采工作奠定一个坚实的基础。腐蚀作为现阶段我国海洋工程中所面临的最常见也是最为严重的一个问题，受到了越来越多人的关注。腐蚀是由于金属材料受环境的影响，在化学或电化学的作用下引起结构的变质和破坏，在钻井平台中使用的多半是钢铁材料，钢铁材料属于铁基，在氧和水的作用下形成含水氧化物，这种腐蚀的产物通常称为铁锈。大气区、飞溅区以及内部、外部全浸区等是海洋钻井最常出现腐蚀现象的区域。为解决容易发生腐蚀现象的这一问题，需要对海洋环境涂装系统进行不断地改进，为海洋工程涂装防腐设计的应用与发展奠定一个良好的基础。 2海洋钻井平台遭受腐蚀的原因分析现阶段我国海洋钻井平台出现腐蚀情况的具体原因有以下几点： 2.1环境因素影响海洋钻井平台设施的腐蚀主要分为四个区域：大气区、飞溅区，外部全浸区和压载水舱（内部全浸区）等，外部全浸区也包括海底设施（采油树、管汇等）。大部分海洋钻井平台位于海洋石油平台设施水面以上的大气区，主要面临的就是海洋环境（高湿度、高盐分、长时间阳光暴晒）带来的腐蚀，在海洋大气环境中钢铁的腐蚀速率相比陆地要高出4~5倍，处于大气区的平台一般用涂层进行保护，相对其它区域维修比较容易，施工成本较低；少部分位于外部全浸区和压载水舱，在防腐措施不完善时容易受到海水环境（海水的深度、温度、溶解程度等）的影响，从而导致严重的后果，维修比较困难、维修作业有时需动用大型施工船舶，维修作业成本巨大，处于全浸区和压载水舱的工艺管线一般用涂层加牺牲阳极进行保护；极少数管线位于飞溅区，经常遭受潮汐和海浪的冲击以及海生物的侵蚀和腐蚀，其腐蚀速率约为全浸区的3~5倍，在防腐措施不完善时发生的腐蚀程度最为严重。 2.2流体介质因素海洋石油平台流体介质中的多相组分如固体颗粒、微生物、海生物以及CO2，H2S、CL-等物质含量以及流体介质的物理特性（如温度、压力、流动状态等）是导致海洋石油平台产生内部腐蚀的关键因素，根据流体介质性质的不同，内部腐蚀的速率不一，危害程度也不同，危害严重的会导致工艺管线腐蚀穿孔、油气泄

新材料技术的发展趋势

1 新材料技术的发展趋势和特点纵观国际新材料研究发展的现状，西方主要工业发达国家正集中人力、物力，寻求突破，美国、欧共体、日本和韩国等在他们的最新国家科技计划中，都把新材料及其制备技术列为国家关键技术之一加以重点支持，非常强调新材料对发展国民经济、保卫国家安全、增进人民健康和提高人民生活质量等方面的突出作用。我国对新材料及其制备技术历来非常重视，一直作为一个重要的领域被列入我国自1956年以来的历次国家科技发展规划之中。在我国863高技术中，新技术材料又是七大重点领域之一。经过40余年的努力，已在许多方面取得显著进展，一大批新材料已成功地应用于国防和民用工业领域，有些新材料的研究居国际领先水平，为我国新材料及其制备技术在21世纪初的持续发展奠定了较好的基础。新材料及其制备技术的研究将对世界经济发展产生重大影响，其发展趋主要体现在：（1）功能材料向多功能化、集成化、小型化和智能化方向发展；（2）结构材料向高性能化、复合化、功能化和低成本化方向发展；（3）薄膜和低维材料研帛发展迅速，生物医用材料异军突起；（4）新材料制品的精加工技术和近净形成形技术受到高度重视；（5）材料及其制品与生态环境的协调性倍受重视，以满足社会可持续发展的要求；（6）材料的制备及评价表征技术日受重视，材料制备与评价表征新技术、新装备不断涌现；（7）材料在不同层次（微观、介观和宏观）上的设计发展迅速，已成为发展新材料的重要基础。材料是人类用以制成用于生活和生产的物品、器件、构件、机器及其它产品的物质，是人类赖以生存和发展的物质基础。所谓新材料，指的是那些新出现或正在发展中的具有传统材料所具备的优异性能的材料。从人类科技发展史中可以看到，近代世界已经历了两次工业革命都是以新材料的发现和应用为先导的。钢铁工业的发展，为18世纪以蒸汽机的发明和应用为代表的第一次世界革命奠定了物质基础。本世纪中叶以来，以电子技术，特别是微电子技术的发明和应用为代表的第二次世界革命，硅单晶材料则起着先导和核心作用，加之随后的激光材料和光导纤维的问世，使人类社会进入了“信息时代”，因此，可以预料，谁掌握了新材料，谁就掌握了21世纪高新技术竞争的主动权！综上所述，当今新材料及其制备技术的发展趋势具有以下几个特点：（1）新材料技术是现代工业和高技术发展中的共性关键技术，材料科学技术已成为当代和下世纪初最重要的、发展最快的科学技术之一。信息、能源、农业和先进制造等技术领域的发展都离不开新材料及其制备技术的发展；（2）综合利用现代先进科学技术成就，多学科交*，知识密集，导臻新材料及其制备技术的投资强度大、更新换代快，经济效益和社会效益巨大；（3）新材料的制备和质量的提高更加依赖于新技术、新工艺的发展和精确的检测控制技术的应用。对制备技术的重视与投入直线上升，极大地加速了基础材料的发展和传统产业的改造。

我国海洋石油钻井平台现状与技术发展分析_黄悦华

!专题综述# 我国海洋石油钻井平台现状与技术发展分析黄悦华　任克忍 (宝鸡石油机械有限责任公司) 摘要　海洋油气开发装备产业是直接关系到海洋油气资源开发、影响国家能源稳定和经济安全的战略产业。海洋石油钻井平台是海洋油气开发的关键装备,我国海洋石油装备产业在海洋油气产业持续快速发展的带动下,正处于高速发展的新时期。对我国海洋石油钻井装备产业发展现状及市场需求进行了深入研究,并对海洋石油钻井平台技术特点做了介绍,重点分析了该项技术的发展状况,从钻井平台类型和技术含量等方面指出我国与世界先进海洋石油钻井平台的主要差距,并提出了若干发展建议。关键词　海上平台　技术现状　发趋势展引言随着我国经济持续高速增长,油气资源供应不足将成为阻碍经济发展的主要矛盾。为提高对油气资源的占有量,海洋油气的开发已经成为我国实现能源可持续发展的战略重点,加快国内油气勘探开发,大力拓展海外,充分利用国内外2种资源、2个市场,保证石油的安全稳定供应已成为我国的国策。海洋石油钻井装备产业是以资本密集和技术密集为主要特征、为海洋油气资源开发提供生产工具的企业集合,是海洋油气产业与装备制造业的有机结合体。我国海洋石油钻井平台现状 11我国海洋石油钻井装备产业取得骄人业绩我国油气开发装备技术在引进、消化、吸收、再创新以及国产化方面取得了长足进步。 (1)建造技术比较成熟　海洋石油钻井平台是钻井设备立足海上的基础。从1970年至今,国内共建造移动式钻采平台53座,已经退役7座,在用46座。目前我国在海洋石油装备建造方面技术已经日趋成熟,有国内外多个平台、船体的建造经验,已成为浮式生产储油装置(FPS O)的设计、制造和实际应用大国,在此领域,我国总体技术水平已达到世界先进水平。 (2)部分配套设备性能稳定　海洋钻井平台配套设备设计制造技术与陆上钻井装备类似,但在配置、可靠性及自动化程度等方面都比陆上钻井装备要求更苛刻。国内在电驱动钻机、钻井泵及井控设备等研制方面技术比较成熟,可以满足7000m 以内海洋石油钻井开发生产需求。宝石机械、南阳二机厂等设备配套厂有着丰富的海洋石油钻井设备制造经验,其产品完全可以满足海洋石油钻井工况的需要。 (3)深海油气开发装备研制进入新阶段　目前,我国海洋油气资源的开发仍主要集中在200m 水深以内的近海海域,尚不具备超过500m深水作业的能力。随着海洋石油开发技术的进步,深海油气开发已成为海洋石油工业的重要部分。向深水区域推进的主要原因是由于浅水区域能源有限,满足不了能源需求的快速增长需求,另外,随着钻井技术的创新和发展,已经能够在许多恶劣条件下开展深水钻井。虽然我国在深海油气开发方面距世界先进水平还存在较大差距,但我国的深水油气开发技术已经迈出了可喜的一步,为今后走向深海奠定了基础。 2004年,由中海油研究中心牵头承担了国家“863”课题“深水油气田开发工程共用技术平台研究”项目,开始了国内首个深水工程技术的系统研究,标志着我国的深海油气开发进入一个新的历史阶段。另外,在南海珠江口盆地,中海油通过与国外石油公司合作,所开发的油气田已部分或全 — 7 5 1 — 2007年　第35卷　第9期石　油　机　械 CH I N A PETROLEUM MACH I N ERY

海洋钻井平台扫盲

巨型海洋钻井平台 ——世界第六代3000米深水半潜式钻井平台工程总投资：60亿元工程期限：2008年——2011年大型海洋石油钻井平台堪称海上巨无霸，其使用的平台作业吊钩比人还高。目前，世界上已探明的海上油气资源大部分蕴藏在大陆架及3000米以下的海底。有数据显示，深海能源储量将是陆地能源储量的100倍，但由于开采技术上的限制，其还是能源领域最具潜力的处女地。 2009年4月20日上午，我国海洋工程装备制造标志性项目——世界第六代3000米深水半潜式钻井平台，在上海外高桥造船有限公司顺利下坞，进入关键的搭载总装阶段。这是我国首次自主设计、建造的当今世界上最先进的深水半潜式钻井平台，不仅填补了我国在深水钻井特大型装备项目上的空白，而且对于加速我国进军世界级海洋工程装备开发、设计和制造领域，提升我国深水作业能力，具有重要的战略意义。这座深水半潜式钻井平台的拥有者是中国第三大石油集团——中国海洋石油总公司，由中国船舶工业集团公司708研究所和上海外高桥造船有限公司联合承担详细设计与生产设计，由上海外高桥造船有限公司承建，是我国实施深水海

洋石油开发战略的重点配套项目之一，也是“十一五”期间国家重点“863”项目之一，并作为拥有自主知识产权的重大装备项目纳入国家重大科技专项。上海外高桥造船厂承建的世界第六代3000米深水半潜式钻井平台，造价60亿元人民币。海上巨无霸 2008年4月29日，这座第六代3000米深水半潜式钻井平台在上海外高桥造船有限公司开工兴建。这是中国继1983年成功自主开发“勘探3号”大型半潜式钻井平台后，时隔20多年再次斥巨资设计建造新一代深水半潜式钻井平台。该钻井平台自重30670吨，甲板长度为114米，宽度为79米，甲板面积相当于一个足球场大小，从船底到钻井架顶高度为130米，相当于43层的高楼，电缆总长度650公里，相当于上海至天津的直线距离。在主甲板前部布臵可容纳约160人的居住区，甲板室顶部配备有包含完整消防系统的直升机起降平台，可起降Sikorsky S-92型直升机。这座平台具有多项自主创新设计：如平台稳性和强度按照南海恶劣海况设计，能抵御200年一遇的台风；选用大马力推进器及DP3动力定位系统，可以在45海里/小时的风速下正常作业，在109海里/小时的风速下生存。在1500米水深内可使用锚泊定位，甲板最大可变载荷达9000吨等；可在中国南海、东南亚、西非等深水海域作业，其最大作业水深3050米，钻井深度10000米，设计寿命30年，入美国船级社（ABS）和中国船级社（CCS），计划于2010年底交付。该项目总造价近60亿元人民币，堪称海洋工程领域的“航空母舰”。深海石油作业是国际上公认的海洋石油工业的前沿战略阵地，其核心技术一直由欧美少数国家所掌握。我国的海洋石油开发长期以来受技术水平所限只能在近海进行，如今这一情况将得到根本性的转变。作为目前国内设施最先进、综合实力领先的造船企业，上海外高桥造船有限公司一直致力于先进海洋工程装备

《互联网新技术发展趋势》

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试论自升式钻井平台的发展现状

环球市场/理论探讨 -112- 试论自升式钻井平台的发展现状张文恒中国石油渤海装备辽河重工有限公司? 摘要：自升式钻井平台是浅海油田采油必不可缺的重要设备，本文通过对国内外自升式钻井平台的介绍，就自升式钻井平台的发展现状进行分析。关键词：自升式钻井平台；发展其实；技术现状石油作为全球的主要和稀缺能源之一，有着不可替代的地位，全球有七成的区域处于海洋之中，海洋石油资源，成为了人类资源开采的新方向，也是最终方向。作为海洋石油开采的重要设备——自升式钻井平台，更是为人类的海洋石油开采立下了汗马功劳。自升式海洋钻井平台作业水深为91.4~125.0 m，最大钻井深度在9 144 m 以上。悬臂梁形式的自升式钻井平台是当前世界的主流，也是近些年来建造最多的平台。 1自升式钻井平台结构分析自升式钻井平台主要由三大部分组成，分别是平台结构、桩腿和升降传动装置。其工作原理很好解释，在进行勘探作业时，利用升降装置，将钻井平台抬起到海平面以上的位置，然后将平台固定，使其避免受到海水冲击的损害，然后靠桩腿来完成钻井平台的固定，完成钻井作业。等到钻井作业结束时，可以收起桩腿，让钻井平台浮于海面上，即可在拖船的牵引下拖航到下一个井位作业。自升式钻井平台的关键部件是桩腿。当作业水深加大时，带来的结果是桩腿尺寸、长度、强度及其他性能迅速增大，使得钻井作业和平台拖航时的稳定性变差。因此，作业水深是自升式钻井平台的瓶颈，目前其作业范围只限于大陆架200 m 水深以内。自升式工程生活钻井平台 2 国内技术现状就目前而言，我国三大石油集团，拥有中深水自升式钻井平台超过三十座，其中有六座自升式平台服役年龄超过20年，有的已经超过30年，现有的中深水桁架式自升式钻井平台远远不能满足我国海洋石油勘探开发的需求。中国海洋石油总公司的“海洋石油941”和“海洋石油942”是目前国内作业水深最深、自动化程度最高，具有国际先进水平的自升式钻井平台。这2座平台属于Friede&Goldman 公司设计的JU2000型，1次定位能钻30多口井。目前国内自主设计的钻井平台既有圆柱腿自升式，也有深水桁架式。就技术层面而言，我国海洋油气装备起步较晚，技术基础还比较薄弱，目前三大石油公司中拥有的自升式平台的升降系统多数为进口产品，只有极少数的国内厂商和船厂在此方面取得了一定进展，如上海振华重工、烟台莱佛士船厂和广东精铟机械等。因此，应该大力开展该项技术的国产化研究，尽早摆脱国外技术垄断和依赖，早日开发出具有自主知识产权的平台升降系统。 3 发展趋势为满足海洋石油勘探开发不断发展的需要，自升式钻井平台技术将向以下方向发展。 3.1平台作业走向深水化随着技术的不断发展和新材料的出现，自升式钻井平台必将在工作水深、钻井能力、可变载荷、抗风暴能力和操控性能等方面取得新的突破。平台将一步步走向深水领域，并在一些水域取代造价昂贵的半潜式钻井平台，完成海洋石油深水区的勘探开发。 3.2平台性能趋向自动化和智能化面对复杂的海洋作业环境，以及为满足海上作业安全的需要，自升式钻井平台可靠性要求更高。未来的自升式钻井平台必将朝着自动化和智能化的发展方向迈进，控制实现自动化，故障监测和处理实现智能化。智能系统能够自主分析和处理设备故障，自动监测和控制设备正常运行，平台的作业效率将大大提高，工人的劳动强度得以降低，平台的人员配置得以减少，人为误操作趋于0。未来甚至可以实现陆地远程平台作业遥控，在陆地即可完成海上所有的钻完井作业操控。南通中远船务“凯旋1号”自升式钻井平台3.3平台功能实现多样化目前的自升式钻井平台的功能相对还比较单一，主要用来完成海洋石油的勘探和开发。未来自升式钻井平台的功能将实现多样化，不仅可发展为钻探和采油两用移动平台，还能实现海底电缆的铺设，充当风力发电支撑底座，完成填海造陆的工程建设，以及充当海洋中的雷达监测站等。 4 结语自升式钻井平台造价相对较低，运移性好，对海底地形的适应性强，是目前数量最多最常见的移动钻井平台，我国不论是在设计建造还是使用上，渐渐追赶上了欧美发达国家。自升式钻井平台的发展，势必成为海洋资源开发利用的重要组成部分。参考文献： [1]赵阳.海上钻井平台分布式管理信息系统分析与研究[D].天津大学，2005.? [2]汪张棠，赵建亭.我国自升式钻井平台的发展与前景[J].中国海洋平台，2008(4).

浅谈石油钻井技术现状及发展趋势

浅谈石油钻井技术现状及发展趋势发表时间：2016-11-08T16:40:45.743Z 来源：《基层建设》2015年11期作者：于洋 [导读] 摘要：石油在我国国民经济的发展中占据着重要的能源地位，对于促进我国的国家经济的发展有着极为重要的影响。石油钻井技术能够有效改善对于石油开发上面发挥着重要的作用。中国石油集团长城钻探工程有限公司辽河分部东部HSE监督中心摘要：石油在我国国民经济的发展中占据着重要的能源地位，对于促进我国的国家经济的发展有着极为重要的影响。石油钻井技术能够有效改善对于石油开发上面发挥着重要的作用。经济的不断发展对于石油能源的需求量已经在不断增加。笔者主要讨论石油钻井技术的现状以及发展趋势，以期能够促进石油的技术的发展以及未来国家经济的发展。关键词：石油钻井技术；发展趋势；能源地位；国家经济发展 0.前言我国的经济发展在改革开放之后非常迅速，自然对于石油等能源的需求量也不断增加。石油相关的技术发展对于石油的开发非常重要，其中最为主要的就是石油钻井技术，该技术从研发和实践发展至今已经获得了重大的成就，但是这跟很多的发达国家之间存在着巨大的差距[1-2]。笔者主要分析石油钻井技术的现状以及发展的趋势，具体表述如下。 1.石油钻井技术发展现状 1.1钻井成本方面石油钻井的经济效益和钻井的成本之间存在着紧密的联系。在钻井的相关设备方面，我国已经从基本上实现相关设备的机械化和国产化。一般情况下，一套较为完整的石油钻井设备包含有八个部分，其中分别是循环系统和提升系统以及动力系统等。每个系统都能够由若干个设备组成，共同影响着整个设备的运转。这些设备主要涉及到钻井的成本问题，而钻井成本直接影响石油钻井的经济效益，进而对于石油钻井技术的发展有一定的影响。 1.2石油产量方面石油钻井的井下测量以及信息的传输技术和控制技术等都对于提高石油产量有着非常重要的影响。我国目前在有关井下测量等方面的相关技术发展也获得了较为重大的发展。石油产量的发展能够有效影响石油钻井产生的经济效益，从而不断影响石油钻井技术的研发和深入发展。 1.3钻井技术方面在石油钻井中对于深井或者是超深井的钻井技术提出了一定程度上的要求。目前，我国在这对深井以及超深井的钻井技术等方面已经取得了一定的进步。石油工业已经在我国获得了较为长足性的发展，并且陆续出现了很多钻采条件非常恶劣的高温和高压的深井以及超深井等情况，还会可能遇到酸性介质的环境。这种腐蚀的介质有点时候可能会单独存在，有的时候可能会混合存在，对于套管的使用性能等也能够提出更高程度上的要求，例如有关链接强度以及抗挤等。 2.发展趋势 2.1自动化科学技术呈现着日新月异的发展趋势，石油钻井技术以后必定会取得一定的突破。石油钻井的研发不仅需要在资金和技术上具备一定的实力，还可能会存在一些风险。在未来的发展过程中，石油钻井技术即将走向大型化和自动化的状态。目前，国外在石油钻井的相关机械方向已经取得了较为成功的成果，我国在相关方面的机械化发展也逐渐走向自动化和大型化的发展状态。为了能够更好地进行石油开采并且更好地开采深部和深海地区的相关油气资源等，我国的石油钻井设备也会在未来的发展过程中走向自动化和大型化。另外，在未来的发展过程中，石油钻机如果整体朝向交流变频调速电驱动石油钻机的方向发展下去，就能够在很大程度上提高石油开采的主要效率。交流变频电驱动石油钻机在实际的作业过程中具备足够的优势。交流变频电驱动石油钻井能够在很大程度上保护石油工作人员的相对安全性，还能够提升整体石油开采过程中的相对的安全系数。另外，交流变频电驱动石油钻机能够有效保持短时增距的倍数达到一定的标准范围内，还能够大大提升石油钻机的能力以及相关处理一些意外事故的能力。交流变频电驱动石油钻机还能够有效地适应一些现场的施工环境等，具备一定的自动化的相关性有点。因为交流变频电驱动石油钻机自身具有恒功率宽调速的相关特征，因而能够在很大程度上有效简化石油钻机的机械构造。除此之外，交流变频电驱动石油钻机不但能够有效承载一定的负荷，还能够较为成功地对于一些设备进行相关的启动和速度的调节和控制。交流变频电驱动石油钻机在进行相关的下钻作业的过程中能够根据当时的实际情况对于电网所自身拥有的能力进行实时的反馈，进而提高相关的制动装置的一般使用效率。 2.2信息技术现代信息技术已经在我国深入到各行各业中，石油钻井工程也不例外。在未来的发展过程中，现代信息技术将在石油钻井中的应用范围逐渐扩大。现代的信息技术能够为石油钻井进行安全作业提供较好的条件。尤其是针对一些视频监控技术来说，3G技术的应用能够有效结合语音以及多媒体的相关作业来提高一些数据传输的速度以及保障数据相关传输的安全性。3G的无限视频监控系统能够有效利用3G相关的通信技术的优势，进而建立起一个小型的远程性的无限监控系统。这种小型的系统具备简单易行的优点。3G无限视频监控能够有效采取相关的设备进行视频监控，只需要预先安装好相关的客户端，就能够在辐射的范围之内进行控制。 2.3智能化石油钻井技术智能化是其未来发展过程中的另外一个重要趋势和发展方向。智能化的石油钻井技术的运用不但能够有效减少一些人工的操作风险，还能够提升相关资源的利用率。所以，在未来的石油钻井的发展过程中，石油钻井的相关工作人员只需要穿着整洁的工作服，坐在工作间里面监控相关的仪表屏幕以及一些按钮操作，就能够成功实现对整个石油钻机的控制。石油钻井的智能化发展在很大程度上能够有效时限对于钻井工作情况的实时检测，进而提高石油钻井的相关工作质量。石油钻井智能化技术的持续普及以及运用能够大大提升石油开采的整体水平以及开采的质量，还能够减少一些实际钻井过程中潜在的对于生命安全的威胁。 3.结语石油钻井技术的有效发展能够对于我国石油资源的开发和应用等具备一定的积极影响。随着经济的不断发展，石油开采的领域不断扩大，石油开采的难度也会随之增加，这要求相关的工作人员能够有效运用技术型机械，促进石油开采效率的不断攀升[3-4]。笔者主要分析

国内外铸造新技术发展现状及趋势

国内外铸造新技术发展现状及趋势 2008-7-14 面对全球信息、技术空前高速发展，机械制造业尤其是装备制造业的现代化水平高速提升，中国（这里只讲大陆的情况，不包括台湾和港澳地区）铸造业当清醒认识自己的历史重任和与发达国家的现实差距，大胆利用人类文明的最新成果，认清“只有实现高新技术化才能跟上时代步伐”的道理，机智地把握现代铸造技术的发展趋势，理智地采用先进适用技术，明智地实施可持续发展战略，立足现实又高瞻远瞩，以振兴和发展中国铸造业的累累硕果来奠定中国现代工业文明进程的坚实基础。 1.发达国家铸造技术发展现状发达国家总体上铸造技术先进、产品质量好、生产效率高、环境污染少、原辅材料已形成商品化系列化供应，如在欧洲已建立跨国服务系统。生产普遍实现机械化、自动化、智能化（计算机控制、机器人操作）。铸铁熔炼使用大型、高效、除尘、微机测控、外热送风无炉衬水冷连续作业冲天炉，普遍使用铸造焦，冲天炉或电炉与冲天炉双联熔炼，采用氮气连续脱硫或摇包脱硫使铁液中硫含量达0.01%以下；熔炼合金钢精炼多用AOD、VOD等设备，使钢液中H、O、N达到几个或几十个10-6的水平。在重要铸件生产中，对材质要求高，如球墨铸铁要求P≯0.04%、S≯0.02%，铸钢要求P、S均≯0.025%，采用热分析技术及时准确控制C、Si 含量，用直读光谱仪2~3分钟分析出十几个元素含量且精度高，C、S分析与调控可使超低碳不锈钢的C、S含量得以准确控制，采用先进的无损检测技术有效控制铸件质量。普遍采用液态金属过滤技术，过滤器可适应高温诸如钴基、镍基合金及不锈钢液的过滤。过滤后的钢铸件射线探伤A级合格率提高13个百分点，铝镁合金经过滤，抗拉强度提高50%、伸长率提高100%以上。广泛应用合金包芯线处理技术，使球铁、蠕铁和孕育铸铁工艺稳定、合金元素收得率高、处理过程无污染，实现了微机自动化控制。铝基复合材料以其优越性能被广泛重视并日益转向工业规模应用，如汽车驱动杆、缸体、缸套、活塞、连杆等各种重要部件都可用铝基复合材料制作，并已在高级赛车上应用；在汽车向轻量化发展的进程中，用镁合金材料制作各种重要汽车部件的量已仅次于铝合金。采用热风冲天炉、两排大间距冲天炉和富氧送风，电炉采用炉料预热、降低熔化温度、提高炉子运转率、减少炉盖开启时间，加强保温和实行微机控制优化熔炼工艺。在球墨铸铁件生产中广泛采用小冒口和无冒口铸造。铸钢件采用保温冒口、保温补贴，工艺出品率由60%提高到80%。考虑人工成本高和生产条件差等因素而大量使用机器人。由于环保法制严格（电炉排尘有9国规定100-250mg/m3、冲天炉排尘，11国规定100-1000mg/m3，或0.25-1.5kg/t铁液；砂处理排尘，8国规定100-250mg/m3。），铸造厂都重视环保技术。在大批量中小铸件的生产中，大多采用微机控制的高密度静压、射压或气冲造型机械化、自动化高效流水线湿型砂造型工艺。