3海洋平台的设计建造安装
海洋平台的设计、建造和安装
目录
• 海洋平台概述 • 海洋平台的设计 • 海洋平台的建造 • 海洋平台的安装 • 海洋平台的维护与升级
01
海洋平台概述
海洋平台的定义与特点
定义
海洋平台是一种用于海上作业的设施 ，通常由桩基、支撑结构、工作甲板 等组成，可提供海上油气勘探、开发 、生产、处理和储存等功能。
改造设施
根据需求变化，对平台的设施进行改造，增加新的功能或提高现 有设施的效率。
THANKS
感谢观看
建造施工
按照设计图纸进行建造，包括 焊接、装配、打桩等工序。
质量检测
对建造完成的平台进行质量检 测，确保符合设计要求和安全
标准。
建造材料与工艺
材料选择
防腐处理
根据平台设计要求和海洋环境条件， 选择合适的建造材料，如钢材、混凝 土等。
对平台进行防腐处理，以提高平台的 耐久性和安全性。
工艺选择
根据平台规模、功能和安全性要求， 选择合适的建造工艺，如预制装配式、 整体打桩式等。
应急处理
针对不同故障制定应急预案，确保在故障发生时能够 迅速损坏的部件进行修复或替换，确保平台恢复正常运 行。
技术升级与改造
升级系统
随着技术的发展，对平台的系统和设备进行升级，提高其性能和 效率。
优化设计
根据实际运行情况和经验反馈，对平台的设计进行优化，改善其 结构、功能和安全性。
防腐设计
针对海洋环境中的腐蚀因素，采取有效的防腐措 施，延长平台使用寿命。
保温、隔热设计
根据平台的使用要求，采取适当的保温、隔热措 施，提高平台的舒适性和节能性。
03
海洋平台的建造
建造流程
01
02
海洋平台结构设计课件第三章 导管架平台总体设计
2. 钢管桩
钢管桩 导管架
海床
群桩基础把平台固定于海床，可承受各种使用荷载和海洋环境荷载。
3. 甲板结构
板 梁
桁架（立柱）
甲板结构：为海上油气田开发和其它海洋开发提供足够的使用空间， 用来布置各种设施和设备。
4. 设施和设备模块
陆地制作模块 海上
甲板结构
按工艺流程组装模块
现代平台设计通常按照起重机的允许最大吊装能力和工艺流程要求， 将上部设施与设备分成很多模块。
• 二、施工参数
（1）要求预制场地有足够的工作面积 （2）供水供电方便、充足，能正常进行构件制造 （3）要求路上交通有铁路公路相通，水路有码头通航，能够保证 大量材料运进和大型构件运出 （4）要求有足够的工作船和起重机具进行运输安装 （5）平台制造厂技术水平能满足平台制造要求 （6）要求从制造场地到平台服役海域的航线有足够的航行水深
b. 上部设施与设备的重量分布、油井的数量和产量、油井的位 置、辅助设施的位置
c. 海洋环境资料、地质地貌（包括桩的钻孔资料）、可能的施 工方法
三、平台主要轮廓尺度确定
（4）极端环境参数：平台在使用年限内，极少出现的恶劣环境参数，作 为保证平台生存标准。所选用的荷载重现期均不小于50年
• 四、海底地质参数
（1）平台设计前需进行地质调查： a. 现场海底地貌情况 b. 浅地层剖面 c. 地球物理测量结果 d. 周围土层的分类、年代、成因类型、状态、分布规律 e. 软硬岩土层的接触关系、接触面的坡度和坡向
（2）了解本海域不良工程地质现象：海沟、古河道、断层、海底冲刷情况
（3）分析场地工程地质参数，判定不良地质现象对平台安装的影响
（4）确定适宜的持力层
第二节 导管架平台的构成及分类
海洋平台临时电力系统的设计、组建与分析
海洋平台临时电力系统的设计、组建与分析海洋平台临时电力系统的设计、组建与分析在海上进行勘探、建造和维护等工程时，对电力供应的需求是必不可少的。
海洋平台临时电力系统是为了满足上述需要而建立的一个重要组成部分。
其依靠独立的发电机组、变压器、电缆等设备，为航行在浅水区域的船舶和在海上工作的工程设施提供电力，保障了施工及设备、物资储备的正常运转。
一、电力系统的设计原则电力系统的设计必须满足以下几个原则：可靠性、安全性、经济性、实用性、公平合理和适应性。
在设计阶段需考虑到电气系统的使用环境，如作业的时间、海区环境特征以及用户的需求等，同时还需考虑到海上施工和设施维护方便实现的因素。
在现实实际应用中，电力系统的启动、变负荷及停止应具有简单方便等特点。
二、组建电力系统的流程组建临时电力系统需要充分考虑船舶或平台的使用情况，制定详细的实施方案。
可遵循以下程序组建电力系统：1.确定电源类型，选择发电机组。
由于海上经常受到风浪、潮汐等因素影响，发电机类型应选用可靠的涵盖各种工况的发电机组。
2.选取合适的变压器变压器要根据负载特点和电缆线路的电压等级来选择，以保证电力分配既经济又合理。
3.布设电缆和配电箱。
需选用防水、耐腐蚀、耐海水腐蚀的电缆线路和配电箱，且必须符合船级社认证标准。
4.设备运行调试。
安全检查、调试及运行测试等必要步骤是组建电力系统环节中不可或缺的步骤，需要严格执行，并可根据满足不同用户实际需求进行调整。
三、分析电力系统的发展趋势随着近年来经济、科技的快速发展，海上施工所需电力的有需求也在快速增长，促使了海洋平台临时电力系统的发展。
在未来，随着新能源技术和物联网技术的应用，将有望实现海上风力、潮汐和太阳能等能源的利用，推动海洋平台临时电力系统向节能环保方向发展。
同时，电力运维技术的提高也将成为发展的关键。
因此，建议在进行电力系统设计时，应尽可能地使用智能设备，提高设备的可靠性、自动化度及在线维护能力，同时加强人工维护与设施保养工作，提高工作效率，保障施工环节安全有效地推进。
海洋平台工艺知识总结汇报
海洋平台工艺知识总结汇报海洋平台工艺知识总结汇报一、概述：海洋平台是指在海洋上建造的大型钢结构平台，用于进行海洋石油、天然气等资源的开发和生产。
海洋平台工艺是指在设计、建造和运营海洋平台过程中所涉及的技术和方法。
下面将对海洋平台工艺知识进行总结汇报。
二、海洋平台工艺的重要性：1. 提高工作效率：合理的工艺能够提高建造平台的效率，降低工期，使平台尽快投入生产，实现资源的开发利用。
2. 提高安全性：科学的工艺设计能够确保平台的结构稳定、船员的安全，减少事故的发生。
3. 降低成本：合理的工艺设计能够减少材料浪费，提高利用率，降低了平台建造的成本。
三、海洋平台建造的主要工艺：1. 设计：海洋平台的设计是整个建造过程的基础。
包括结构设计、强度计算、材料选取、预应力设计等内容。
2. 模块化建造：海洋平台采用模块化建造的方式可以提高施工效率。
每个模块都在陆地上制造完成后，通过船运方式将其运送到海洋平台建设地点进行安装。
3. 吊装：吊装是指将大型模块或设备从陆地上通过吊机等装置吊装安装到海洋平台上。
吊装作业需要考虑重量、平衡、高度等因素，保证安全顺利进行。
4. 焊接与拼装：海洋平台的构件多采用钢结构，需要进行焊接与拼装。
焊接工艺要求高，要保证焊接强度和质量。
5. 装备安装：包括设备、管道、阀门等的安装，需要保证正确连接、良好密封和可靠性。
6. 防腐保温：海洋平台需要考虑到海洋环境的腐蚀性和气候条件，进行合适的防腐保温处理，延长平台的使用寿命。
7. 海底管线铺设：海洋平台需要与陆地或其他设施进行管线连接，涉及到海底管线的铺设，需要考虑水深、地质条件、管道材料等问题。
四、海洋平台工艺的关键问题：1. 结构强度：海洋平台需要在恶劣的环境下承受海浪、风力等外力的作用，因此结构强度是一个关键问题，需要结构设计师进行精确计算。
2. 耐腐蚀性：海洋平台需要经受海水的腐蚀，因此需要合理选择材料和进行防腐保护措施，确保平台的使用寿命。
海洋平台结构设计-第章--平台甲板结构及附属设施设计课件 (一)
海洋平台结构设计-第章--平台甲板结构及附
属设施设计课件 (一)
海洋平台是用于在海洋上进行能源开发和科学研究的重要工程，平台
甲板结构及附属设施设计是平台结构设计的重要组成部分。
关于海洋
平台结构设计-第章--平台甲板结构及附属设施设计课件，本文进行了
一些总结和归纳。
首先，平台甲板结构应该具备一定的牢固性和承载能力，才能够稳定
的维持平台的使用效率。
对于这一点，要考虑到平台使用环境的不同，如海面的波动大小、海浪的冲击力等等因素。
因此，在平台甲板结构
的设计上，需要充分考虑材料的选择以及各组件的连接方式，确保平
台甲板的刚性和稳定性。
其次，附属设施包括了供应设施、监控设施、消防设施以及生活设施等。
这些设施不仅可以方便平台操作与使用，还能够应对突发事件，
保证员工和环境的安全。
其中，监控设施和消防设施尤为重要，监控
设施可以对平台所在区域进行实时监测，发现危险情况及时处理，而
消防设施则可以有效的防范平台火灾风险，降低平台安全事故发生的
风险。
最后，平台甲板结构和附属设施设计都需要考虑到舒适性，特别是生
活设施的设计，比如宿舍，餐厅，卫生间等。
这些设施的设计需要符
合人性化的标准，不仅要让员工感到舒适便捷，同时还需要符合相关
的安全标准。
综上所述，平台甲板结构及附属设施设计课程为海洋平台设计提供了
有益的指导。
在平台设计中，需要充分考虑到海洋环境的特殊性，同
时为员工提供优秀的工作和生活条件，保证平台在安全、健康和舒适的条件下稳定的发挥出其使用效率。
海洋平台设施的结构与设计原理
海洋平台设施的结构与设计原理海洋平台设施是为了支撑和保护海洋石油、海底矿产等海洋资源开发和利用活动而建造的一种重要设备。
它承载着海洋作业的各种设备和人员，并提供了必要的生活、办公和储存空间。
本文将探讨海洋平台设施的主要结构和设计原理。
在设计海洋平台设施时，首要考虑因素是其安全性和稳定性。
考虑到海洋环境的复杂性、恶劣的气象和水域条件，海洋平台设施的结构需要具备抵御大风、巨浪、海啸和冰冻等自然灾害的能力。
此外，设施的设计也必须能够适应不同的水深、底质和地形条件。
海洋平台设施的主要结构包括：顶部结构、支撑系统和浮力系统。
顶部结构是海洋平台设施上方的建筑物，包括办公楼、居住区、作业平台和设备等。
支撑系统是将顶部结构固定在海底的重要框架，通常由支腿、桥墩或钢管构成。
浮力系统则通过各种浮力体，如船体、浮筒或弹簧吊架来提供平台的浮力。
为了确保在海洋环境下的安全和稳定，海洋平台设施的主要设计原理包括以下几个方面：1. 抗风稳定性：考虑到海上风力较大的环境，海洋平台设施的顶部结构和支撑系统都需要具备较强的抗风能力。
设计中通常会采用钢结构和一定的空气动力学设计，以减小风力对结构的影响。
2. 抗浪稳定性：巨浪是海洋环境的重要威胁之一。
为了保证海洋平台设施的抗浪能力，通常会考虑采用斜坡或斜板来减小波浪对结构的冲击。
此外，在设计过程中还会结合海浪预测模型进行合理的结构设计。
3. 抗冰稳定性：在极地和寒冷地区，海洋平台设施还需要考虑抗冰稳定性。
设计中通常会采用合适的材料和措施来预防冰冻，例如热水灌注、防冰材料覆盖等。
4. 浮力系统设计：海洋平台设施的浮力系统是保证平台上浮并保持平衡的重要组成部分。
设计中通常会考虑到平台的总重量、浮力体积和浮力中心的位置，以保证平台在水体中的稳定性。
5. 地基设计：由于海洋平台设施需要在海底固定，地基设计也是关键因素之一。
不同的地质条件可能需要采用不同的支撑系统和固定方式，如钻井或地基桩基础。
海洋平台一体化建造中的设计配合
海洋平台一体化建造中的设计配合摘要：随着海洋石油开发进程的不断加大，油田的规模也越来越大，平台上部组块也越来越复杂，使得平台结构物的尺寸与重量越来越大，设计和建造的时间也比原来的建造平台长很多。
为了满足油气田的投产要求，也相应要求设计和建造的周期尽量地缩短，这势必造成设计深度不够就开始采办和施工，也造成后期的设计修改。
为了满足需要，采用设计建造一体化，将是未来平台建造的趋势。
关键词：一体化设计预舾装中图分类号：s611 文献标识码：a 文章编号：一、一体化建造概念对于目前海洋工程的建造，工期普遍较短，长期采用基本设计甚至更靠前就开始采办主要的结构钢材，设计的深度不够就开始开工建造，随着设计的深入，不可避免会有后期的修改，使得结构组块经常出现的涂装作业因为后续添加结构、穿孔、焊接底座和支架等受到破坏后返工；在狭窄区域和高空区域等不利条件下施工，影响安全和质量；因为工序不合理或者突然变化造成的返工等现象。
所以一体化设计建造可以实现优化施工工序，节省人力、场地以及生产机具等资源，减少返工，减少在不利条件下的施工作业量，从而达到加快生产效率、降低生产成本、提升产品质量，保障生产安全的目的。
对于海洋石油工程建造一体化来说，最关键的一步是预舾装的工序。
预舾装包括：所有和主结构焊接的支架、附件全部焊接完成。
其优点是：减少后期对油漆的破坏，减少高空作业量。
二、一体化建造实施针对实际运行的项目中一体化建造实施状况分析一体化建造过程中需要的设计配合。
（一）、项目简介一座8 腿结构中心平台组块，平台除直升机甲板外，分四层甲板，分别为上层甲板、中层甲板、下层甲板和工作甲板。
单层最大甲板面积90米×40米。
平台组块分为东块和西块。
东块吊装重量为5105吨，西块吊装重量为5435吨。
组块钢材总重大约5084吨。
组块建造方式是正造，甲板片组装完成后架起一定高度，同时进行设备底座和管支架、护管的焊接工作，将此类与甲板结构相连的附件焊接完毕后，对甲板片进行整体喷砂、喷漆。
海洋平台设计原理_第三章_海洋平台总体设计
舾装 设计
总体 设计
轮机 设计
电气 设计
专业分工与联系
2016/11
第三章 海洋平台总体设计
4
上海交通大学本科生课程
3.1 平台设计概述
继承和创新
设计方法与思想
已存在很多案例，可供参考； 技术进步，材料、机电设备、 信息技术等； 新增功能要求，条件变化将 会有新的需求； “规范”发生变化，这是社 会进步的必然产物； “兼蓄并融”和“集思广 益” 。
建立在结构力学、弹性理论、水动力等基础理论和现 代计算技术的分析方法上，结合平台结构具体情况， 根据给定的环境条件和设计工况进行强度计算。
海洋开发带来新的需求，根据预定的功能需求，可复 合多种类型的平台或船舶来进行复合创新设计。
2016/11
第三章 海洋平台总体设计
23
上海交通大学本科生课程
3.5 总布置设计
平台型式的选择； 功能规划； 总布置设计； 主要要素； 重量重心； 舱容、可变载荷； 总体性能； 动力配置； 协调其它专业，等等。
2016/11
第三章 海洋平台总体设计
9
上海交通大学本科生课程
3.5 总布置设计
“渤海5号”自升式平台
2016/11
第三章 海洋平台总体设计
10
上海交通大学本科生课程
自
上部平台的形状；
升
式
桩腿的数量；
平 台
是否设桩靴；
结 构
桩腿型式；
型
升降方式；
式
选
等等。
择
2016/11
第三章 海洋平台总体设计
28
上海交通大学本科生课程
3.5 总布置设计
平 台 结 构 型 式 选 择
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2.国内海洋油气工程的发展回顾
中海油油气田分布
海域 渤海 东海 南海东部 南海西部 总计 10 6 26 2 7 油田 10 气田 3 2
29
29
2.国内海洋油气工程的发展回顾
中海油油气产量的增长
2000 1800 1600 1400 1200
产量
1000 800 600 400 200 0 1982
1985
1986
1987
1989
1991
2000
18
18
1.国外海洋油气工程的发展简介
世界最大的组块吊装13050吨
世界最大的导管架 BULLWINKLE（SHELL）， 水深405米，重量49375吨
19
19
1.国外海洋油气工程的发展简介
近20年海洋工程向深水发展
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 1950
7
7
1.国外海洋油气工程的发展简介
钢 质 平 台 的 诞 生 及 发 展
1959年：平台发展至63M水深。
近 20年海洋工程技术飞速发展
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 1950
水深（米）
1965年：平台发展至87M水深。
1967年：平台发展至104M水深。 1975年：平台发展至144M水深。
Challenger
Thor
4000
Odin
Hercules
2000
0 1960 1969
70 8
1972
10 43
17 24
22 50
27 22
29 48 31 75
AVAILABLE CRANE CAPACITY mT. HOOKLOADS
1974
1976
1977
1978
1982
1983
1984
南海奋进号FPSO 文昌油田群
水深：114米 投产日期：2002年
W13-1 井口平台
40
40
2.国内海洋油气工程的发展回顾
中海油海上油田南海西部海域
崖城13-1气田中国海上最大气田
水深：100米 投产日期：1995年
41
41
2.国内海洋油气工程的发展回顾
中海油海上油田南海西部海域
东方1-1气田
水深（米）
1960
1970
1980 年份
1990
2000
2010
20
20
1.国外海洋油气工程的发展简介
深水海洋工程面临 更多的技术挑战
深水平台技术
水下技术
21
21
一、海洋油气工程发展回顾
1.国外海洋油气工程的发展简介 2.国内海洋油气工程的发展回顾
22
22
2.国内海洋油气工程的发展回顾
国内海上石油勘探和开发初 期阶段（1957年-1980年）
渤海友谊号FPSO
水深：22米 投产日期：1989年
36
36
2.国内海洋油气工程的发展回顾
中海油海上油 田-东海海域 平湖油气田
水深：90米 投产日期：1998年
37
37
2.国内海洋油气工程的发展回顾
中海油海上油 田-东海海域
岱山岛
上 海
天然 气 处理 厂
宁波终端 宁 波
原油中 转站
中心平台
井口平台
10
10
1.国外海洋油气工程的发展简介
70年代末具有代表性的 三座200米以上水深的钢质导管架平台
“HONDO”导管架：位于CALIFORNIA海，水深260米，重量 12200吨，28个井口，三层甲板（26mx52m)，8根48寸直 径主桩，12根54寸直径群桩，1976年建成。 特点：分两段陆上制造、分段驳运滑移下水、海面漂浮 组装联结、压载扶正就位。
气处理终端
生活动力和井口平台
JZ20-2气田
水深：18米 投产日期：1992年
34
34
2.国内海洋油气工程的发展回顾
中海油海上油田-渤海海域
JZ9-3油田东区
JZ9-3油田
JZ9-3油田西区
水深：8米 投产日期：1999年
35
35
2.国内海洋油气工程的发展回顾
中海油海上油田-渤海海域
BZ28-1油田
径主桩， 16根72寸直径群桩， 1981年建成。
特点：单段陆上制造、应用大型下水驳（42000 吨、198mX52mX12m）滑移下水、压载扶正就位。
15
15
1.国外海洋油气工程的发展简介
“COGNAC” 导管架安 装方案 水深260米
导管架整段滑移下水-自由漂浮-压载扶正座底-打桩灌浆
16
16
海洋平台的 设计、建造和安装
江苏科技大学 2011.11
王威
主要内容
一、海洋油气工程发展回顾
二、海洋油气开发工程模式
三、海洋平台设计、建造和安装技术 四、国内海洋油气工业展望
五、中国海洋工程面临的技术挑战
2
2
一、海洋油气工程发展回顾
1.国外海洋油气工程的发展简介 2.国内海洋油气工程的发展回顾
3
13
13
1.国外海洋油气工程的发展简介
“COGNAC”导 管架安装方案 水深312米
分三段滑移下水-浮吊吊装基座-基座打桩灌浆-吊装垂直对接
14
14
1.国外海洋油气工程的发展简介
“CERVEZA”导管架：位于GULF OF MEXICO，水深
285米，重量26000吨， 40个井口， 8根60寸直
五、中国海洋工程面临的技术挑战
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48
二、海洋油气开发工程模式
1. 海洋油气田开发工程模式 2. 海洋油气田主要工程设施
49
49
1.海洋油气田开发工程模式
全海式海洋油气田开 发工程模式
半海半陆式海洋油气田 开发工程模式
50
50
1.海洋油气田开发工程模式
全 海 式 海 洋 油 气 田 开 发 工 程 模 式 模式一：中心平台+井口平台+储油平台+ 海底管线 模式二：综合平台+井口平台+海底管线 模式三：中心平台+井口平台+FPSO/SPM+ 海底管线
17
17
1.国外海洋油气工程的发展简介
国外浮吊能力的发展
14000 16000
DB-102
Thialf
13050
12000
Lift Capacity (mT)
11 163
Hermod
10000
8000
6000
Balder & Hermod
Balder
82 55
55 34 40 82
58 97
Champion
中海油海上油田南海东部海域
FPSO FPSO
陆丰13-1油田
水深： 146米 投产日期：1993年
46
46
2.国内海洋油气工程的发展回顾
中海油海上油田南海东部海域
单点和FPSO
西江油田
水深： 100米 投产日期：1994年
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47
主要内容
一、海洋油气工程发展回顾
二、海洋油气开发工程模式
三、海洋平台设计、建造和安装技术 四、国内海洋油气工业展望
31
31
2.国内海洋油气工程的发展回顾
中海油海上油田-渤海海域
绥中36-1油田
水深：31米 投产日期：1993年（I期） 1998年（II期）
32
32
2.国内海洋油气工程的发展回顾
中海油海上油田-渤海海域
陆上终端
渤西油田
水深：10米 投产日期：1997年
33
33
2.国内海洋油气工程的发展回顾
中海油海上油田-渤海海域
43
43
2.国内海洋油气工程的发展回顾
中海油海上油田南海东部海域
油田示意图
流花FPSO
流花平台
流花油田
水深： 310米 投产日期：1996年
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44
2.国内海洋油气工程的发展回顾
中海油海上油田南海东部海域
水下井口
FPSO
陆丰22-1油田
水深： 330米 投产日期：1997年
45
45
2.国内海洋油气工程的发展回顾
27
27
2.国内海洋油气工程的发展回顾
自80年代中国海洋石油总公司成立以来，建设投产海上设
施主要包括固定式平台、浮式平台、水下井口和海底管线
全
海 域 合 计 平台 48 座
导管架
桩基
沉箱 3 座
半潜式
平台 1 座
水下
井口 设施 4 座
浮式
生产 储油轮 8 艘
单点
系泊 系统 8 座
海底
管线 2064.6 km
4
4
1.国外海洋油气工程的发展简介
地质调查
近海石油作业
钻井勘探
工程开发 钻采和生产
产品运输
5
5
1.国外海洋油气工程的发展简介
1903年：第一个近海油田建成，
海 洋 石 油 初 期 阶 段
码头式，距岸150M，油田位于美 国CALIFORNIA 海岸。 1910-1942年：木质平台，水深小
于5M，位于美国海岸。
水深：87米 投产日期：2003年
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2.国内海洋油气工程的发展回顾
中海油海上油田南海东部海域
HZ26-1平台
惠州油田群
水深： HZ21-1和HZ26-1 116米；HZ32-2/3 107米 投产日期：1990年HZ21-1 ；1991年HZ26-1；1995年 HZ32-2/3