半潜式平台介绍
2009年7月18日
半潜式平台简介
1
内容介绍
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 海洋工程背景 海洋平台概述 海洋平台分类 半潜平台的特点 半潜平台的发展历史 半潜平台的吃水模式 半潜平台的布置 半潜平台建造工艺简介 半潜式平台的规范、法律、法规 半潜式平台的建造难点 半潜式平台的技术难点 结束语
• 项目具体的建造流程 大体可以划分为八步， 如流程图所示，片— 小组—中组—分段— 部分—驳船下水—飘 浮至船坞—2万吨吊装 合拢。这种流程极大 的降低了生产和作业 成本，加快了完工进 度，而且所有流程都 在我公司内部完成。
半潜式平台简介
21
9、半潜式平台的规范、法律、法规
船级社规范
ABS、DNV、BV、LR
• 未来的世界是海洋的世界，目前中国造船业在世 界列第三位。在未来十年，中国将成为世界造船 业的霸主。 • 去年，我们在全球范围内取得了半潜式钻井平台 项目定单约30%的份额。我们来福士海洋工程主 要致力于特种船舶和海洋平台的建造，并且在海 洋工程项目上处于领先地位。 • 相信在大家的共同努力下来福士海洋工程定会成 为中国船舶建造业一颗璀璨的明星，成为世界一 流的造船企业！
半潜式平台简介 25
半潜式平台简介
26
船旗国和所在作业国要求 美国 --- USCG，MMS 挪威 --- NMD、PSA 加拿大 --- NEB 国际标准 IMO 、ISO 、API 石油工业标准
UKOOA、OGP、IADC、SNAME、NORSOK
半潜式平台简介 22
10、半潜质量要求高 无损探伤要求范围大 焊缝打磨范围大 大合拢 管路系统打压，清洗，串油要求高 机械完工（MC）和调试过程复杂 建造过程中HSE的控制 （PTW）
螺旋桨的水下安装
半潜式平台简介 23
11、半潜式平台的技术难点
需遵循规范，法律，法规，标准多
船体结构设计复杂，船厂对基础设计了解少
与设计公司和主要设备/设计承包商的技术协调 船体结构的疲劳问题 （结构节点，焊接形式，开孔布置图） DP3的系统设计 重量控制 空间狭小，布置难度高
半潜式平台简介
24
12、结束语
2
半潜式平台简介
8、半潜平台建造工艺简介
分段建造（包括预舾装）--〉分段合拢 -〉下船体下水 --〉上船体下水 --〉钻 井模块安装 --〉大合拢 --〉电缆整体拉 放，管路系统完善 --〉MC --〉系统调试 --〉螺旋桨水下安装 --〉试航 --〉交船
半潜式平台简介
20
8、半潜平台建造工艺简介
有关半潜式钻井平台的概述.docx4
有关半潜式钻井平台的概述（A13船舶4；李庆宽；130305432）摘要：海洋里具有极其丰富的自然资源，半潜式钻井平台作为一种能够在深水区作业的海洋平台，对海洋资源的开发至关重要，本文主要介绍半潜式平台的发展历史和现状，分析其结构特点，简述其工作原理和适用条件及有关半潜式钻井平台最新技术的应用等关键词：半潜式钻井平台，定位方式，工作水深Abstract: the ocean is extremely rich in natural resources, as a semi-submersible drilling platform can zone assignments in the deep ocean platform, is very important to the development of the Marine resources, this paper mainly introduces the development history and status quo of semi-submersible platform, analysis its structure characteristics, describes its working principle and applicable conditions and relevant semi-submersible drilling platform the application of the latest technology, etcKeywords: semi-submersible offshore platform, positioning , the working depth引言：自工业革命以来人类社会经历了几千年以来从未有过的跨越式发展，生产的社会化和工业化推动着人类不断的向前发展，各种类型的能源为工业化的生产提供了动力保障，然而人类社会的发展严重依赖石油，天然气等能源，近几十年来，随着陆地资源的日益枯竭以及人类社会运行和发展对能源的巨大需求已迫使人类将能源开发伸向海洋，并逐渐形成了从前海到深海的开发顺序和梯度。
半潜平台资料
海上半潜式平台的相关调研资料汇编4.1海洋石油981海洋石油981深水半潜式钻井平台，简称“海洋石油981”，中国海油深海油气开发"五型六船"之一，是根据中国海洋石油总公司（简称“中海油”）的需求和设计理念，由中国船舶工业集团公司第七〇八研究所设计、上海外高桥造船有限公司承建的，耗资60亿元，中海油拥有自主知识产权，由中海油服租赁并运营理。
该平台采用美国F&G公司ExD系统平台设计，在此基础上优化及增强了动态定位能力，以及锚泊定位，是在考虑到南海恶劣的海况条件下设计的，整合了全球一流的设计理念、一流的技术和装备，所以它还有着“高精尖”内涵。
除了通过紧急关断阀、遥控声呐、水下机器人等常规方式关断井口，该平台还增添了智能关断方式，即在传感器感知到全面失电、失压等紧急情况下，自动关断井口以防井喷。
设计能力可抵御两百年一遇的超强台风，首次采用最先进的本质安全型水下防喷器系统，具有自航能力，还有世界一流的动力定位系统。
主要参数海洋石油981深水半潜式钻井平台长114米，宽89米，面积比一个标准足球场还要大，平台正中是约56层楼高的井架。
该平台自重30670吨，承重量12.5万吨，可起降中国最大的“Sikorsky S-92型”直升机。
作为一架兼具勘探、钻井、完井和修井等作业功能的钻井平台，“海洋石油981”代表了海洋石油钻井平台的一流水平，最大作业水深3000米，最大钻井深度可达10000米。
该平台总造价近60亿元。
4.2“油服创新号”钻井平台“油服创新号” 钻井平台是按照挪威海域的相关法律、法规、规范、标准来设计和建造的半潜式钻井平台，满足挪威石油安全管理局、挪威海事局、挪威船级社、挪威石油工业技术标准及传统半潜式钻井平台的相关要求，具备在全球海况最复杂的挪威北海海域作业的能力，同时适用于全球其他海域。
“油服创新号” 钻井平台长104.5米、型宽65米、型深36.85米，设计吃水9.5米－17.75米，作业水深70－750米，最大垂直钻井深度7500米，最大可变甲板载荷4000吨，额定居住人员120人，集钻修井、居住等功能于一身。
半潜式平台检验
外部检查时注意加强肘板的状况。
6．撑杆与甲板
0-5%
0-5%
0-5%
0-5%
100%
100%
0-5%
0-5%
注意撑杆与大型“工”字梁的连接以及周围加强构件状况。
注意焊缝有没有裂纹，外部点腐蚀情况。
7．立柱与沉箱
0-5%
0-5%
0-5%
100%
100%
0-5%
年检时按当时实际情况，不影响作业如果立柱压载舱是排空的，则可抽查，如果有压载水，则不必要求。
1水平撑杆
2水平斜撑杆
3垂直斜撑杆
4立柱壳板（包括附加的稳性立柱）
5主要桁材、甲板上的连续舱壁、横骨和纵骨
6钻台、钻台上部结构
7直升机平台支撑构件
8吊车底座
9救生艇平台支撑构件
10重模块和设备支撑结构，比如导链器
11防喷器底座
特殊区域是指主要结构构件连接处（K、T节点）、主要结构构件在结构有突变的区域以及附在主要结构构件上并承受较大负荷和交变负荷的结构和设备的区域，这些区域同时也是应力集中点，容易出现疲劳裂纹，甚至在恶劣海况下会出现撕裂现象，这些区域一旦有缺陷，会使缺陷进一步扩大并使周边结构超负荷，主要如下：
年度检验：每年安全证书到期日前后3个月内进行，此时平台一般处于作业状态，沉箱、水平撑杆、垂直撑杆和立柱下部在水下。检验时，对特殊区域进行近观检验（CLOSE-UP SURVEY），对主要结构构件进行一般性检验（OVERALL SURVEY），对可疑区域可要求进行无损检测（一般指磁粉探伤）。另外对甲板上面的甲板室要进行检查，确认有没有结构损坏或改动。
4沉箱及其内部扶强材
按照平台的结构不同和实际检验的可能条件，在不同的检验（年度检验、期间检验、定期检验和坞内检验）中采用不同的检验方法（总体检验、近观检验和无损检测）是十分必要的，以下列表对半潜式平台的各个结构进行分类，在不同的检验类型中采取哪种检验方法以及对其检验标准等进行说明。
浮式海洋平台-半潜式平台
浮 式 海 洋 平 台 设 计 原 理
半潜式平台简介
技术特点
适应更恶劣海域
半潜式平台仅少数立柱暴露在波浪环境中，抗风暴能力强，稳
浮 式 海 洋 平 台 设 计 原 理
半潜式平台简介
未来研究热点
高效钻井作业系统
如何配置多井口作业系统、钻杆处理系统、动力锚道等，以提
高工作效率，是研制半潜式钻井平台的关键。
升沉补偿系统
在深海钻井作业过程中为了保持钻头恒定接触井底，必须设法 补偿平台由于风浪作用而产生的升沉落差，早期的方法是使用伸 缩钻杆，目前主要采用天车补偿、游车补偿以及绞车补偿等方法。
1966年Sedco135 半潜式平台为12 根立柱,为Friede&Goldman 公
司设计； 这个时期的平台结构布局大多不合理,设备自动化程度低。
浮 式 海 洋 平 台 设 计 原 理
半潜式平台简介
发展阶段
第二代半潜式钻井平台：
20 世 纪 70 年 代 ， 出 现 了 以 Bulford Dolphin, Ocean Baroness, Noble Therald Martin等为代表的第2代半潜式钻井 平 台 ， 这 类 平 台 作 业 水 深 180 ～ 600 m ， 钻 深 能 力 以 6096m(20000英尺) 和7620m(25000 英尺)两种为主，采用锚 泊定位，设备操作自动化程度不高。
建造过程（在陆地上建造）
甲板建造
浮 式 海 洋 平 台 设 计 原 理
半潜式平台水动力性能及运动响应研究综述
半潜式平台水动力性能及运动响应研究综述本文尝试综述近年来半潜式平台（semi-submersibleplatform，SSP）水动力性能和运动响应的研究历程，全面展示近几十年来，关于SSP的水动力性能及运动响应研究和进展。
之所以对SSP进行研究，是因为它能够提高海洋能源开发及其他海洋应用的可靠性。
半潜式平台是一种新型的海洋工程结构，能够在海洋中提供足够的支撑力，并可以受到水的支撑，以实现其支持的设备的可靠运行。
它综合了浮动和静止式结构的优点，具备高可靠性、易维护维修和经济效益等优点，可用于渔业、海洋能源开发及一些特殊的环境条件下的海洋建筑等应用。
SSP的水动力性能和运动响应在SSP的设计、安装、运行和维护中具有至关重要的意义。
近十多年来，学者们研究了SSP水动力性能和运动响应的许多方面，如水动力耦合、振动分析、运动应答分析、测试与验证、非线性模型、平台受力分析、多模态运动和壳体结构耦合、加速度响应分析等。
关于SSP水动力耦合，近年来，研究工作着重于受力分析、多维耦合和运动响应分析。
研究发现，在水动力耦合分析中，水动力效应会影响SSP的水平位移和垂直位移。
基于上述分析，研究者提出的水动力分析方法和模型，基本可以用来描述SSP水动力性能，但还存在一些缺陷和不足，需要进一步加强。
针对SSP的振动分析，目前的研究主要集中在数值模拟和试验研究以及非线性模拟研究上。
其中，数值模拟和试验研究针对SSP 的振动特性，主要研究了数值模拟、影响因素分析和振动控制等，已经取得了较好的研究成果。
而非线性模拟研究主要集中分析了SSP在涡流、潮流和非定常环境下的运动响应，使用了多种非线性方法，如精细细分、多尺度非线性和非稳态优化方法，此外，还开展了实际案例的应用和研究。
目前，关于SSP的运动响应分析，已经开展了多种数值模拟、试验研究和非线性模拟方法的研究，取得了较好的效果。
然而，由于SSP在特定的环境中的表现会有显著变化，因此，对SSP的运动响应分析仍存在许多不确定性，需要进一步深入研究。
半潜式修井平台的工作原理与关键技术解析
半潜式修井平台的工作原理与关键技术解析半潜式修井平台是一种用于海上修井作业的重要工具。
它具备悬挂井口设备进行修井作业所需的稳定性和安全性，同时兼具浮力和动力控制能力。
本文将对半潜式修井平台的工作原理和关键技术进行解析。
一、工作原理半潜式修井平台的工作原理基于其设计和结构。
该平台主要由潜油泵、钻井设备、井下管道系统等组成，平台的上部是一个高度耐震的完整平台结构，下部则是潜油泵与普通钻井平台的组合。
当修井作业开始时，半潜式修井平台会通过设备和系统控制，部分潜入水中，并减少自身出露面的高度。
这种状态下平台形成稳定的平衡，使得钻井作业能够安全进行。
当修井完成后，平台可以重新升起，井口设备随之上升，便于进行后续的作业。
半潜式修井平台的工作原理依赖于多个关键技术，下文将对这些技术进行详细解析。
二、关键技术解析1. 浮式平台设计技术为了确保半潜式修井平台的稳定性和安全性，需要进行精确的设计和计算。
浮式平台设计技术包括结构设计、强度分析、稳定性评估等方面。
通过合理的设计和计算，可以确保修井作业时平台的稳定性，避免倾斜和不安全的情况发生。
2. 动力定位技术半潜式修井平台需要在海上进行修井作业，因此需要具备移动能力。
动力定位技术能够确保平台在水中保持相对稳定的位置，避免受到浪涌和海流的影响。
这可以通过动力定位系统来实现，该系统依靠多个推进器和定位设备，通过智能控制来使平台保持所需位置。
3. 耐深技术半潜式修井平台在海上作业时需要承受较大的水深压力。
因此，耐深技术成为平台设计和建造的一个重要方面。
耐深技术包括耐压材料的选择、结构设计、密封系统等方面。
通过应用耐深技术，半潜式修井平台能够安全和稳定地在较深海域进行修井作业。
4. 井口设备技术半潜式修井平台需要配备井口设备来完成修井作业。
井口设备技术主要包括井口防喷器、井口管线、套管及尾管系统等。
这些设备需要精确控制流体进出井口，确保作业的顺利进行。
井口设备技术的研发和应用能够提高修井效率，并确保操作的安全性。
半潜式钻井平台简介
一、深水半潜式钻井平台基本情况及技术发展趋势
在设定的作业环境条件下具有优良的运动性 能：纵横摇小于±2度、垂荡小于±1米、飘 移小于1/20水深 生存能力强：具有很强的抗风浪能力，能抵 御百年一遇的恶劣海况 在深远海作业：拥有巨大的可变载荷和作业 面积 多用途：钻井平台（钻井、固井、测井、修 井 试油） 生产平台等 井、试油）、生产平台等 作业水深范围广：从几百米到3千米以上
招商重工海洋工程技术研讨会
深水半潜式钻井平台介绍
中国船舶工业集团公司第七O八研究所 2009年10月29日
主要内容
一、深水半潜式钻井平台基本情况及技术发展趋势 二 国外深水半潜式钻井平台主要特点简介 二、国外深水半潜式钻井平台主要特点简介 三、深水半潜式钻井平台主要系统及设备配置 四、深水半潜式钻井平台主要设计关注点 五、结束语
中国船舶工业集团公司第七○八研究所
二、国外深水半潜式钻井平台主要特点
隔水管存放方式：立放+平放或平放
10000ft作业水深的平台，常用作业水深多为7500ft 平放区域可与套管区域公用 综合考虑效率与面积，取7500ft立放+2500ft平放较佳。
机舱布置： 机舱布置
GVA 7500 M 为DP3，4机舱分散布置，2机舱位于甲板尾部，2 机舱位于甲板井口区前部，提高了安全性。F&G ExD为DP2+，2 机舱，位于甲板尾部。
中国船舶工业集团公司第七○八研究所
深海钻井平台面临的技术难题和挑战
台风、 飓风等 带来平 台损坏
中国船舶工业集团公司第七○八研究所
深海钻井平台面临的技术难题和挑战
水深 台风 海浪 火灾 碰撞
1. 2 2. 3. 4 4. 5. 6. 7. 8.
深水半潜式平台-讲课.
20世纪70年代中后期
作业水深达300米 VDL3000～4000S/T 设备操作自动化程度不高
代表平台： 南海2号 Sedco 701/702
一. 半潜式钻井平台的发展
1.3 第三代半潜式钻井平台 20世纪80年代中期 作业水深达500米 VDL约为4000S/T 结构较为合理，设备操作自动化程度不高 20世纪80、90年代主力平台，建造数量最多
深海半潜式钻井平台
中国石油大学(华东)
机电工程学院
徐兴平
1
1
一. 半潜式钻井平台的发展
1. 半潜式钻井平台发展现状
☆ 1961年第一条半潜式钻井平台诞生 ☆ 目前已发展到第六代超深水钻井平台 ☆ 在全球现有钻井平台中,半潜式平台约占1/6 ☆ 全球在建钻井平台中,半潜式平台1/3
一. 半潜式钻井平台的发展
二. 深水半潜式钻井平台项目
1. 项目概况 中国海洋石油总公司和中油海拟建的深水半潜式钻井平台最大作业水深 3,000米，最大钻井深度10,000米，可在南海、东南亚、西非等海域进行高效、 安全作业。平台主要用于： • • 勘探与开发钻井作业 完井与修井作业
拟建的平台结构型式为双浮箱、四立柱、箱式上船体结构，立柱间设有 四条水平支撑。
TRANSWORLD 46
1.1 第一代半潜式钻井平台
20世纪60年代
作业水深小于100米 结构型式不太合理 设备自动化程度低
Ocean Driller (1961) Sedco 135 (1965) Blue Water Rig No.1 (1961)
一. 半潜式钻井平台的发展
1.2 第二代半潜式钻井平台
船龄
32 23 24 22 23
建造地点
半潜式钻井平台简介
半潜式钻井平台简介
半潜式钻井平台（Semi～sub）：由坐底式钻井平台演变而来，主要由浮体、立柱和工作平台三大部分组成。
浮体提供半潜式钻井平台的大部分浮力，立柱用于连接工作平台和扶梯，支撑工作平台。
工作台即上部结构，用于布置钻井设备、钻井器材、起吊设备、安全救生、人员生活设施以及动力、通讯和导航灯设备。
自20世纪50年代以来主要经历了两次建造高峰期，第一次为1973～1977年，第二次为1982～1984年，到现在算来，现有半潜式钻井平台绝大部分已经有25 年以上的服役年龄，基本上到了更新换代的年龄，市场需求前景看好。
图 2 ACTINIA 2号半潜式海洋钻井平台
2008年全球共有178座半潜式钻井平台，主要分布在英国北海（North Sea）、美国墨西哥湾、巴西、西亚、东南亚等地。
从作业水深方面来看，能用于500米以上深海作业的有108座，占总数的60.7%，500米以内水深的为64座，占比为39.3%。
从钻井深度来看，现役平台绝大部分都超过6,156米，只有3座平台在6,156米以下。
在役的178座半潜式钻井平台中，主要由美国、韩国、日本、挪威等国船厂承制，而设计技术主要归属以下4家公司：美国的F&G，挪威AKERKV AERNER，瑞典GV A Consultants AB 和荷兰MSC。
例如在手持的50座半潜式钻井平台订单，美国的F&G负责设计13座，荷兰MSC负责设计12座，瑞典GV A Consultants AB负责设计6座，挪威AKERKV AERNER 负责设计2座。
这4家设计公司合计设计量（33座）占总量（50座）的66.7%。
半潜式修井平台的概述与发展趋势
半潜式修井平台的概述与发展趋势概述：半潜式修井平台是一种能够在海洋深水区域进行油气勘探和生产的装备。
它是一种结合了悬挂式钻井平台和半潜式生产平台的混合型设施。
半潜式修井平台具备钻井和生产功能，能够在深海环境下钻探井眼、修井并进行生产作业。
半潜式修井平台通常由两个主要部分组成：悬挂式钻井平台和半潜式生产平台。
钻井平台用于进行钻探和修井作业，而生产平台则用于提供生产设施和生活区域。
钻井平台和生产平台可以通过连接系统连接在一起，形成一个完整的半潜式修井平台。
发展趋势：1. 大规模平台的兴起：随着海洋油气资源的需求和勘探开采技术的进步，半潜式修井平台正朝着更大规模的方向发展。
大规模平台能够提供更多的设备和设施，使得作业效率更高，并能够同时处理多个井眼，进一步提高生产能力。
2. 深海水域技术创新：随着深海水域油气资源的重要性不断增加，半潜式修井平台需要适应更为复杂的环境和更深的水深。
因此，未来的发展趋势将集中在技术创新和设备适应性的提高，以满足深海勘探和生产的需求。
3. 环保和可持续性：随着环保意识的加强和可持续能源的重要性不断提高，半潜式修井平台的发展也将注重环保和可持续性。
未来的半潜式修井平台将更多地采用清洁能源和环保技术，减少对环境的影响，同时提高能源利用效率。
4. 自动化和数字化：随着自动化和数字化技术的发展，未来的半潜式修井平台将更加智能化。
自动化技术可以提高操作效率和安全性，减少人力投入，并可以通过数据分析实现更好的作业管理和决策支持。
5. 国际合作与共享：海洋油气勘探和生产通常需要巨大的投资和资源，因此国际合作和共享将成为未来发展的重要方向。
不同国家和公司之间的合作将能够共享资源、分担风险，并带来技术和管理方面的优势，推动半潜式修井平台的发展。
总结：半潜式修井平台是海洋油气勘探和生产的重要装备，其发展趋势主要集中在大规模平台、深海水域技术创新、环保和可持续性、自动化和数字化以及国际合作与共享等方面。