海洋平台概述
全球海洋平台及中国自升式平台概述0842813409曹剑锋今年10月

全球海洋平台及中国自升式平台概述0842813409 曹剑锋今年1-10月,航运业持续低迷,BDI指数仍在低处徘徊,许多中小型船厂面临破产风险,大型船厂纷纷转向海工市场,今天就来说说海工装备的重头戏——钻井平台。
一、全球海洋钻井平台市场发展迅速过去几十年,石油工业从浅海到深海再到超深海不断扩张。
海洋油气总产量占全球油气总产量的比例已从1997年的20%上升到目前的40%以上,其中深海油气产量约占海洋油气产量的30%以上。
在世界已发现的油气可采储量中,海洋油气约占41%。
一些海域尤其是深海和北极地区的勘探程度还很低,因此海洋油气资源的潜力仍然很大。
海洋油气的产量和储量一直保持较快增长,也带动了海洋钻井平台市场的发展。
上世纪四十年代驳船首次用于近海勘探钻井,1956年出现了钻井船,1961年半潜式钻井平台问世。
目前海洋钻井平台大致可以分为8类,即钻井驳船、钻井船、内陆驳、自升式钻井平台、平台钻机、半潜式钻井平台、座底式平台和钻井模块。
根据RIGZONE网站统计,截至2009年9月,全球海洋钻井平台总数(包括商用平台和非商用平台)达到1249部。
海洋钻井平台的作业能力也发展迅速,目前深水钻井平台的最大作业水深已经达到3600米(12000英尺),最大钻井深度达到11800米(39000英尺)。
例如,Noble公司新建的半潜式平台Danny Adkins和Frontier Drilling公司的Bully Ⅰ和Bully Ⅱ钻井船等都达到了这种能力。
随着作业水深能力的不断进步,深水的定义也在不断扩大。
1998年以前,水深大于200米就认为是深海,1998年以后深水定义扩大到300米,而现在国际上认为水深大于1350米(4500英尺)才为深水。
目前,全球共有约143家公司从事海上钻井,其中海上钻井承包商大约90家,其余为综合性石油公司。
钻井承包商中拥有5部钻井平台以上的约50家,拥有作业水深能力超过600米的钻井平台承包商43家;另外一些综合性公司以及巴西、印度、俄罗斯等国家石油公司也拥有相当数量的海洋钻井平台,但几乎不参与市场竞争。
海洋工程行业海洋平台设计与建造方案

海洋工程行业海洋平台设计与建造方案第一章海洋平台设计概述 (3)1.1 海洋平台设计的基本原则 (3)1.2 海洋平台设计的主要流程 (3)1.3 海洋平台设计的关键技术 (4)第二章海洋平台总体设计 (4)2.1 海洋平台总体设计要求 (4)2.1.1 设计原则 (4)2.1.2 设计依据 (5)2.2 海洋平台总体设计方案 (5)2.2.1 平台结构类型 (5)2.2.2 设计参数 (5)2.2.3 功能区划分 (5)2.2.4 设备选型与布局 (5)2.3 海洋平台总体设计优化 (5)2.3.1 结构优化 (5)2.3.2 设备优化 (5)2.3.3 生产流程优化 (6)第三章海洋平台结构设计 (6)3.1 海洋平台结构设计原则 (6)3.2 海洋平台结构设计方法 (6)3.3 海洋平台结构设计分析 (6)第四章海洋平台基础设计 (7)4.1 海洋平台基础设计要求 (7)4.2 海洋平台基础设计方案 (7)4.3 海洋平台基础设计分析 (8)第五章海洋平台设备设计 (8)5.1 海洋平台设备设计原则 (8)5.2 海洋平台设备选型与配置 (9)5.2.1 设备选型 (9)5.2.2 设备配置 (9)5.3 海洋平台设备设计优化 (9)5.3.1 设备布局优化 (9)5.3.2 设备功能优化 (9)5.3.3 设备成本优化 (9)5.3.4 设备可靠性优化 (9)第六章海洋平台建造技术 (10)6.1 海洋平台建造技术概述 (10)6.2 海洋平台建造工艺 (10)6.2.1 前期准备 (10)6.2.2 建造过程 (10)6.2.3 后期维护 (10)6.3 海洋平台建造质量控制 (11)6.3.1 设计质量控制 (11)6.3.2 施工质量控制 (11)6.3.3 质量验收 (11)第七章海洋平台材料选择与应用 (11)7.1 海洋平台材料选择原则 (11)7.1.1 耐腐蚀性原则 (11)7.1.2 高强度原则 (11)7.1.3 耐久性原则 (11)7.1.4 经济性原则 (12)7.2 海洋平台常用材料介绍 (12)7.2.1 钢材 (12)7.2.2 铝合金 (12)7.2.3 玻璃钢 (12)7.2.4 橡胶 (12)7.3 海洋平台材料应用分析 (12)7.3.1 钢材在海洋平台中的应用 (12)7.3.2 铝合金在海洋平台中的应用 (12)7.3.3 玻璃钢在海洋平台中的应用 (12)7.3.4 橡胶在海洋平台中的应用 (12)第八章海洋平台环境与安全评估 (13)8.1 海洋平台环境评估方法 (13)8.2 海洋平台安全评估指标 (13)8.3 海洋平台环境与安全评估实践 (13)第九章海洋平台项目管理与实施 (14)9.1 海洋平台项目管理概述 (14)9.1.1 项目管理的定义与意义 (14)9.1.2 海洋平台项目管理的任务与目标 (14)9.1.3 海洋平台项目管理的组织结构 (14)9.2 海洋平台项目进度控制 (14)9.2.1 进度控制的重要性 (14)9.2.2 进度计划编制 (14)9.2.3 进度控制方法 (15)9.2.4 进度调整与优化 (15)9.3 海洋平台项目成本控制 (15)9.3.1 成本控制的重要性 (15)9.3.2 成本估算与预算 (15)9.3.3 成本控制方法 (15)9.3.4 成本控制措施 (15)第十章海洋平台设计建造案例分析与启示 (15)10.1 典型海洋平台设计建造案例分析 (15)10.1.1 案例一:我国南海某深水油气平台设计建造 (15)10.1.2 案例二:某国际大型海洋工程公司设计建造的FPSO(浮式生产储卸油装置)1610.2 海洋平台设计建造成功经验总结 (16)10.2.1 创新技术在海洋平台设计建造中的应用 (16)10.2.2 完善的工程管理体系的建立 (16)10.2.3 国际合作与交流的深化 (16)10.3 海洋平台设计建造发展趋势与展望 (16)10.3.1 绿色环保成为设计建造的重要方向 (16)10.3.2 深水油气资源开发成为新的增长点 (16)10.3.3 数字化、智能化技术助力海洋平台设计建造 (17)第一章海洋平台设计概述1.1 海洋平台设计的基本原则海洋平台设计作为海洋工程行业的重要组成部分,其基本原则主要包括以下几点:(1)安全性原则:保证海洋平台在各种工况下具有良好的稳定性、强度和耐久性,以抵御海洋环境中的各种风险因素,如风、浪、流、冰等。
海洋平台发展与展望

海洋平台发展与展望海洋,覆盖了地球表面约 71%的面积,蕴含着丰富的资源和巨大的能量。
为了探索和利用这片广阔的领域,人类不断创新和发展海洋平台技术。
海洋平台作为在海洋中进行各类作业的重要基础设施,其发展历程见证了人类对海洋认知和掌控能力的逐步提升。
早期的海洋平台主要是固定式的,它们建在浅海区域,结构相对简单。
随着技术的进步,海洋平台的类型逐渐多样化,从固定式发展到了半固定式和移动式。
固定式平台通常由钢质导管架和上部模块组成,通过打入海底的桩腿来支撑整个结构的重量。
这种平台适用于较浅的海域,建设成本相对较低,但一旦建成,位置就很难改变。
半固定式平台则结合了固定式和移动式平台的特点,常见的有张力腿平台和立柱式平台。
张力腿平台通过张力腿将平台固定在海底,能够适应一定的水深和海洋环境变化;立柱式平台则依靠巨大的立柱和浮筒来保持稳定。
移动式平台具有更强的灵活性,包括自升式平台、半潜式平台和钻井船等。
自升式平台通过桩腿升降来实现工作和移动状态的切换,适合在不同的浅海区域作业。
半潜式平台可以通过调整压载水舱的水量来改变吃水深度和浮态,在深海作业中表现出色。
钻井船则是专门用于钻井作业的移动平台,能够快速移动到指定地点进行钻探。
海洋平台的发展不仅体现在类型的多样化上,其功能也越来越丰富。
从最初的石油和天然气开采,逐渐扩展到了海洋风力发电、海洋渔业养殖、海洋科学研究等多个领域。
在石油和天然气开采方面,海洋平台的技术进步使得深海油气资源的开发成为可能。
先进的钻井技术、水下生产系统和油气输送设施,大大提高了油气的产量和采收率。
海洋风力发电平台是近年来发展迅速的领域之一。
与陆地风力发电相比,海洋风力更加稳定且强劲,但建设和维护成本也更高。
为了提高发电效率和降低成本,海洋风力发电平台的设计和技术不断创新,从单桩基础到导管架基础,再到浮式基础,为大规模开发海洋风能提供了有力支持。
海洋渔业养殖平台的出现为解决全球渔业资源短缺问题提供了新的途径。
海洋平台基础知识

海洋平台基础知识系列 0. 海洋工程是什么?(名词解释) Ocean engineering 海洋工程,从地理的角度来说,可分为海岸工程、近岸工程(又称离岸工程)和深海工程三大类。
一般来说,位于波浪破碎带一线的工程,为海岸工程;位于大陆架范围内的工程,为近岸工程;位于大陆架以外的工程,为深海工程,但是在通常情况下,这三者之间又有所重叠。
从结构角度来说,海洋工程又可分为固定式建筑物和系留式设施两大类。
固定式建筑物是用桩或者是靠自身重量固定在海底,或是直接坐落在海底;系留式设施是用锚和索链将浮式结构系留在海面上。
它们有的露出水面,有的半露在水中,有的置于海底,还有一种水面移动式结构装置或是大型平台,可以随着作业的需要在海面上自由移动。
海洋工程是指以开发、利用、保护、恢复海洋资源为目的,并且工程主体位于海岸线向海一侧的新建、改建、扩建工程。
具体包括:围填海、海上堤坝工程,人工岛、海上和海底物资储藏设施、跨海桥梁、海底隧道工程,海底管道、海底电(光)缆工程,海洋矿产资源勘探开发及其附属工程,海上潮汐电站、波浪电站、温差电站等海洋能源开发利用工程,大型海水养殖场、人工鱼礁工程,盐田、海水淡化等海水综合利用工程,海上娱乐及运动、景观开发工程,以及国家海洋主管部门会同国务院环境保护主管部门规定的其他海洋工程。
1: 海洋平台的类型: 海洋平台:(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 重力式平台固定平台又可以分为桩式海上固定平台、重力式海上固定平台、自升式海上固定平台 导管架型平台:在软土地基上应用较多的一种桩基平台。
由上部结构(即平台甲板)和基础结构组成。
上部结构一般由上下层平台甲板和层间桁架或立柱构成。
甲板上布置成套钻采装置及辅助工具、动力装置、泥浆循环净化设备、人员的工作、生活设施和直升飞机升降台等。
平台甲板的尺寸由使用工艺确定。
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
海洋平台的结构强度与稳定性分析

海洋平台的结构强度与稳定性分析海洋平台是一种在海洋中建造的人工平台,用于开展海上石油钻探、海洋科学研究、风电场建设等活动。
在海洋环境中,海洋平台的结构强度和稳定性是非常重要的,对于保证平台运行的安全性和可靠性至关重要。
本文将对海洋平台的结构强度和稳定性进行分析,并提出相应的解决方案。
一、结构强度分析1. 荷载计算海洋平台的结构强度受到多种荷载的影响,包括自重、风载、浪载、冲击载荷等。
在设计海洋平台时,需要根据平台的用途和运行环境合理计算各个荷载的大小,并采取适当的安全系数进行荷载设计。
2. 结构材料选择海洋平台的结构强度与所采用的材料有密切关系。
传统上,海洋平台的结构多采用钢结构,但随着高性能材料的发展,复合材料也逐渐应用于海洋平台的建造中。
选择合适的结构材料可以提高海洋平台的强度和耐久性。
3. 结构设计在海洋平台的结构设计中,需要考虑平台的稳定性和结构的强度。
采用合理的结构形式和连接方式,合理布置支撑结构和刚性连接,可以提高平台的整体结构强度。
二、稳定性分析1. 海底基础设计海洋平台的稳定性受到其海底基础的影响。
根据海洋平台的类型和运行环境,可以选择适合的基础形式,如桩基、板基等。
通过合理设计基础的形状和尺寸,保证海洋平台的稳定性。
2. 平台动力响应分析海洋平台在海洋环境中受到风力、波浪等外部荷载的作用,产生动态响应。
通过对平台的动力响应进行分析,可以评估平台的稳定性,并设计相应的减振措施,如增设阻尼器、减小平台的共振频率等。
3. 风、浪和冲击力分析在海洋平台的稳定性分析中,需要对海洋环境中的风、浪和冲击力进行综合分析。
通过采用海洋气象数据和水动力学模型,可以计算风、浪和冲击力的大小和作用方向,从而评估平台的稳定性。
总结:海洋平台的结构强度与稳定性分析对于确保平台的安全性和可靠性至关重要。
在设计过程中,需要合理计算各个荷载的大小,选择适当的结构材料,设计合理的结构形式和连接方式。
同时,进行稳定性分析包括海底基础设计、平台动力响应分析以及风、浪和冲击力分析等,保证平台在海洋环境中稳定运行。
海洋平台介绍
国际浮式生产储油卸油船(FPSO)发展态势:FPSO(Floating Production Storage and Offloading)浮式生产储油卸油船,它兼有生产、储油和卸油功能,油气生产装置系统复杂程度和价格远远高出同吨位油船,FPSO装置作为海洋油气开发系统的组成部分,一般与水下采油装置和穿梭油船组成一套完整的生产系统,是目前海洋工程船舶中的高技术产品。
韩国船企对FPSO建造具有较强规模效应。
如现代重工专门建有FPSO海洋项目生产厂,已交付了6艘大型FPSO;三星重工手中持有5艘大型FPSO订单;大宇造船海洋工程公司则是全球造船企业中建造海上油气勘探船最多的企业,2005年承接海洋项目设备订单计划指标是17亿美元。
据海事研究机构(DW)预计,未来5年内FPSO新增需求将会达到84座,投资额约为210亿美元。
FPSO主要技术结构表: FPSO主要技术结构FPSO主要结构功能系泊系统:主要将FPSO系泊于作业油田。
FPSO在海域作业时系泊系统多采用一个或多个锚点、一根或多根立管、一个浮式或固定式浮筒、一座转塔或骨架。
FPSO系泊方式有永久系泊和可解脱式系泊两种;船体部分:既可以按特定要求新建,也可以用油轮或驳船改装;生产设备:主要是采油和储油设备,以及油、气、水分离设备等;卸载系统:包括卷缆绞车、软管卷车等,用于连接和固定穿梭油轮,并将FPSO储存的原油卸入穿梭油轮。
其作业原理是通过海底输油管线把从海底开采出的原油传输到FPSO的船上进行处理,然后将处理后的原油储存在货油舱内,最后通过卸载系统输往穿梭油轮。
配套系统:在FPSO系统配置上,外输系统是其关键的配套系统。
FPSO主要优点随着海洋油气开发、生产向深海不断进入,FPSO与其它海洋钻井平台相比,优势明显,主要表现在以下四个方面:(1)生产系统投产快,投资低,若采用油船改装成FPSO,优势更为显著。
而且目前很容易找到船龄不高,工况适宜的大型油船。
海洋平台
钢质导管架式平台通过打桩的方法固定于海 底,它是目前海上油田使用最广泛的一种平台。 使用水深一般小于300米,自1947年第一次被用 在墨西哥湾6米水域以来,发展十分迅速,到 1978年,其工作水深达到312米,目前世界上大 于300米水深的导管架平台有7座。其优点是可事 先做成导管架形式,在岸上预制好,然后到海上 进行打桩。平台的整体性好,施工快。它的主要 缺点是抗海水腐蚀性能差。所以,有的地方,曾 采用过抗海水腐蚀性能好的铝制平台,但因造价 昂贵,未能普遍应用。
基础结构( 即下部构)。 包括导管架和桩。
导管架可事先在岸上预制好。然后,或用 驳船运至目的地,或依靠中空的浮力拖至目的 地,下沉并坐在海底上。再将桩管由导管内插 入,并用打桩机打入海底一定深度。桩支承全 部荷载并固定平台位臵。桩数、长度和桩径由 海底地质条件及荷载决定。导管架立柱的直径 取决于桩径,其水平支撑的层数根据立柱长细 比的要求而定。在冰块飘流的海区,应尽量在 水线区域(潮差段)减少或不设支撑,以免冰 块堆积。
半潜式钻井平台
半潜式钻井平台(SEMI)由坐底式 平台发展而来,上部为工作甲板,下 部为两个下船体,用支撑立柱连接。 工作时下船体潜入水中,甲板处于水 上安全高度,水线面积小,波浪影响 小,稳定性好、自持力强、工作水深 大,新发展的动力定位技术用于半潜 式平台后,工作水深可达900-1200 米。半潜式与自升式钻井平台相比, 优点是工作水深大,移动灵活;缺点 是投资大,维持费用高,需有一套复 杂的水下器具,有效使用率低于自升 式钻井平台。到目前为止,半潜式钻 井平台已经经历了第一代到第六代的 历程。据统计,目前世界范围内有深 水自升式钻井平台65艘,大部分工 作在墨西哥湾和北海。其运营商主要 为美国石油公司。
自升式钻井平台由平台
海洋平台设计原理.
1)海洋平台按运动方式分为哪几类?列举各类型平台的代表平台?固定式平台:重力式平台、导管架平台(桩基式);活动式平台:着底式平台(坐底式平台、自升式平台)、漂浮式平台(半潜式平台、钻井船、FPSO);半固定式平台:牵索塔式平台(Spar):张力腿式平台(TLP)2)海洋平台有哪几种类型?各有哪些优缺点?固定式平台。
优点:整体稳定性好,刚度较大,受季节和气候的影响较小,抗风暴的能力强。
缺点:机动性能差,较难移位重复使用活动式平台。
优点:机动性能好。
缺点:整体稳定性较差,对地基及环境条件有要求半固定式平台。
优点:适应水深大,优势明显。
缺点:较多技术问题有待解决3)导管架的设计参数有哪些?(P47)1、平台使用参数;2、施工参数;3、环境参数:a、工作环境参数:是指平台在施工和使用期间经常出现的环境参数,以保证平台能正常施工和生产作业为标准;b、极端环境参数:指平台在使用年限内,极少出现的恶劣环境参数,以保证平台能正常施工和生产作业为标准4、海底地质参数4)导管架平台的主要轮廓尺寸有哪些?(P54)1、上部结构轮廓尺度确定:a、甲板面积;b、甲板高程2、支承结构轮廓尺度确定:a、导管架的顶高程;b、导管架的底高程;c、导管架的层间高程;d、导管架腿柱的倾斜度(海上导管架四角腿柱采用的典型斜度1:8);e、水面附近的构件尺度;f、桩尖支承高程5)桩基是如何分类的?主桩式:所有的桩均由主腿内打出;群桩式:在导管架底部四周均布桩柱或在其四角主腿下方设桩柱6)受压桩的轴向承载力计算方法有哪些?(P93)1、现场试桩法:数据可靠,费用高,深水实施困难;2、静力公式法:半经验方法,试验资料+经验公式,考虑桩和土塞重及浮力,简单实用;3、动力公式法:能量守恒原理和牛顿撞击定理,不能单独使用;4、地区性的半经验公式法:地基状况差别,经验总结。
7)简述海洋平台管节点的设计要求?(P207)1、管节点的设计应降低对延展性的约束,避免焊缝立体交叉和焊缝过度集中,焊缝的布置应尽可能对称于构件中心轴线;2、设计中应尽量减少由于焊缝和邻近母材冷却收缩而产生的应力。
海洋平台设施对当地社区与人类社会的影响
海洋平台设施对当地社区与人类社会的影响海洋平台设施是指在海洋中建造的供人类活动使用的设施,例如海洋油井、海洋风力发电站、海洋渔场等。
这些设施的建设和运营对当地社区和人类社会产生广泛而深远的影响。
本文将从经济、环境、社会和文化方面探讨海洋平台设施对当地社区与人类社会的影响。
首先,海洋平台设施的建设和运营对当地社区的经济带来积极的影响。
海洋平台设施的建设需要大量的劳动力和资金投入,这促进了当地就业机会的增加和经济的发展。
其中,建设阶段将吸引各类专业人才参与,提供工作机会,而设施投入使用后,维护、运营和管理所需的工作也将创造更多的就业机会。
此外,海洋平台设施的运营还将带动相关产业链的发展,例如油气开采将带动石化行业和供应链的发展,渔场的建设将带动渔业加工和相关服务业的兴起。
这些经济活动的发展将增加当地社区的收入和税收,提高居民的生活水平,改善基础设施的建设和社会福利的提供。
然而,海洋平台设施的建设和运营也会对当地社区的环境带来一定的影响。
一方面,海洋平台设施的建设需要占用一定面积的海洋空间,可能会对海洋生态系统造成一定程度的影响。
例如,油井开采过程中产生的废水和废气可能会对周围海域的水质和生物多样性造成污染和破坏。
另一方面,海洋平台设施的运营中,比如石油勘探和开采,也存在安全风险,一旦发生事故可能会对海洋环境造成严重的损害。
因此,在建设和运营过程中,需要加强环境保护意识,采取科学的监测和管理措施,以确保对海洋环境的影响最小化。
海洋平台设施对当地社区的社会结构和文化传统也会产生一定的影响。
首先,这些设施往往需要大量的工作人员,这些来自不同地区和不同文化背景的人们在建设和运营过程中相互交流和融合,推动了社会文化间的交流和共享。
其次,这些设施也会带来移民潮,吸引了大量的外来务工人员前往当地社区,这可能改变当地的人口结构和社会面貌,对社区的社会秩序和文化传统带来一定的冲击和调整。
为了更好地融入当地社区,海洋平台设施的运营方和当地政府应加强对外来人口的管理和服务,促进社区的和谐与稳定。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
二、 海洋平台的分类
按运动方式,可分为固定式与移动式两大类
腿柱式
导管架式
重力式
浮式
船式 半潜式
坐底式 坐底式
自升式
独立腿式 沉垫式
牵索塔式
顺应式 张力腿式
SPAR
• 1. 固定式平台是海上油气生产的一种平台形式。这
些平台通常由混凝土和/或钢结构直接锚定在海底来 支撑为钻探设备、生产设施和居住区提供空间的上 甲板。因为其不可移动性,通常设计成长期使用的 固定设施。而其结构也有很多种不同的形式:钢质 导管架、混凝土沉箱、漂浮的钢结构甚至是飘浮的 混凝土结构。钢质导管架是由许多管形钢构件组成 的垂直结构,通常直接桩入海底。而混凝土沉箱结 构则通常在海平面下结构内设有储油仓,这样就可 以在海岸附近进行建造然后漂浮到最终的位置后沉 入海底固定。在水深约520米内的区域来说,固定式 平台的安装是较为经济可行的。
1.2 导管架式平台
• 钢质导管架式平台通过打桩的方法固定于海
底,它是目前海上油田使用最广泛的一种平 台。钢质导管架式平台自1947年第一次被用 在墨西哥湾6m水深的海域以来,发展十分迅 速,到1978年,其工作水深已达312m。据 报道,高度为486m的巨型导管架式平台将安 置于墨西哥湾411m水深的海域内。
以左图北海Brent B Condeep 平 台为例,其包括19根61米高的圆 筒,其中的三根向上延申支撑离 海底170米以上的甲板结构。沉 箱跨度超过100米,底部面积达 到6300平米。其基础的设计必须 能够承受结构本身、甲板负载、 储油及压载物的重量,并且必须 能够经受环境因素的考验,例如 波浪、涌流、风力,部分地区还 有地震、冰雪等。
• 2. 移动式平台又称活动平台,它是为适应勘探、施
工、维修等海上作业必须经常更换地点的需要而发 展起来的。现有的活动平台分坐底式、自升式、半 潜式、船式、牵索塔、张力腿式等等很多种不同的 结构形式。由于机动性能好,故一般均用于钻井。
2.1 钻井船
钻井船是设有钻井设备,能在水面上钻井和移位的船,也属于移动式(船式)钻井装 置。较早的钻井船是用驳船、矿砂船、油船、供应船等改装的,现在已有专为钻井设 计的专用船。目前,已有半潜、坐底、自升、双体、多体等类型。钻井船在钻井装置 中机动性最好,但钻井性能却比较差。钻井船与半潜式钻井平台一样,钻井时浮在水 面。井架一般都设在船的中部,以减小船体摇荡对钻井工作的影响,且多数具有自航 能力。钻井船在波浪中的垂荡要比半潜式平台大,有时要被迫停钻,增加停工时间, 所以更需采用垂荡补偿器来缓和垂荡运动。钻井船适于深水作业,但需要适当的动力 定位设施。钻井船适用于波高小、风速低的海区。它可以在3000~4000 m水深的海底 上进行探查,钻深可达到10000多米,掌握海底油、气层的位置、特性、规模、贮量, 提供生产能力等 。
海洋工程简介
海上钻井的起源
世界上第一座海上钻井平台是1897年,在美国加利福尼亚海岸,从一只简陋的 木筏上开创了石油水下钻探的历史。1911年,在美国路易斯安娜和科克萨斯之 间的海上,建起了世界上第一座海上钻井平台。
海底油气的开发,开始于20世纪初。它的发展经历了从近海到远海、从浅海到深 海的过程。受技术条件的限制,最初只能开采从海岸直接向浅海延伸的油气矿 藏。80年代以来,在能源危机和技术进步的刺激下,近海石油勘探与开发飞速 发展,海洋石油开发迅速向大陆架挺进,逐渐形成了崭新的近海石油工业部门。 海上钻井平台是实施海底油气勘探和开采的工作基地,它标志着海底油气开发 技术的水平。工作人员和物资在平台和陆地间的运输一般通过直升机完成。油 气田离炼油厂一般都较远,油气要经过装油站通过船舶运到目的地,或直接由 海底管道输送至海岸。
• 桩基式平台用钢桩固定于海底。钢桩穿过导
管打入海底,并由若干根导管组合成导管架。 导管架先在陆地预制好后,拖运到海上安装 就位,然后顺着导管打桩,桩是打一节接一 节的,最后在桩与导管之间的环形空隙里灌 入水泥浆,使桩与导管连成一体固定于海底。 这种施工方式,使陆上工作量减少。平台设 于导管架的顶部,高于作业区的波高,具体 高度须视当地的海况而定,一般大约高出45m,这样可避免波浪的冲击。桩基式平台的 整体结构刚性大,适用于各种土质,是目前 最主要的固定式平台。但其尺度、重量随水 深增加而急骤增加,所以在深水中的经济性 较差。
海洋石油的开发,特别是北海的开发,促生了一种完全不同的固定式平台的设计-混凝 土平台。 混凝土平台在规模上通常比导管架平台更大,但不是通过打桩固定在海底而是直接坐在 海底,通过自身的巨大重量进行稳定。它一般都是钢筋混凝土结构,作为采油、贮存和 处理用的大型多用途平台,底部通常是一个巨大的混凝土基础(沉箱),用三个或四个或 更多的空心的混凝土立柱支撑着甲板结构,在平台底部的巨大基础中被分隔为许多圆筒 型的贮油舱和压载舱,规模较大的,可开采几十口井,贮油十几万吨。混凝土平台广泛 用于钻探、勘测,油气生产和储存等领域,其结构重量可达85万吨甚至更大。现在已 有大约20座混凝土重力式平台用于北海。
1.2 导管架式平台
1.2 导管架式平台
中海油下属的海洋工程公司为南中国海的番禺30-1天然气田建造了新的导管架。 导管架在海油工程青岛制造场地完工,正在用海洋船229号拖往油田实施安装。 番禺30-1气田导管架有8腿12裙桩,高212.32米,重16213吨,据称是亚洲 最大的导管架。
1.3 重力式平台
1.3 重力式平台
选择此类平台的理由: 可进行油类的储藏,特别是在大型的油区 大部分设备安装和吊装都在岸上进行,减少了较为昂贵的海上安装工作量 规模更大,可进行更大规模的生产,同时减少了同一地区所需的平台数量 混凝土不需要维护而且其承重能力不会随着时间的推移而降低
但是也有两个明显的缺点: 与导管架平台相比,成本较高 没有可行的拆卸此类结构的方法
海洋平台
一、 概 述
石油平台或石油钻塔是一种海上大型构件,通常用于装载 钻井和/或抽提油和天然气所需的人工和机械设备。根据 环境的不同,平台通常链接在海底或者漂浮在海上。
通常来讲,海洋平台都坐落于大陆架上,但随着技术的进 步及陆上资源的日渐匮乏,深海钻采变得可行并有利可图。 因此越来越多的海洋工程平台开始出现。