1.海上采油平台与海上钻井平台有什么区别

2.海洋石油钻井平台怎么分类?

3.中国海洋钻井平台发展概况怎么样?

4.扛得住台风,抵得住海啸,海上钻井平台屹立不倒的秘密是什么?

海上采油平台与海上钻井平台有什么区别

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1、含义上的区别

海上采油平台是使用钢材或混凝土,或两者混用建造的海上工作平台,供做海上采油作业的场所。

海上钻井平台主要用于在海上进行钻探井活动的的海上结构物。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。海上油气勘探开发不可缺少的手段。

2、分类上的区别

海上采油平台的分类,按平台的布置方案分综合式采油平台(集中型采油平台)、组合式采油平台(分散型采油平台);按平台的作用分油气开采平台、海上油气集输平台、海上服务平台;按制造材料分桩基式钢质平台、重力式混凝土平台、桩基混凝土混合式平台。

海上钻井平台按运移性分类分为固定式钻井平台、移动式钻井平台;按钻井方式可分为浮动式(浮式)钻井平台、稳定式(海底支撑式)钻井平台。

3、特性上的区别

海上采油平台主要特征是用来开采油气和对油气进行初步处理的,必须成为多口生产井和油气处理设施的基础;这类平台固定在一个定位点的使用时间较长,一般多使用固定式;开采平台生产的油气,可以自储一部分,大量的则需另用储油平台贮存,由此平台通过固定的管线油轮向陆上输送。

海上钻井平台主要特征是稳定性较好,运移性较高,适用水深浅、经济性也比较好;平台用于放置钻井设备,提供作业场所以及工作人员生活场所;锚泊系统给平台定位,通过锚和锚链来控制平台的水平位置,限定在一定范围内,以满足钻井工作的要求。

百度百科-海上采油平台

百度百科-海上钻井平台

海洋石油钻井平台怎么分类?

石油是全球性的重要战略物资,是产油国的“致富之源”,是消费国的工业“血液”,是支撑世界经济发展必不可少的能源。石油安全是各国资源安全之首,是国家安全和防务之必需。经历了20世纪70年代的石油危机以后,几乎所有国家都把石油安全置于能源战略的核心位置,石油安全问题成为世界各国高度关注的热点问题。受全球一体化趋势的影响,石油与世界经济、政治、外交和军事的关系更加密切,围绕石油展开的国际竞争变得异常激烈。从世界石油安全形势来看,随着人类对油气资源开发利用的深化,油气勘探开发从陆地转入海洋。因此,钻井工程作业也必须在浩瀚的海洋中进行。在海上进行油气钻井施工时,几百吨重的钻机要有足够的支撑和放置的空间,同时还要有钻井人员生活居住的地方,海上石油钻井平台就担负起了这一重任(图34-1)。由于海上气候的多变、海上风浪和海底暗流的破坏,海上钻井装置的稳定性和安全性更显重要。

图34-1 海上钻井平台

海洋钻井平台是主要用于钻探井的海上结构物。平台上装钻井、动力、通信、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,按功能可分为钻井平台、生产平台、储油平台、生活平台等。

移动式平台包括坐底式平台、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。

固定式平台包括导管架式平台、混凝土重力式平台、深水顺应塔式平台,固定平台的钻井模块既可以放到固定平台上,也可以采用移动式平台,但是上部模块价格比较贵,一套要几亿美元以上,所以一般都可以移植到移动式上面。表34-1给出了各类钻井平台性能对比。

表34-1 各种类型钻井平台性能对比一、导管架式平台

导管架式平台是在软土地基上应用较多的一种桩基平台(图34-2),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、钻井液循环净化设备、人员的工作、生活设施和直升机升降台等。平台甲板的尺寸由使用工艺确定。基础结构(即下部结构)包括导管架和桩。桩支承全部荷载并固定平台位置。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。在冰块漂流的海区,应尽量在水线区域(潮差段)减少或不设支撑,以免冰块堆积。对深海平台,还需进行结构动力分析。结构应有足够的刚度以防止严重振动,保证安全操作。并应考虑防腐蚀及防海生物附着等问题。导管架焊接管结点的设计是一个重要问题,有些平台的失事,常由于管结点的破坏而引起。管结点是一个空间结点,应力分布复杂;近年应用光谱分析技术分析管结点的应力,取得较好结果。

图34-2 导管架式平台

二、重力式平台

混凝土重力式平台的底部通常是一个巨大的混凝土基础(沉箱),用三个或四个空心的混凝土立柱支撑甲板结构,在平台底部的巨大基础中被分隔为许多圆筒形的储油舱和压载舱,这种平台的质量可达数十万吨,正是依赖自身的巨大质量,平台直接置于海底,如图34-3所示。现在已有大约20座混凝土重力式平台用于北海。

三、坐底式钻井平台

坐底式钻井平台(图34-4)又称沉浮式或沉底式钻井平台,其上部和固定式钻井平台类似,其下部则是由若干个浮筒或浮箱组成的桁架结构,充水后,使钻井平台下沉坐于海底并处于工作状态,排水后,使钻井平台上浮可进行拖航和移位。坐底式钻井平台多用于水浅、浪小、海底较平坦的海区。

图34-3 重力式平台

图34-4 坐底式钻井平台

四、自升式钻井平台

自升式钻井平台是有多个(一般为3~4个)桩腿插入海底,并可自行升降的移动式钻井平台(图34-5)。自升式钻井平台基本由两部分组成,一部分是可以安放钻井设备、器材和生活区的平台,另一部分是可升降并可插入海底的桩腿。我国自行制造的自升式钻井平台“渤海一号”平台的四根桩腿是由圆形的钢管做成的,桩腿的高度有70多米,升降装置是插销式液压控制机构。该型钻井平台造价较低、运移性好、对海底地形的适应性强,因而,我国海上钻井多使用自升式钻井平台。

五、钻井浮船

钻井平台桩腿的高度总是有限的,为解决在深海区的钻井问题,又出现了漂浮在海面上的钻井船(图34-6)。钻井船的排水量从几千吨到几万吨不等,它既有普通船舶的船型和自航能力,又可漂浮在海面上进行石油钻井。由于钻井船经常处于漂浮状态,当遇到海上的风、浪、潮时,必然会发生倾斜、摇摆、平移和升降现象,因此钻井船的稳定性是一个非常关键的问题。目前,海上钻井船常用抛锚法定位,但该方法一般只适用于200米以内的水深,水再深时需用一种新的自动化定位方法。

图34-5 自升式钻井平台

图34-6 钻井浮船六、半潜式钻井平台

半潜式钻井平台的结构形式与坐底式钻井平台相似,上部为钻井的工作平台,下部为浮筒结构(图34-7)。它综合了坐底式钻井平台和钻井船的优点,解决了稳定性和深水作业的矛盾。钻井作业时,平台呈半潜状态漂浮在海面上,浮筒在海水下的20~30米处,受大海风浪的影响小,所以平台的稳定性比钻井浮船要好,钻井作业结束,排出水形成浮箱后可进行拖航,是目前海上钻井应用较广泛的一种石油钻井平台。

图34-7 半潜式钻井平台七、张力腿式平台

张力腿式平台(TLP)(图34-8)采用锚泊定位,但与一般半潜式平台不同。其所用锚索绷紧成直线,不是悬垂曲线,钢索的下端与水底不是相切的,而几乎是垂直的。用的是桩锚(即打入水底的桩为锚)或重力式锚(重块)等,不是一般轻易起放的抓锚。张力腿式平台的重力小于浮力,所相差的力量可依赖锚索向下的拉力来补偿,而且此拉力应大于由波浪产生的力,使锚索上常常有向下的拉力,起着绷紧平台的作用。张力腿式平台自1954年提出设想以来,迄今已有50多年的历史。

图34-8 张力腿式平台

八、牵索塔式平台

牵索塔式钻井平台得名于它支撑平台的结构如一桁架式的塔,该塔用对称布置的缆索将塔保持正浮状态(图34-9)。在平台上可进行通常的钻井与生产作业。原油一般是通过管线运输,在深水中可用近海装油设施进行输送。埃克森技术公司曾为欧洲北海350米水深的环境设计牵索塔,该塔具有面积为36.5平方米的四方形剖面的塔式结构,整个长度的剖面都一样,其一端承载平台设备,另一端停放在称为桩腿筒的竖向承载基础上,有16根桩腿,另有10.8厘米的钢缆24根作为导引索系统,每根钢缆通过旋转接头直到海底,分别与165吨重的水泥块和1.4米长的桩连接拉紧。桩的分布半径约有1000米,油井导管穿过桩腿筒,整个系统可容纳30个油井导管。塔是顺应式的,能随波浪力的响应轻微移动,其系泊系统能对塔提供足够的复原力,使它始终保持垂直状态。

图34-9 牵索塔式平台

九、SPAR平台(深水浮筒平台)

该平台主要由四个系统组成:顶部模块、壳体、系泊系统和立管(生产、钻探、输油等)(图34-10)。顶部模块是一个多层桁架结构,它可以用来进行钻探、油井维修、产品处理或其他组合作业(图34-11)。用来支撑钻探设备和生产设备的生产钻探甲板及中间甲板与固定平台的甲板很接近,井口布置在中部。

图34-10 SPAR平台(深水浮筒平台)

图34-11 SPAR平台与FPSO合作生产示意图

中国海洋钻井平台发展概况怎么样?

中国海洋石油工业起步比较晚,上世纪50年代末,当时的石油部领导提出了“上山下海,以陆推海”的海洋石油发展战略。1963年,在对海南岛和广西地质资料进行详尽分析的基础上,决定在南中国海建造海上石油平台。此后的2年间,广东茂名石油公司的专家们用土办法制成了中国第一座浮筒式钻井平台,在莺歌海渔村水道口外距海岸4km处钻了3口探井,并在400m深的海底钻获了15L原油。1966年12月31日,中国的第一座正式海上平台在渤海下钻,并于1967年6月14日喜获工业油流,从此揭开了中国海洋石油勘探开发的序幕。

“勘探三号”半潜式钻井船

1981年地矿部为了开展海洋石油勘探,决定建造一台半潜式的海洋钻井船,取名叫“勘探三号”。1984年6月由上海708研究所、上海船厂、海洋地质调查局联合设计,上海船厂建造的中国第一座半潜式钻井平台——勘探三号建成。其后转战南北,共打出15口海底油、气井。它为发现中国东海平湖油气田残雪构造,作出了重要贡献。

“勘探三号”是由1座箱式甲板(亦称平台甲板)、6根大型立柱、1座高大井架和2只潜艇式的沉垫组成的半潜式钻井平台。从沉垫底部到平台的上甲板有35.2m高,相当于一座12层的高楼,如果算到井架顶部总高有100m,总长91m,总宽71m,工作排水量219910t,工作吃水20m,平台上装有900项,8600多台件机电设备。平台甲板被6根直径9m的主柱高高地托在高空,远远看去像是一座岛屿。它除了包括钻井、泥浆、固井、防喷系统在内的全套钻探设备外,还配置了4组(8台)150t的电动锚机,5组660kW的柴油发电机组。同时,船上还配有潜水钟和甲板减压舱组成的200m饱和潜水系统,防火、防爆和可燃性气体自动报警系统等现代化设备。“勘探三号”平台上设有地质楼、报务室、应急发电机室、水文气象室、中心控制室和居住室等现代化的生活设施,水电通讯一应齐全,甲板顶还有可供直升飞机起降的停机坪。

半潜式钻井平台具有优良的抗风浪性能和较大的可变载荷,并可在较深海域进行钻探作业。当时世界上只有少数几个国家能建造,而且造价昂贵。为了能设计出适应中国大陆架实际情况的半潜式钻井平台,3个单位的设计人员收集了大量的水文气象资料,并通过深入实际的调查研究,对5种方案进行了严格筛选,最后正式确定采用矩形半潜式钻井平台的方案。其主要性能参数为:工作水深35~200m,最大钻井深度6000m。

1984年6月25日上午,“勘探三号”在中国最大的拖轮“德大号”的拖引下,离开上海港到东海温州湾外的海域进行各种性能试验。试验表明,“勘探三号”辐射状锚泊系统布置合理,十分适应该平台的精确定位和作业。其间“勘探三号”在试验的狂风巨浪中接受了中国船舶检验局和美国ABS船级社的入级签证,美国船级社的日籍验船师木下博敏把“勘探三号”称作中国现代海上工程的标志。国外一些海洋钻探公司获悉中国有这样高质量的钻井平台后,纷纷前来探询租用或合资经营“勘探三号”钻探承包作业的可能性。

2008年6月6日,中国石油天然气集团公司宣布:目前全球最大的座底式钻井平台——中油海三号座底式钻井平台安全抵达冀东南堡油田。该平台投入使用后,将大大提高中国石油滩海地区勘探开发的能力。中油海三号是由中国石油海洋公司与上海708所联合研制,由山海关造船厂制造。该平台长78.4m,宽41m,上甲板高20.9m,空船总重量5888t,适合10m以内水深的海上作业,是目前全球最大的座底式钻井平台。

目前我国海上,特别是深海钻井平台技术主要掌握在我国最大的海上石油生产商——中国海洋石油总公司手里。“五型六船”战略是中国海洋石油总公司从“十一五”以来大力推动的深水发展战略,即计划建造5种型号、6艘可在水深3000m海域工作的深海工程装备,组成中国深海油气开发的“联合舰队”。其中2011年我国建成了第一艘作业水深达到3000m的深水半潜式钻井平台“海洋石油981”,“海洋石油981”代表了当今世界海洋石油钻井平台技术的最高水平,堪称海工装备里的“航空母舰”。

扛得住台风,抵得住海啸,海上钻井平台屹立不倒的秘密是什么?

大家都了解,深海占了全部地球总面积的71%,相对应地,许多资源也是出现于深海之下的,例如地球上三分之一的燃气资源全是在深海的。要想采掘深海的原油就必须在海面构建起钻井平台,虽然一个一般的钻井平台的高低也基本上是等同于几幢小房子,可是当它处在大海深处以上时,也不过是一个小米粒一般的存有了。那麼,在强台风席卷,大海啸持续的海洋以上,钻井平台究竟 是怎么长期保持的呢?

实际上 啊,钻井平台也分三种,分别具有不一样的确定方法,下面就一一给各位讲解下。第一种是“可大可小”的自升式钻井平台,为什么能够可大可小呢?这就靠的是它内置的几个“大长腿”了,当须要将平台固定不动在海面上开展工作时,两根桩腿便会渐渐地学会放下,插进深海稳稳当当“投身”,而且确保船壳自始至终在水面上,底端的“根”都妥妥扎紧了,哪儿还会继续怕海面上的一点大风大浪呢?当事情完毕必须换部分的情况下,几个腿又慢慢地升上去,全部平台又变为一条小船一样浮在水面,随后被一辆小帆船拉着就可以随意挪动了。

但这类自升式平台的弊端也很显著,终究为了更好地保持稳定,平台的桩腿的长短是有局限的,大多数会被限定在76.2到91.44米的范畴内。因此假如要想去到更加深入的水域,就还得看真真正正归属于飘浮情况的半潜式钻井平台了,也就是我的第二种平台。这类半潜式钻井平台的精准定位方法就更像船只一样了,它是靠锚及锚链,锚缆来实现固定不动的。

将强大的实芯锚链呈放射状开展抛下锚,就可以合理抵御来源于不一样方位的风和大海,让平台稳稳当当停在一个地区开展工作。但和自升式平台相近,尽管锚链的方法更灵便了,但归根结底或是靠外力作用来固定不动的,水位也或是有程度的,一般只有在200到300米的水域,用组成枷锁系统软件较大 都不超出900米。

因此啊,要想涉足真真正正的海底,或是得靠平台的内部驱动力。也就是第三种平台——有着驱动力手机定位系统的半潜式钻井平台。这类平台是依靠底端极大的水下推进器来挪动和市场定位的,有着自航工作能力,真真正正地解决了“桩”或是“传动链条”的拘束,就算是想起深度1超出一千米的海洋去工作中也是没有问题的。值得一提的是,内置的动力装置对艰难险阻的抵御实际效果更胜一筹,稳稳当当站在海面上彻底不是问题。