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一艘遠洋石油鑽探船造價多少錢

發布時間: 2024-12-03 13:25:25

Ⅰ 世界海洋石油鑽井平台有哪些

一、海洋石油鑽井技術特點

1.作業范圍廣且質量要求高

移動式鑽井平台(船)不是在固定海域作業,應適應移位、不同海域、不同水深、不同方位的作業。移位、就位、生產作業、風暴雨雪等復雜作業工況對鑽井平台(船)提出很高的質量要求。如半潛式鑽井平台工作水深達1500~3500米,而且要適應高海況持續作業、13級風浪時不解脫等高標准要求。

2.使用壽命長,可靠性指標高

高可靠性主要體現在:(1)強度要求高,永久系泊在海上,除了要經受風、浪、流的作用外,還要考慮台風、冰、地震等災害性環境力的作用;(2)疲勞壽命要求高,一般要求25~40年不進塢維修,因此對結構防腐、高應力區結構形式以及焊接工藝等提出了更高要求;(3)建造工藝要求高,為了保證海洋工程的質量,採用了高強度或特殊鋼材(包括Z向鋼材、大厚度板材和管材);(4)生產管理要求高,海洋工程的建造、下水、海上運輸、海上安裝甚為復雜,生產管理明顯地高於常規船舶。

3.安全性要求高

由於海洋石油工程裝置所產生的海損事故十分嚴重,隨著海洋油氣開發向深海區域發展、海上安全與技術規范條款的變化、海上生產和生活水準的提高等因素變化,對海洋油氣開發裝備的安全性能要求大大提高,特別是對包括安全設計與要求、火災與消防及環保設計等HSE的貫徹執行更加嚴格。

4.學科交叉,技術復雜

海洋石油鑽井平台的結構設計與分析涉及了海洋環境、流體動力學、結構力學、土力學、鋼結構、船舶技術等多門學科。因此,只有運用當代造船技術、衛星定位與電子計算機技術、現代機電與液壓技術、現代環保與防腐蝕技術等先進的綜合性科學技術,方能有效解決海洋石油開發在海洋中定位、建立海上固定平台或深海浮動式平台的泊位、浮動狀態的海上鑽井、完井、油氣水分離處理、廢水排放和海上油氣的儲存、輸送等一系列難題。

二、總體歷程

海洋石油鑽井的特點決定了它的難度,隨著技術的進步,鑽井平台也得到快速發展。

海洋石油的勘探開發已有100多年的歷史。海洋鑽井平台作為海洋石油開採的必備裝備,從一開始就與海洋石油的勘探開發同步發展著。1897年,在美國加利福尼亞州Summerland灘的潮汐地帶上首先架起一座76.2米長的木架,把鑽機放在上面打井,這是世界上第一口海上鑽井。那是人類海洋石油開發的開端,也是海洋鑽井平台發展的伊始。圖34-12是海洋石油平台發展歷程簡圖。

縱觀世界海洋鑽井平台的發展歷史,自1887年世界上最早的海上石油勘探開發工作起源以來,直到50多年以後,也就是20世紀40年代末期,海上石油工程才開始有了起色,並發生了較大變化。當時世界范圍內共有3個國家能夠從事海上石油開發工作,所用的平台都是固定式平台,且結構和鑽井方式均比較簡單,平台適應水深的能力只有幾十米。但隨著裝備技術的不斷進步及石油的戰略意義和石油本身帶給人們巨額利潤的誘惑,致使海洋油氣資源的勘探開發格局發生了巨大變化。60年來,尤其是近20年來,以美國、挪威等西方發達國家為代表的海洋勘探開發水平已上升到了一個很高的層次,無論從鑽井平台本身而言,還是從鑽井裝備能力、控制技術及適應性而言,均為海洋油氣勘探開發提供了良好的保障。一方面鑽井平台的數量劇增,品種多樣;另一方面,適應水深和鑽深的能力越來越強。據統計,目前世界上僅移動式鑽井平台數量已接近700台,最大適應水深能力已超過3000米,鑽井深度已超過12000米。不僅如此,世界范圍內具備從事海洋勘探開發能力的國家和海洋油氣開采量也同樣發生了巨大變化,目前全球范圍內能夠從事海洋勘探開發的國家和地區已達到100多個,所開發的油氣產量已佔全球總油氣產量的35%左右,其發展速度非常迅猛。

圖34-13隨水深增大的鑽井平台的發展

三、詳細歷程

世界現代石油工業最早誕生於美國賓西法尼亞州的泰特斯維爾村。一個名為喬治·比爾斯的人於1855年請美國耶魯大學西利曼教授對石油進行了化學分析,石油通過加熱蒸餾分離成幾部分,每部分都含有碳和氫的成分,其中一種就是高質量的用以發光照明的油。1858年比爾斯請德雷克上校帶人打井,1859年8月27日在鑽至69英尺時,終於獲得了石油。從此,利用鑽井獲取石油、利用蒸餾法煉制煤油的技術真正實現了工業化,現代石油工業誕生了。

隨著人類對石油研究的不斷深入,到了20世紀,石油不僅成為現代社會最重要的能源材料,而且其五花八門的產品已經深入到人們生活的各個角落,被人們稱為「黑色的金子」,「現代工業的血液」,極大地推動了人類現代文明的進程。高額的石油利潤極大推動了石油勘探開采活動,除了陸地石油勘探外,對於海洋石油資源的開發也日益深入。

1897年,在美國加利福尼亞州Summerland灘的潮汐地帶上首先架起一座76.2米長的木架,把鑽機放在上面打井,這是世界上第一口海上鑽井。

1897年,在世界上第一口海上鑽井的旁邊,美國人威廉姆斯在同一個地方造了一座與海岸垂直的棧橋,鑽機、井架等放在上面鑽井。由於棧橋與陸地相連,物資供應就方便多了。另外,鑽機在棧橋上可以隨意浮動,從而在一個棧橋上可打許多口井。在海邊搭架子,造棧橋基本上是陸地的延伸,與陸地鑽井沒有差別。

1920年,委內瑞拉搭制了木製平台進行鑽井。

1932年,美國得克薩斯公司造了一條鑽井駁船「Mcbride」,上面放了幾只錨,到路易斯安那Plaquemines地區「Garden」島灣中打井。這是人類第一次「浮船鑽井」,即這個駁船在平靜的海面上漂浮著,用錨固定進行鑽井。但是由於船上裝了許多設備物資器材,在鑽井的時候,該駁船就坐到海底了。從此以後,就一直用這樣的方式進行鑽探。這就是第一艘坐底式鑽井平台。同年,該公司按設計意圖建造了一條坐底式鑽井駁船「Gilliasso」。1933年這艘駁船在路易斯安那州Pelto湖打了「10號井」,鑽井進尺5700英尺。以後的許多年,設計和製造了不同型號的許多坐底式鑽井駁船,如1947年,Johnhayward設計的一條「布勒道20號」,平台支撐件高出駁船20多米,平台上備有動力設備、泵等。它的使用標志著現代海上鑽井業的誕生。

1936年美國為了開發墨西哥灣陸上油田的延續部分,鑽成功第一口海上油井並建造了木製結構生產平台,於1938年成功地開發了世界上第一個海洋油田。第二次世界大戰後,木製結構平台改為鋼管架平台。

1953年,Cuss財團建造的「Submarex」鑽井船是世界第一條鑽井浮船,它由海軍的一艘巡邏艦改裝建成,在加利福尼亞州近海3000英尺水深處打了一口取心井。1957年,「卡斯一號」鑽井船改裝完畢,長78米,寬12.5米,型深4.5米,吃水3米,總噸位3000噸,用6台錨機和6根鋼纜把船系於浮筒上。用浮船鑽井會帶來一系列問題,由於波浪、潮汐至少給船帶來三種運動,即漂移、搖晃、上下升沉,鑽頭隨時可能離開井底,鑽井液返回漏失,鑽遇高壓油氣大直徑的導管伸縮運動而不能耐高壓等。這樣就把防噴器放到海底。該船首先使用簡易的水下設備,從而把浮船鑽井技術向前推進了一步。浮船鑽井的特點是比較靈活,移位快,能在深水中鑽探,比較經濟。但它的缺點是受風浪海況影響大,穩定性相對較差,給鑽井帶來困難。

1954年,第一條自升式鑽井船「迪龍一號」問世,12個圓柱形樁腿。隨後幾條自升式鑽井平台,皆為多腿式。1956年造的「斯考皮號」平台是第一條三腿式的自升式平台,用電動機驅動小齒輪沿樁腿上的齒條升降船體。1957年製造的「卡斯二號」是帶有沉墊和4條圓柱形樁腿的平台。由於經濟原因,自升式鑽井平台開始興起,濱海鑽井承包商們認識到在40英尺或更深的水中工作,升降系統的造價比坐底式船要低得多。自升式鑽井平台的腿是可以升降的,不鑽井時,把腿升高,平台坐到水面,拖船把平台拖到工區,然後使腿下降伸到海底,再加壓,平台升到一定高度,脫離潮、浪、涌的影響,得以鑽井。

1954年提出張力腿式鑽井平台(TLP)設想,英國北海Hutton油田首次於生產中使用此平台,1983年安裝,1984年投產。

隨著鑽井技術的提高,在一個鑽井平台上可以打許多口井而鑽井平台不必移動,特別是近海的開發井。這樣,固定式平台也有發展。固定式平台就是建立永久性鑽井平台,大都是鋼結構,打樁,然後升出海面;也有些是水泥結構件。

1962年,殼牌石油公司用世界上第一艘「碧水一號」半潛式鑽井船鑽井成功。「碧水一號」原來是一條坐底式平台,工作水深23米。當時為了減少移位時間,該公司在吃水12米的半潛狀態下拖航。在拖航過程中,發現此時平台穩定,可以鑽井,這樣就得到了啟示,後把該平台改裝成半潛式鑽井平台。1964年7月,一條專門設計的半潛式平台「碧水二號」在加利福尼亞州開鑽了。第一條三角形的半潛式平台是1963年完工的「海洋鑽工號」,第二條是1965年完工的「賽德柯135」。

隨著海上鑽井的不斷發展,人類把目光移向更深的海域。半潛式鑽井平台就充分顯示出它的優越性,在海況惡劣的北海,更是稱雄,與之配套的水下鑽井設備也隨之發展,從原來簡單型逐漸趨於完善。半潛式鑽井平台一般都是用錨系定位的,而深海必須使用動力定位。第一條動力定位船是「Cussl」,能在12000英尺水深處工作,獲取600英尺的岩心。以後出現了動力定位船「格洛瑪·挑戰者號」,它於1968年投入工作,一直用於大洋取心鑽井。世界上真正用於海上石油勘探的第一條動力定位船是1971年建成的「賽柯船445」鑽井船,工作水深在動力定位時可達600米以上。

1950—1970年,由於石油鑽采技術的迅速發展,陸地和近海勘探發現大量油氣儲,石油產量劇增,工業發達國家紛紛棄煤用油,加上汽車工業特別是家用汽車迅猛發展,大量耗油促使產油和煉油大增。

1971—1980年,由於中東戰爭等因素,油價攀升至每桶約32美元,促使海洋石油工業大發展,海洋石油鑽井平台的設計建造數量從1975年的304艘增至1985年的772艘。由於油價從1981年開始下跌的延後效應(最低下跌至每桶不足16美元)。

1981—1996年,海洋石油鑽井採油陷入不景氣的低谷,投入海上勘探開發鑽井逐年減少,1996年海洋鑽井平台減至567艘,各石油設備製造廠商也大幅度萎縮或合並,海上新平台建造也較少,多數將舊平台更新改造,用以適應鑽井水深和鑽井深度向深部推進的需求。

1997—2004年,由於世界各國政治經濟的諸多因素、科學技術的進步以及中東伊拉克對科威特戰爭和相隨而至的兩次美伊戰事等原因,油價又逐漸上升,海上移動式鑽井平台從1996年的56艘增至2002年的670艘。2003—2007年,各年依次為677艘、678艘、673艘、641艘和654艘(參見《世界石油》,2007年10月號),其中超水深的平台驟增,如2006年,世界工作水深不小於1524米(5000英尺)的超深水鑽井平台(船)已111艘(包括83艘超深水半潛式鑽井平台和28艘超深水鑽井船)。

2001年,墨西哥灣鑽井水深達2964米。

2002年,雪佛龍公司鑽井垂深達9210米。

2003年,雪佛龍德士古公司在美國墨西哥灣鑽井工作水深突破3000米。

四、發展趨勢

在海上石油開採的最初階段,由於向海上進軍難度很大,在海上建造平台與在海上鑽井的難度很大,所以最初的海上平台只是靠近海岸、在淺海處、用木頭建造的近海結構物,而進行的也不過是在水深很淺的海域進行簡單的鑽井活動,還未能開始進行油氣的規模開采。

隨著人類科技的不斷進步,人們對建築材料的掌握更加深入,因此構建海洋鑽井平台的材料由木材變成了鋼材,離海岸的距離也逐漸變遠,從由海岸建築向海洋延伸逐漸轉變為出現在海面上的鑽井平台。

當鑽井平台由近海位置向海洋方向進發時,海洋平台下方海水的深度會發生變化,逐漸增大,特別是達到大陸架的范圍之後。此時海洋鑽井平台就出現了各種類型,如適於較淺深度的穩性較高的重力式平台、便於移動的半浮式平台、在風浪中能夠保持穩定的張力腿式平台。

(1)海洋鑽井平台被少數國家長期壟斷的局面將逐漸被打破。

在海洋鑽井平台技術發展過程中,美國、挪威等西方發達國家由於起步早已積累了一定經驗,尤其是在海洋深水技術開發方面一直處於領先和壟斷地位,但隨著近幾年世界多個國家涉足海洋勘探開發領域,尤其是中國、巴西、韓國、日本等國家的崛起,今後海洋裝備技術將呈現出多渠道、多國化、百花齊放的發展局面。

(2)海洋鑽井平台將向高可靠性、自動化方向發展。

面對風、浪、流等各種復雜的海洋作業環境及海上安全與技術規范條款的要求等,石油裝備的高可靠性是保證海洋油氣能否順利開發的先決條件。同時,為了提高平台作業效率,降低勞動強度及減小手工操作的誤差率,海洋裝備的自動化、智能化控制技術已得到較好的應用。但對發展中國家而言,尚需對DP3定位系統、自動化管子處理系統以及海洋水下設備下入工具等做進一步研究。

(3)海洋鑽井平台向多功能化方向發展趨勢明顯。

20世紀90年代後期,部分鑽井平台開始向多功能化方向發展。新型的多功能海洋平台不僅具有鑽井功能,同時還具備修井、採油、生活和動力等多種功能。如具有動力定位裝置的FPSO,不僅完全具備上述功能,而且還可以作為穿梭油輪,實現一條船開發一個海上大型油田的目標。多功能半潛式鑽井平台不僅可用作鑽井平台,也可用作生產平台、起重平台、鋪管平台、生活平台以及海上科研基地,甚至可用作導彈發射平台等,適用范圍越來越廣。

(4)海洋鑽井平台向深水領域發展必將成為新的發展方向。

世界主要海洋裝備製造強國均已開始研究並製造大型化的海洋油氣開發裝備,作業水深已由早先的10~25米發展到當今的3000米以上,海洋油氣開發裝備的最大鑽井深度可達12000米。目前,第5代、第6代超深水半潛式平台已成為發展潮流。根據美國權威機構統計分析,2001—2007年全世界投入的海洋油氣開發項目為434個,其中水深大於500米的深水項目佔48%,水深大於1200米的超深水項目達到22%,各大石油公司在深海領域的投資有不斷增加的趨勢,海洋鑽井平台正不斷向深水領域發展。

Ⅱ 目前世界范圍內有多少座海洋平台

按其結構特性和工作狀態可分為固定式、活動式和半固定式三大類。固定式平台的下部由樁、擴大基腳或其他構造直接支承並固著於海底,按支承情況分為樁基式和重力式兩種。活動式平台浮於水中或支承於海底,能從一井位移至另一井位,按支承情況可分為著底式和浮動式兩類。近年來正在研究新穎的半固定式海洋平台,它既能固定在深水中,又具有可移性,張力腿式平台即屬此類。 樁基式平台
① 導管架型平台。在軟土地基上應用較多的一種樁基平台。由上部結構(即平台甲板)和基礎結構組成。上部結構一般由上下層平台甲板和層間桁架或立柱構成。甲板上布置成套鑽采裝置及輔助工具、動力裝置、泥漿循環凈化設備、人員的工作、生活設施和直升飛機升降台等。平台甲板的尺寸由使用工藝確定。基礎結構(即下部結構)包括導管架和樁。樁支承全部荷載並固定平台位置。樁數、長度和樁徑由海底地質條件及荷載決定。導管架立柱的直徑取決於樁徑,其水平支撐的層數根據立柱長細比的要求而定。在冰塊飄流的海區,應盡量在水線區域(潮差段)減少或不設支撐,以免冰塊堆積。對深海平台,還需進行結構動力分析。結構應有足夠的剛度以防止嚴重振動,保證安全操作。並應考慮防腐蝕及防海生物附著等問題。導管架焊接管結點的設計是一個重要問題,有些平台的失事,常由於管結點的破壞而引起。管結點是一個空間結點,應力分布復雜;近年應用譜分析技術分析管結點的應力,取得較好的結果。導管架由導管(即立柱)和導管間的水平桿和斜桿焊接組成,鋼樁沿導管打入海底。打樁完畢後,在兩者的環形空隙內用水泥漿等膠結材料固結,使樁與導管架形成一個整體,以承受巨大的豎向和水平荷載。若樁的承載能力不能滿足要求時,可在立柱之間和角立柱的周圍增設鋼樁。這種平台施工時一般先在陸地上預制導管架,再用駁船拖運就位進行安裝,通過調節壓艙水使駁船傾斜,然後用卷揚機將導管架送入水中,由其自身浮力懸浮在水中,再向導管架立柱內灌水,同時用起重船把導管架豎立就位於海底井址,再將樁逐段連續打入海底土層固定。用於深海的導管架高度很大,整體運輸困難,可採用分段製造,分段下水連接而成。
②塔架型平台。另一種適於軟土地基的樁基平台。由腿柱(通常直徑達6米)、水平桿和斜桿及大梁(圓形或箱形)組成。為減小擋水面積,樁均設置在腿柱內,排成圓形,樁頂與腿柱焊接,空隙內灌入水泥漿,以防止薄壁腿柱發生局部壓屈,並使樁固定在腿柱下端。施工時將塔架側放並拖運就位,注入壓艙水,使塔架直立,然後打樁,最後安裝平台甲板。在自然條件惡劣的深水區,目前多採用導管架和塔架的組合方式。
重力式平台
① 鋼筋混凝土重力式平台。依靠自身重量維持穩定的固定式海洋平台。主要由上部結構、腿柱和基礎三部分組成。基礎分整體式和分離式兩種。整體式基礎一般是由若干圓筒形的艙室組成的大沉墊。沉墊也可採用平板分倉的蜂窩式結構,其側表面可做成多波形或平板形。分離式基礎用若干個分離的艙室做基礎,它對地基適應性強,受力明確,抗動力性能好,腿柱間距大,在拖航及下沉作業時較安全。
② 鋼重力式平台。也屬於分離式基礎型,由鋼塔和鋼浮筒組成,浮筒也兼作儲油罐。
③ 鋼-鋼筋混凝土重力式平台。上部結構和腿柱用鋼材建造,沉箱底座用鋼筋混凝土建造,可充分發揮兩種材料的特性。
以上三種重力式平台適用於較深海域。整體式基礎多建造在密實的砂土上,避免建在鬆散砂或較厚的軟土地基上。分離式基礎由於基礎面積視地質條件而定,立柱的間距隨水深而變,故對地基和水深的適應性很強,可用於地質條件較差的場合。重力式平台的施工分兩個階段,前階段在干塢中進行,後階段在近岸可避風浪的深水區進行。施工程序是;在干塢中建造基礎下部,至預定高度後向干塢中灌水,把已建成的基礎下部連同起重設備一起浮運至能避風浪的深水區,並牢牢系泊,繼續建造基礎的上部及立柱,直至混凝土工程全部完成,再向基礎內部灌水,使平台下沉,然後將預制的平台甲板構件用駁船運到立柱上,使基礎排水,稍稍起浮,直至立柱恰好頂在平台甲板的預定位置。最後把立柱與平台甲板牢固地連在一起,形成平台。重力式平台設計時應防止基礎艙壁失穩或壓壞。當基礎兼做儲油罐時,應考慮由於內外溫差所產生的溫度應力。平台要有足夠的整體穩定性。基礎下邊可設有插入地基的裙板,防止基礎底座沿海底滑動。此外,結構的傾斜度,總沉降量及動力效應都要求不超過限值。 著底式平台
① 坐底式平台。最早的活動平台採用鑽井駁船。後來隨著海洋石油鑽探水深的不斷增加,鑽井駁船進一步發展成坐底式平台,它由沉墊、立柱和平台甲板三部分組成,適用於水深為5~30米而且海底比較平坦的場合。沉墊可以是整體式,也可以是分離式。向沉墊內灌水,平台即下沉坐落在海底。把水排出,平台就能浮起,故這種平台又有沉浮式之稱,要求沉得下,坐得穩,浮得起。中國建成的勝利一號平台即屬淺海坐底式平台。
② 自升式平台。由一個駁船式船體和若干能升降並能起支撐作用的樁腿組成,船體有足夠的浮力以運載鑽井設備和給養到達工作地點。作業時平台被樁腿支撐並抬升到海面以上。轉移時,把樁腿拔起,駁船式船體下降浮於水面,即可拖運到另一地點。
自升式平台分為插樁自升式和沉墊自升式。樁腿可插入海底,也可在樁腿下面設置「樁靴」或獨立的小沉墊。樁腿結構可以是封閉殼體式,也可以是構架式。樁腿升降機構,有電動液壓式和電動齒輪齒條式。船體平面形狀可以是三角形、矩形或五邊形,其特點是浮運方便,作業時穩定性好,適用水深為5~90米。這種平台的應用較廣。
浮動式平台
① 鑽井船。把鑽井設備安裝在船體上,靠錨系或動力定位,在漂浮的狀態下鑽井。一般都有自航能力,可在幾百米或上千米水深的海域工作,但對風浪極為敏感,當風力超過7~8級,波高超過3~4米時就要停止作業。
② 半潛式平台。主要由上部結構、下潛體、立柱及斜撐組成,下潛體有靴式、矩形駁船船體式、條形浮筒式。其外形與坐底式平台相似,上部結構裝設全部鑽井機械、平台操作設備以及物資儲備和生活設施、它是一個由頂板、底板、側壁和若干縱橫倉壁組成的空間箱形結構,水密性較高,能提供較大的浮力,作業時下潛體灌入壓艙水使其潛入水下一定深度,靠錨纜或動力定位。拖航時排出壓艙水,使下潛體浮在水面。在淺水區作業時可使下潛體坐落在海底,類似坐底式平台。它既可在10~600米深的海域工作,又能較好地適應惡劣的海況,但其經濟水深一般為100~300米。
在深水海域中開發石油時,坐底式鑽井平台不能滿足要求;自升式平台雖然使用水深較大,但不經濟;浮動式鑽井船可適用於較大水深,然而受海況的影響,其開工率很低;而半潛式平台既可在很深的海域工作,又較能適應惡劣的海況,有良好的運動特性。 遇到惡劣天氣時,要引纜作業,可用船用撇纜槍。因此,半潛式平台是目前深海鑽井的主要裝置。 ① 張力腿式平台。上部結構是浮體,通過收緊錨固在海底的纜索,使浮體的吃水深度比靜平衡狀態大一些,浮力大於浮體重力,剩餘浮力由纜索的張力來平衡。當平台受到擾動力時,纜索張力改變而產生彈性變形,因此,平台只產生微量位移。纜索可豎向或斜向布置。對於深水海域,如果採用固定平台,則造價隨水深增大而劇增,海上安裝工程也趨於困難,相應配備的工程船舶均需大型化,而張力腿式平台僅需加長纜索,對造價影響不大,這種平台在工作完成後可浮運到其他地點。施工時整座平台在工廠建造,工作地點定位,適用於開采周期較短的深水井小型油田。
② 拉索塔式平台。是一種新型的海洋平台結構,其支承塔架下端著地,上端一般用4~8根鋼索張緊固定。這種平台用料少,工作水深大,適用於大深度水域。

Ⅲ 海上石油平台設備

一種島狀空間結構物,具有一個高出海面的水平檯面,供進行生產作業或其他活動用的海上工程設施。按其結構特點和工作狀態分為固定式和浮式兩大類。

固定式平台 在整個使用壽命期內位置固定不變,其形式有樁式、綳繩式和重力式等(圖1)。

樁式平台 是由承台(上部甲板)和樁基構成,按樁的材質又分為木樁平台、鋼樁平台和鋼筋混凝土樁平台。20世紀40年代末出現了導管架平台,它是先在陸上用鋼管焊成一個錐台形空間框架,然後駁運或浮運至海上現場,就位後將鋼樁從導管內打入海底,再在頂部安裝甲板而成。70年代出現的塔架平台,是由一個垂直的導管架和若干組底樁構成,底樁沿導管架外圍打入海底。樁式平台已廣泛應用於建造海上碼頭、燈塔、雷達台、水文氣象觀測站等。其中導管架平台和塔架平台則多用於鑽采海底石油或天然氣。這種結構的主要優點是波浪及水流荷載小,但造價隨水深成指數倍增長,使用水深受限制。

綳繩式平台 亦稱系索塔平台,是將一個預制的鋼質塔身安放在海底基礎塊上,四周用鋼索錨定拉緊而成。它適用於水深較大的海域。 重力式平台 是靠平台自身重量穩坐在海底堅實土層之上。這種平台的底部是一個或多個鋼筋混凝土沉箱組成的基座,基座上有鋼立柱或鋼筋混凝土立柱支撐上部甲板。由於整個結構比較大,一般先在岸邊開挖的泥塢中建造基座,再拖往有掩護的深水區接高,然後浮運至現場,載入下沉。目前這種平台一般是作為海底貯油罐或用於鑽采海底石油。其主要特點是抵禦風暴及波浪襲擊的能力強,結構耐久和維護費用低,但需開挖岸邊塢坑,並要有近岸深水施工水域,結構高度因此受到限制。

浮式平台 是一種大型浮體,有的可以遷移,有的不遷移。

可遷移的浮式平台 又稱活動平台,它是為適應勘探、施工、維修等海上作業必須經常更換地點的需要而發展起來的。現有的活動平台分坐底式、自升式、半潛式和船式4種(圖2)。①坐底式平台(亦稱沉浮式平台)多用於水深較淺的水域,其上部為工作甲板,下部為兼作沉墊的浮箱,中間用立柱或桁架支撐。作業時,往浮箱內注水使之座落海底;作業後,把箱內水抽出,平台依靠自身的浮力升起。②自升式平台適應水深范圍較大,在漂浮狀態時為一艘駁船,它的四側裝有若干根圓柱式或桁架式樁腿,用齒輪、齒條或液壓機構控制升降。作業時,放下樁腿並插入海底一定深度,從而將船底托出水面,成為工作甲板。作業後,降下船體,拔起樁腿,即可拖航至新地點。樁腿底部帶箱形沉墊的稱沉墊自升式平台,不帶沉墊的稱插樁自升式平台。③半潛式平台多用於水深較大的海域,也是由上層工作甲板、下層浮體結構、中間立柱或桁架3 部分組成。下層浮體結構又分下船體式和浮箱式兩種,下船體式更利於航行,故新建造的自航半潛式平台多採用雙下船體式。這種平台作業時處於半潛狀態,採用錨泊定位或動力定位。作業後,排出壓載艙內的水,上浮至拖航吃水線,即可收錨移位。過去建造的少數半潛式平台兼有坐底式的功能,也可以在淺水區座落海底進行作業(見彩圖)。④船式平台(即鑽井船)是在普通的船舶上加一個作業平台,船舶有單體和雙體之分,一般可以自航,作業時採用錨泊定位或動力定位(見彩圖)。目前可遷移的浮式平台在海底石油與天然氣勘探中應用得最多。

不遷移的浮式平台 在整個使用期間或較長使用期間固定系泊於海上作業位置(圖3)。靠近岸邊或海況較好海域使用的平台,一般採用普通駁船結構;置於海況較惡劣海域的平台多採用半潛式結構。系泊採用錨定法。為了控制平台的搖盪而將索鏈拉緊,使平台處於半潛狀態的稱張力式平台,又稱張力腿平台。70年代出現的鉸接式平台,由甲板、塔柱和底座組成,塔柱與底座之間用萬向節鉸接。不遷移的浮式平台造價比固定式平台低,適應水深大,最初多用於開采海底石油,近20年來,已擴大應用於建造海上浮式工廠(如發電廠、海水淡化廠、天然氣液化廠、紙漿廠等)和海上浮式貯庫(如貯油槽、毒品及危險品庫等),使一些傳統在岸邊或陸上進行的經濟活動轉移到海上。這些生產設施和裝置可以先在加工工業發達的地區製造安裝完畢,然後拖運到計劃使用的地點系泊固定。例如在浮式平台上建成的海上天然氣液化廠(圖4),將從海底開采出來的天然氣在工廠中進行液化,然後裝罐運往陸地。這種生產系統代替了敷設長距離的海底管線,可以節省大量投資。

建造海上平台,除採用先進技術、選擇高效小型設備,以盡量壓縮平檯面積之外,還要對影響生產作業的各種因素,如海洋環境條件與動力荷載、結構和地基響應、安全措施、環境保護以及原料和產品的運輸等進行充分的研究。隨著海洋開發的發展,將會出現類型更多的海上平台。

海上平台

offshore platform

高出海面且具有水平檯面的一種桁架構築物 。供進行生產作業或其他活動用。有固定式平台和浮式平台兩類。①固定式平台。有樁式、綳繩式和重力式等。樁式平台由承台和樁基構成。樁基有木樁、鋼樁和鋼筋混凝土樁等種,構築時將它打入海底,其上安裝了承台。綳繩式平台又稱系索塔平台,將一個預制的鋼塔安放在海底基礎塊之上,用鋼索沿不同方向錨定拉緊而成。重力式平台是靠平台自身的重量穩坐在海底堅實土層之上的,抵禦風暴及波浪襲擊的能力強。②浮式平台。有可遷移的和不遷移的兩種。可遷移的浮式平台又稱活動平台,有坐底式、自升式、半潛式和船式等4種,多用於海底石油和天然氣的鑽探。不遷移的浮式平台常建於靠近岸邊或海況較好的海域,常用普通的駁船結構,系泊採用錨定法,先用於開采海底石油,後用於建造海上浮式工廠和浮式貯庫等。

Ⅳ 海上石油鑽井平台是怎樣建造的

海上鑽井平台主要用於鑽探井的海上結構物。上裝鑽井、動力、通訊、導航等設備,以及安全救生和人員生活設施。海上油氣勘探開發不可缺少的手段。主要有自升式和半潛式鑽井平台。
自昇平台
由平台、樁腿和升降機構組成,平台能沿樁腿升降,一般無自航能力。1953年美國建成第一座自升式平台,這種平台對水深適應性強,工作穩定性良好,發展較快,約占移動式鑽井裝置總數的1/2。工作時樁腿下放插入海底,平台被抬起到離開海面的安全工作高度,並對樁腿進行預壓,以保證平台遇到風暴時樁腿不致下陷。完井後平台降到海面,拔出樁腿並全部提起,整個平台浮於海面,由拖輪拖到新的井位。
半潛平台
上部為工作甲板,下部為兩個下船體,用支撐立柱連接。工作時下船體潛入水中,甲板處於水上安全高度,水線面積小,波浪影響小,穩定性好、自持力強、工作水深大,新發展的動力定位技術用於半潛式平台後,工作水深可達900~1200米 。半潛式與自升式鑽井平台相比,優點是工作水深大,移動靈活;缺點是投資大,維持費用高,需有一套復雜的水下器具,有效使用率低於自升式鑽井平台。

Ⅳ 曾恆一成就及榮譽

曾恆一,這位年輕的工程師在25歲時便被委以重任,主持我國第一艘大型採金工程船的設計。面對挑戰,他積極學習採金工藝和采礦設備知識,從文獻研究到現場考察,與專業團隊共同解決了關鍵技術問題,如採金流程簡化、挖掘參數優化等。1968年,我國首艘250L大型採金船的成功啟用,標志著我國機械採金代替人工淘金的開端。


1973年,曾恆一轉戰海洋石油領域,主持建造我國首艘海洋石油平台導管架下水駁船。憑借對僅有的3秒日本科教片畫面的深入分析,他成功解決了搖臂和調載系統的關鍵技術難題,完成了駁船的設計與建造。


在海洋石油勘探初期,曾恆一承擔起設計自升式鑽井船的重任,面對困難,他憑借豐富的科技理論和實踐經驗,堅定地接受了挑戰。在設計過程中,他親自動手繪制大量圖紙,通過模型試驗確保設計的科學性,最終成功建造出滿足海上石油勘探需求的鑽井船。


1986年,曾恆一在渤海渤中28-1油田項目中擔任設計經理,他帶領團隊對國外公司設計的浮式生產儲油輪進行了大幅改進,降低了造價,並解決了諸多技術難題,如單點系泊系統的設計與試驗。這一項目成為中國海洋石油工業發展的重要里程碑。


在他的領導下,曾恆一不僅在大型海上浮式裝置的設計上有所建樹,還在海上油氣田開發研究上發揮了關鍵作用,提出了多項節省投資的技術建議,為中國海洋石油事業做出了重大貢獻。


無論在哪個崗位,曾恆一始終堅守對海洋石油事業的熱愛與責任,用實際行動推動了我國海洋石油技術的發展,贏得了高度評價和認可。


(5)一艘遠洋石油鑽探船造價多少錢擴展閱讀

曾恆一,海洋石油工程專家,中國工程院院士。主持設計、建造我國第一代海上石油鑽探船、海上石油平台導管架下水大型駁船、海上浮式生產儲油輪等。主持國家「863」工程的「海洋邊際油氣田資源開發技術」項目研究並組織編制了海上油氣田總體開發方案。主持完成的科研成果「渤海五號、七號自升式鑽井船」獲國家科技進步二等獎。

Ⅵ 海上石油鑽井平台是怎樣建造的

海上鑽井平台主要用於鑽探井的海上結構物。上裝鑽井、動力、通訊、導航等設備,以及安全救生和人員生活設施。海上油氣勘探開發不可缺少的手段。主要有自升式和半潛式鑽井平台。
自昇平台
由平台、樁腿和升降機構組成,平台能沿樁腿升降,一般無自航能力。1953年美國建成第一座自升式平台,這種平台對水深適應性強,工作穩定性良好,發展較快,約占移動式鑽井裝置總數的1/2。工作時樁腿下放插入海底,平台被抬起到離開海面的安全工作高度,並對樁腿進行預壓,以保證平台遇到風暴時樁腿不致下陷。完井後平台降到海面,拔出樁腿並全部提起,整個平台浮於海面,由拖輪拖到新的井位。
半潛平台
上部為工作甲板,下部為兩個下船體,用支撐立柱連接。工作時下船體潛入水中,甲板處於水上安全高度,水線面積小,波浪影響小,穩定性好、自持力強、工作水深大,新發展的動力定位技術用於半潛式平台後,工作水深可達900~1200米 。半潛式與自升式鑽井平台相比,優點是工作水深大,移動靈活;缺點是投資大,維持費用高,需有一套復雜的水下器具,有效使用率低於自升式鑽井平台。