深水半潜式钻井平台的设计和建造研究_陈刚

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1、NAVALARCHITECTUREANDOCEANENGINEERING船舶与海洋工程2012年第1期（总第89期）深水半潜式钻井平台的设计和建造研究陈刚，吴晓源（上海外高桥造船有限公司，上海200137）摘要：半潜式钻井平台具有极强的抗风浪能力、优良的运动性能、巨大的甲板面积与装载容量和更高的作业效率等特点，在深水能源开采中具有其他形式平台无法比拟的优势。以上海外高桥造船有限公司建造的深水半潜式钻井平台“海洋石油981”为例，对在建造过程中主要应用的有限元数值计算、超高强度钢焊接、平台码头系泊抗台风、减震降噪、重量控制等工作进行了总结，为今后工作积累经验。关键词：半潜

2、式钻井平台；建造工艺；有限元计算；减震降噪；重量控制中图分类号：U674.38文献标识码：A文章编号：1005-9962(2012)01-0009-06Abstract:Semi-submersibledrillingplatformshaveseveralfeaturessuchasgreatanti-waveability,excellentseakeepingperformance,vastdeckareaandloadingcapacityandhigherworkingefficiency;therefore,theyhaveunmatchableadvant

3、agesoverotherplatformtypesinexploringdeepwaterenergyresources.Takingthedeepwatersemi-submersibledrillingplatform“OceanOil981”asanexample,whichisbuiltinShanghaiWaigaoqiaoShipbuildingCo.,Ltd,thispapersummarizesseveralmainapplicationssuchasfiniteelementcalculation,ultra-highstrengthsteelwel

4、ding,platformanti-typhoonpiermooring,vibrationandnoisereductionandweightcontrolduringtheconstructionprocess,soastoaccumulatesomeexperienceforfuturedevelopments.Keywords:semi-submersibledrillingplatform;constructioncraft;finiteelementcalculation;vibrationandnoisereduction;weightcontrol0引言

5、随着陆地资源的日益枯竭，石油天然气开采已经逐渐由陆地转移到海洋。据有关资料报道，全球90%以上海洋面积的水深为200~6000m，因而广阔的深海领域必将是未来能源开发的主战场。半潜式钻井平台从上世纪60年代初问世以来，在海洋石油勘探开发中一直得到广泛应用。半潜式钻井平台由坐底式平台发展而来，由平台上船体、立柱和下浮体组成，下浮体、立柱与上船体之间设有横撑或斜撑进行连接。通常采用的双下浮体结构形式便于拖航，但与环形下浮体相比，强度有所降低。作业时，下浮体潜入水中，提供主要浮力。与开放式的单层甲板结构相比，箱形上船体能增加总强度和内部空间，并可在破舱时提供附加浮力。上船体高

6、出水面一定距离，保持气隙，以免受波浪的冲击。平台上设有钻井机械设备、器材和生活舱室等，主要由主甲板为钻井作业提供空间。自从1962年壳牌石油公司改装了世界上第一艘半潜式钻井平台“BluewaterRigNo.1”，见图1。半潜式钻井平台已经历了从第1代到第6代的发展历程，划分的主要标准为建造年份、作业水深、可变载荷和作业环境。第5代半潜式钻井平台的最大作业水深已达到3048m，第5代以后的半潜式钻井平台作业水深差别不大，主要体现在可变载荷和作业环境上。目前世界上的深水半潜式钻井平台集中在墨西哥湾和北海进行作业。1“海洋石油981”平台自1984年我国自行研制的半潜式钻井

7、平台“勘探三号”投入使用后，国内的半潜式钻井平台设计建基金项目：工业及信息化部深海半潜式钻井平台工程开发科研基金资助项目(工信部装[2009]382号)第一作者简介：陈刚，男，研究员，博士，1972年出生。2001年毕业于上海交通大学船舶与海洋结构物设计制造专业，现从事海洋工程项目的项目管理工作。收稿日期：2012-01-1610船舶与海洋工程2012年第1期造工作一直处于停顿状态，与国际水平差距较大。时隔20余年，第六代深水半潜式钻井平台“海洋石油981”的建造，标志着我国正在迅速缩小这一差距，见图2。该平台设有双下船体、横撑、4个立柱