浅谈半潜式海洋钻井平台

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1、浅谈半潜式海洋钻井平台摘要：随着经济的发展，陆地的能源日近枯竭，人们乂把目光投向了海洋。屮国在这一步上也不甘落后，屮国最早的半潜式钻井平台一勘探3号25年来转战我国南北海域以及东南亚海域、俄罗斯萨哈林海域为国内外勘探开发海上含油气构造和发现高产油气田立卜•了赫赫战功做出了重大贡献。如今的海洋石油981也开始了它的南海之行。关键词：半潜式；-勘探3号；石油981半潜式钻井平台简介一、半潜式平台应用背景辽阔的海洋蕴藏着丰富的资源，其中油气资源的开发是海洋资源开发的重耍组成部分。海洋的平均水深为3730米，其屮90以

2、上海洋而积的水深在200米至6000米之间，74以上的水深在3000米到6000米间，而目前已探明的海洋石油储量80以上在水深500米以内，因此有大量的海域面积还有待勘探。随着世界油气需求的增加，陆上及近海常规水深的开发已趋饱和，海底油气的开采向深水域(水深450-1500米)和超深水域(水深1500米以上)发展舄随着水深的增加，传统的导管架和重力式等平台由于自重和成本的大幅度增大而不适合深水开发，因此适合于深海作业的钻采生产系统成为了研究的热点。近21山區由于墨西哥湾、巴西、西非、北海等深水油气的不断开发，涌

3、现出多种适于深海油气钻采生产的平台型式:张力腿平台(TIF)、Spar、半潜式平台(Semisubmersible)等。1构半潜式钻井平台的类型有多种，其主要差别在于水下浮体的式样和数目。按下体的式样，其大体上可分为浮箱式和下体式两类。浮箱式•般将几根立柱布置在同•圆周上，每•根立柱下方设•个下伪匚成为浮箱(BuoyancyTank)。浮箱的剖面通常有I员I形、矩形、靴形。浮箱的数冃，亦立柱的数口，有二个、四个、五个不等。下体式一般分为双卜•体和四下体两种，其屮最常见的为双下体式。半潜式平台下休皆沿纵向对称地布

4、置于平台的左右。其横剖面形状可为形或四隅呈圆弧的矩形。为了减小平台移航吋的水阻力，下体的首尾封头可做成流线型。1、平台主体结构平台主体是由甲板、围壁以及若「■纵向和横向舱壁组成的空间箱形结构。其甲板可以有几层，如主甲板、中间甲板、卜•甲板等。平台主体应具冇储备浮力，即要求平台主体为水密或具冇一定的水密性。平台主体可以是一个整体的箱型结“丿F”字形、构，也可以是若干个纵横箱结构的组合外形口J以分为圆立柱和方立柱、等截面立柱和变截面立柱。立柱人多数为等截面体，如“田”字形、“丄字形。2、半潜式平台立柱结构半潜式平台

5、立柱从I员I立柱，有少数为方柱。半潜式平台立柱从立柱的粗细上可分为起稳定作用的粗立林和只起支撑作用的细立林。半潜式平台的立柱一般由外壳、垂向扶强材、水平桁材、水密平台、非水密平台、水密通道围壁和水密舱所组成。丫潜式平台立柱结构丄要可分为普通构架结构、交替构架结构、纵横隔板式结构、环筋桁架式结构等。1三、半潜式平台载荷及主要工作状态'1、工况I平台满载、静水、半潜吃水。此种工况(Behaviour)主要分析平台结构在重力、浮力作用下的强度，平台这时无任何运动，不钻井、无风浪，在平台每一构件上的载荷只有均布载荷和集

6、屮荷载。2、工况II平台满载、静水、半潜吃水，但平台整体冇一定升沉运动。此工况在丁•分析平台由升沉时的结构强度。虽然平台处于静水、无波浪的情况，但在这种因素引起的海面上升时（如涌浪、地震、海啸等），平台将产生升沉运动，此吋平台向上运动从而使平台受到与自重方向一致的惯性力作用，使结构处于不利状态。这种相当于自重增加的情况可以用向上的加速度的大小表示。3、工况III平台满载、静水、半潜吃水，整体冇一定升沉运动，冃处于井架大钩冇集屮载荷时的钻井工作状态。本工况在于考虑平台静水作业时的结构强度，此时平台的受力除工况II

7、外，还应加上井架大钩所吊有的集屮载荷（如钻杆、套管等）或者在钻井卡钻吋大钩因突然提钻而承受的动力载荷。这种人钩载荷通常取300t^500to所冇的这些载荷都通过井架平台，使井口区的平台结构载荷增大，或者使平台钻杆堆场区的均匀载荷变为井口区的集屮载荷。4、工况IV平台满载、设计风暴、半潜吃水、横浪，且设计波t等于2倍平台宽度，波峰位于平台的中心线上。此时平台除受到工况I静水载荷外，还受到波浪外力作用。中国首座半潜式钻井平台一勘探3号1984年7月由708研究所、上海船厂、地质矿产部海洋地质调查局联合设计上海船厂建

8、造的中国第一座半潜式石油钻井平台勘探3号正式交付使用这是至今为止我国唯一的一座自行设计、自行建造的海上半潜式石油钻井平台它的建成在我国造船工业、海洋开发装备等领域具冇十分重要的意义。勘探3号建成投入使用后先后荣获1983年中国船舶工业总公司重大科技成杲特等奖、1985年国家科技进步一等奖、1986年度国家质量金质奖等勘探3号建造中的水上合拢、浮力顶升法具有独创性浮力顶升法合拢工艺获19