海洋石油平台种类
- 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)。
海洋石油平台种类
海洋平台是在海洋上进行作业,石油钻探与生产所需的平台,主要分钻井平台和生产平台两大类。在钻井平台上设钻井设备,在生产平台上设采油设备。平台与海底井口有立管相通。
呵呵,石油钻探就是民用啦,当然也可理解为战略物资储备。但多才的美军把雷达也放到半潜式平台上了。
咱们先把军用的放在一边,海洋平台就是石油开采业向水下进军的一个产物。最原始的海洋平台甚至不能称为海洋平台,而是湖泊平台(1891年,圣玛丽湖,俄亥俄州),结构为木质,作业水深甚至仅有1.5m。说白了,就是给陆上井架加了一层台阶。既然能在湖边,也能在海边嘛,到现在海洋平台已经发展成为高附加值、高科技的工业设施。形式多种多样,且几乎每种新型的平台形式出现都是为了再更深的海区中作业。
最早出现的平台是导管架平台(Jacket),适用于浅近海。导管架平台可以看作最原始,最直接的将钻井设备与海底连接起来的措施。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。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4-5m,这样可避免波浪的冲击。导管架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。
导管架平台使用水深一般小于300m,世界上大于300m水深的导管架平台仅7座。目前最大的导管架平台是在墨西哥湾安装的水深为610m的导管架平台。呵呵,看到下图,你是不是就想到一个字,“笨”?
典型导管架平台
导管架平台还有一个缺点,就是走不动。自从安装之日起,它就永远固定在那个经纬度上了。如果某公司财力有限,无法同时安装多个导管架平台,这时就出现了坐底式平台。坐底式钻井平台是早期在浅水区域作业的一种移动式钻井平台。平台分本体与下体(即浮箱),由若干立柱连接平台本体与下体,平台上设置钻井设备、工作场所、储藏与生活舱室等。钻井前在下体中灌入压载水使之沉底,下体在坐底时支承平台的全部重量,而此时平台本体仍需高出水面,不受波浪冲击。在移动时,将下体排水上浮,提供平台所需的全部浮力。坐底式的工作水深比较小,愈深则所需的立柱愈长,结构愈重,而且立柱在拖航时升起太高,容易产生事故。由于坐底式平台的工作水深不能调节,已日渐趋于淘汰。胜利1号与胜利4号都是坐底式平台。
坐底式平台
你看,坐底式平台虽然能移动,但还是到不了更深的地方去。好么,人类中从来不缺乏能工巧匠。在全面研究了海洋工程环境之后,美国人R G LeTourneau在19世纪50年代初提出了自升式平台的理念,受到了广泛的关注,但热闹归热闹,关注之后却没有一家石油公司愿意建造自升式平台。LeTourneau找来找去,终于找到了一家愿意签合同的公司Zapata Off-Shore Company,这家公司的掌柜叫George H W Bush,哈哈,没错,就是后来当过大统领的老布什。在某次平台建造中的仪式上,老布什还特意带着小布什一起去见了见世面。
LeTourneau设计的自升式平台,于1955年建成。
老小布什
是不是从这起,就注定了父子俩要为石油跟伊拉克干仗?
自升式钻井平台(Jack-up)是由一个上层平台和数个能够升降的桩腿所组成的海上平台。这些可升降的柱腿能将平台升到海面以上一定高度,支撑整个平台在海上进行钻井作业。这种平台既要满足拖航移位时的浮性、稳性方面的要求,又要满足作业时着底稳性和强度的要求,以及升降平台和升降桩腿的要求。由于自升式平台可适用于不同海底土壤条件和较大的水深范围,移位灵活方便,便于建造,因而得到了广泛的应用。目前,在海上移动式钻井平台中它仍占绝大多数。导管架平台和自升式平台比起来就是铃木摩托和福特汽车的关系。
典型的自升式平台
自升式平台下水,跟导管架平台一样的道理,去更深的地方就得付出尺度和重量增加的代价。目前自升式平台最大的作业水深是400ft,也就是122m。还是那个老问题,如何到更深的地方去采油?除了钻井船之外还有什么办法?壳牌公司的Bruce Collip提出了半潜式平台的理念。其实这个理念得来相当轻巧。壳牌公司的一家施工单位——蓝水钻井公司有一座浸没式平台“蓝水1号”,“蓝水1号”的结构就像一张方桌,方形甲板下面四根立柱,四根立柱底部之间有一些浮箱连接。“蓝水1号”本来就是按照浸没式设计的,拖航时浮箱提供的浮力自然无法与平台重力平衡,因此拖航时水面没过了浮箱,但还在甲板之下。在1961年的一次拖航过程中,Bruce Collip观察到在这个状态下平台相对于其平衡位置的运动极小,就意识到这座平台也能在漂浮状态下作业。
半潜式平台(Semi)是大部分浮体沉没于水中的一种小水线面的移动式平台,它从坐底式平台演变而来,由平台本体、立柱和下体或浮箱组成。此外,在下体与下体、立柱与立柱、立柱与平台本体之间还有一些支撑与斜撑连接,在下体问的连接支撑一般都设在下体的上方,这样,当平台移位时,可使它位于水线之上,以减小阻力;平台上设有钻井机械设备、器材和生活舱室等,供钻井工作用。平台本体高出水面一定高度,以免波浪的冲击。下体或浮箱提供主要浮力,沉没于水下以减小波浪的扰动力。平台本体与下体之间连接的立柱,具有小水线面的剖面,主柱与主柱之间相隔适当距离,以保证平台的稳性,所以又有立柱稳定式之称。
半潜式平台已经成为海洋钻井平台的主要发展方向。嗯,相当于用了TSI+DSG 的迈腾吧。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。代作业水深年代
1 600 ft 1960
2 1000 ft 1969–1974
3 1500 ft 1980
4 3000 ft 1990
5 7500 ft 1998–2004
6 10000 ft 2005–2010
工作水深排世界前15名的半潜式平台中,巴西国家石油(BR)占9艘,英国石油公司(BP)2艘,壳牌石油1艘,美国ATP油气公司1艘,Chevron公司1 艘,美国Anadarko石油公司(APC)1艘。
典型的半潜式平台