胜利三号坐底式钻
[汇总]海洋平台种类
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海洋平台种类按其结构特性和工作状态可分为固定式、活动式和半固定式三大类。
固定式平台的下部由桩、扩大基脚或其他构造直接支承并固着于海底，按支承情况分为桩基式和重力式两种。
活动式平台浮于水中或支承于海底，能从一井位移至另一井位，接支承情况可分为着底式和浮动式两类。
近年来正在研究新颖的半固定式海洋平台，它既能固定在深水中，又具有可移性，张力腿式平台即属此类。
固定式平台桩基式平台① 导管架型平台。
在软土地基上应用较多的一种桩基平台。
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、泥浆循环净化设备、人员的工作、生活设施和直升飞机升降台等。
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。
在冰块飘流的海区，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；近年应用谱分析技术分析管结点的应力，取得较好的结果。
导管架由导管（即立柱）和导管间的水平杆和斜杆焊接组成，钢桩沿导管打入海底。
打桩完毕后，在两者的环形空隙内用水泥浆等胶结材料固结，使桩与导管架形成一个整体，以承受巨大的竖向和水平荷载。
若桩的承载能力不能满足要求时，可在立柱之间和角立柱的周围增设钢桩。
这种平台施工时一般先在陆地上预制导管架,再用驳船拖运就位进行安装,通过调节压舱水使驳船倾斜，然后用卷扬机将导管架送入水中，由其自身浮力悬浮在水中，再向导管架立柱内灌水，同时用起重船把导管架竖立就位于海底井址，再将桩逐段连续打入海底土层固定。
第2章 海上石油平台类型
（1）桩腿 按其结构来分， 有圆柱及桁架两种。按其升降方 式来分，又有气动、液压、齿轮 齿条传动三种。管柱桩腿采用气 动或液压方式升降，而桁架桩腿 则采用齿轮齿条传动方式。桩腿 长度视水深而定，一般为75～ 170m。
图2－8 自升式钻井平台
石油工程学院海洋工程系29
（2）工作平台 本身就是一个驳船甲板，用以安放机械设备。 钻井时，桩腿下降，支在海底，平台高出海面，以便进行作业。完 井后，先将平台降至海面，再拔起桩腿，于是驳船漂浮于海面，以 便拖运。
图2－6 坐底式钻井平台
石油工程学院海洋工程系26
图2－7 坐底式钻井平台
石油工程学院海洋工程系27
其结构组成有：
（1）沉垫（浮箱）利用充水排气及排水充气的沉浮原理来控 制沉垫沉降或上升。钻井时，沉垫中注水，因而可坐于海底。完井 后，沉垫排水充气，构成浮箱，因而平台升起，即可拖航。沉垫 （浮箱）有船舱型及浮筒型两种。
图2－5 带桩架与不带桩 架的固定平台
石油工程学院海洋工程系24
（4）按钻井设备布置分，有带辅助船、不带辅助船两种。前 者将钻杆、套管、泥浆材料库、水泥库等器材存放在辅助船上， 因而平台面积可缩小至15×30m^2。后者需加大平台面积至 16×40m2，或采用多层式结构，分层布置设备，但因高度增加， 稳定性差。
固定平台的优点是： 1）稳定性好。 2）海面气象条件对钻井工作影响小。 其缺点是： l）不能移运。 2）造价高，适用水深有限，它的成本随水深而急剧增加。
固定钻井平台一般应用于有价值的油田，且适用水深在 20m以内。完井后可做采油平台用。
石油工程学院海洋工程系25
2．坐底式钻井平台
坐底式钻井平台是一 种具有沉垫（浮箱）， 并借助沉垫可坐于海底， 漂浮海面则可拖航的移 动式平台。如图2－6所 示，其上为工作台，下 为沉垫（浮箱），中连 支撑管柱，总高度大于 工作水深。我国自行设 计与建造的“胜利一号” 坐底式钻井平台如图2－ 7所示。
海洋平台结构物简介
座底式海洋钻井平台－胜利2号
胜利2号
• “胜利二号”极浅步行座底式钻井平台是一种两栖型、内外双体结构 移动平台。兼有常规座底式平台和陆用步行机械的特点。平台的内体 与外体均由甲板、立柱和沉垫三部分。
• 胜利二号具体数据： • 主要尺寸： • 总长：75.24m 总宽：43.14m 沉垫长：72.00m • 沉垫宽：42.5m 沉垫高：2.5m 甲板长：72.00m • 甲板宽：42.5m • 设计标准： • 最大作业水深：6.8m 最大钻深：4500m • 最大可变载荷： • 钻井状态：128吨 拖航状态：769吨 • 大钩载荷：450吨 转盘负载：450吨
SPAR平台
座底式海洋钻井平台
坐底式钻井平台又叫钻驳或插桩钻驳，适用于 河流和海湾等30m以下的浅水域。
坐底式平台有两个船体，上船体又叫工作甲板， 安置生活舱室和设备，通过尾部开口借助悬臂结 构钻井；下部是沉垫，其主要功能是压载以及海 底支撑作用，用作钻井的基础。两个船体间由支 撑结构相连。这种钻井装置在到达作业地点后往 沉垫内注水，使其着底。因此从稳性和结构方面 看，作业水深不但有限，而且也受到海底基础(平 坦及坚实程度)的制约。所以这种平台发展缓慢。
胜利3号
胜利4号
自升式钻井平台（ jackup）
自升式钻井平台又称甲板升降式或桩腿式平台。
这种石油钻井装置在浮在水面的平台上装载钻井 机械、动力、器材、居住设备以及若干可升降的 桩腿，钻井时桩腿着底，平台则沿桩腿升离海面 一定高度；移位时平台降至水面，桩腿升起，平 台就像驳船，可由拖轮把它拖移到新的井位。
南海5号
张力腿式平台 TLP
• 张力腿式钻井平台是利用绷紧状态下的锚索产生的拉力与 平台的剩余浮力相平衡的钻井平台或生产平台。
钻井平台
• 我国的钻井平台欣赏
渤海一号 自升式钻井 平台
设计单位:中国船舶工业集团公 司第708研究所 制造单位:大连造船厂 制造国家:中国 出处:中国船舶工业集团公司第 708研究所 建造年代:1972年 纪年:1972 总长:60.60m 载重量:57000t 排水量:30m 型宽:32.50m 型深:5.00m 特点: 本平台式我国自行研制 的第一座海洋工程装置。有4 套桩腿和液压升桩结构。平台 经历过10级大风及唐山大地震 的考验。现已退役。
港海1号 自升式气垫组合钻井平台
设计单位:中国船舶工业集团公 司第708研究所 制造单位:大连造船厂 制造国家:中国 出处:中国船舶工业集团公司第 708研究所 建造年代:1998年 纪年:1998 总长:66.00m 排水量:3213t 型宽:36.00m 型深:4.00m 工作水深：0-2.5米 特点：插拔桩容易、重量轻、 操作方便、高效可靠、成本低； 强度、刚度高
设计单位,制造单位:大连船厂 制造国家: 中国 出处:《大连造船厂》 建造年代: 1982年 长:47.6米， 型宽:45.72米，型深:2.59米 工作水深:30.48米 钻井深度:7619.63米 总升力:4.7072万KN 设计建造和验收按照ABS规范和美国联邦规范
中海油3号
海港1号钻井平 台
• 当前世界上大型、先进的石油钻井浮船
• 发现者精神号(Discoverer Spirit) • 西班牙奥斯坦诺(Astano)船厂2000年建成 具有双井架、双套钻机，工 作水深：3,048m(10,000ft)，钻井深度：10,668m(35,000ft)，配有双 套Emsco EH V-5,000Hp钻机, 生活模块：200人 • 海军勘探者1号(Navis Explorer 1) • 韩国三星船厂2000年3月建，工作水深：3,048m(10,000ft)，钻深能力： 11,000m(36,000ft)，为当今最深，主尺度，201m（660ft） ×40m(131ft)×型深19.5m64ft)，可变载荷：15,000t，生活模块：130 人，钻机主绞车功率：Hitec AHD-6,600Hp • GLOMAR C。R。LUIGS号(Navis Explorer 1) • 北爱尔兰Harland & Wolff船厂于1999年建造，工作水深是目前最深的 一艘船,为3,658m（12,000ft，)，钻深能力：10,668m(35,000ft)，主 尺度为：229.25m(752ft)×36.80m(118ft)×型深17.68m(58ft)，生活 模块：150人
海洋平台种类
活动式平台
着底式平台 ① 坐底式平台。最早的活动平台采用钻井驳船。后来随着海洋石油钻探水深的不断增加,钻井驳船进一步发展成坐底式平台,它由沉垫、立柱和平台甲板三部分组成,适用于水深为5～30米而且海底比较平坦的场合。沉垫可以是整体式，也可以是分离式。向沉垫内灌水，平台即下沉坐落在海底。把水排出,平台就能浮起，故这种平台又有沉浮式之称,要求沉得下，坐得稳，浮得起。中国建成的胜利一号平台即属浅海坐底式平台。 ② 自升式平台。由一个驳船式船体和若干能升降并能起支撑作用的桩腿组成，船体有足够的浮力以运载钻井设备和给养到达工作地点。作业时平台被桩腿支撑并抬升到海面以上。转移时，把桩腿拔起，驳船式船体下降浮于水面，即可拖运到另一地点。 自升式平台分为插桩自升式和沉垫自升式。桩腿可插入海底，也可在桩腿下面设置“桩靴”或独立的小沉垫。桩腿结构可以是封闭壳体式，也可以是构架式。桩腿升降机构，有电动液压式和电动齿轮齿条式。船体平面形状可以是三角形、矩形或五边形，其特点是浮运方便,作业时稳定性好，适用水深为5～90米。这种平台的应用较广。 浮动式平台 ① 钻井船。把钻井设备安装在船体上，靠锚系或动力定位，在漂浮的状态下钻井。一般都有自航能力，可在几百米或上千米水深的海域工作，但对风浪极为敏感，当风力超过7～8级，波高超过3～4米时就要停止作业。 ② 半潜式平台。主要由上部结构、下潜体、立柱及斜撑组成，下潜体有靴式、矩形驳船船体式、条形浮筒式。其外形与坐底式平台相似，上部结构装设全部钻井机械、平台操作设备以及物资储备和生活设施、它是一个由顶板、底板、侧壁和若干纵横仓壁组成的空间箱形结构，水密性较高，能提供较大的浮力，作业时下潜体灌入压舱水使其潜入水下一定深度，靠锚缆或动力定位。拖航时排出压舱水，使下潜体浮在水面。在浅水区作业时可使下潜体坐落在海底，类似坐底式平台。它既可在10～600米深的海域工作,又能较好地适应恶劣的海况，但其经济水深一般为100～300米。 在深水海域中开发石油时，坐底式钻井平台不能满足要求；自升式平台虽然使用水深较大，但不经济；浮动式钻井船可适用于较大水深，然而受海况的影响，其开工率很低；而半潜式平台既可在很深的海域工作，又较能适应恶劣的海况，有良好的运动特性。 遇到恶劣天气时，要引缆作业，可用船用撇缆枪。因此，半潜式平台是目前深海钻井的主要装置。
胜利油田钻井平台参数
应急发电机
柴油机TBD604BL6450KW1500rpm
发电机IFC5406-4TA42-Z58KVA50HZ
钻井设备
绞 车JC-50D1100KW1050rpm
井架HJJ450/47-T4500KN
游动大钩G-500500 T
生活区
可供45人居住
动力设备
柴油机TBD620V12 1364KW 1800 rpm
发电机IFC5506-4TF92-Z 480V 60HZ1800rpm
钻井设备
绞 车National1625DE
井 架9.14*9.14*44.8MJJ300/43-TH
游动大钩DG-4504500KN
天车NATIONAL754P
柴 油 机：12V-92AT 706KW 1800rpm
发电机组：573RSL2603APW 540KW 1800rpm 480V 60HZ
钻井设备
绞 车：IDECO-E-3000 1491.4-2982.8KW9144 m
井 架：44.8 m908T
游动大钩：BJ-5750750T
天车：DRECO1385750T
钻井凹槽：6m×11.4m
作业水深
9 m
钻井深度
6000 m
舱室储存
燃油：398 立方米钻井水：845 立方米生活水：400 立方米
罐装材料
140 立方米 +280 立方米
可变载荷
（最大）钻井状态：250 T拖航状态：1032.54T
转盘负荷
635 T
生活区
可供85人居住
动力设备
柴油机组：5台CAT3516DITA1084KW 1000 rpm
第七章海洋石油钻井设备(第一讲)
3.海洋油气田开发概况及我国的石油战略 钻井机械电子教案
全球已有一百多个国家在北海、墨西哥湾、南美洲、北美洲、西非、里 海及太平洋沿岸，进行海上油、气勘探，其中对深海海底勘探的有五十
多个国家。随着工程技术的不断创新，海底石油和天然气勘探将向深水
区发展，储量将继续增加。
钻井机械电子教案
中国海上油气勘探主 要集中于渤海、黄海、东 海及南海北部大陆架，预 测石油资源量为275.3亿吨 ，天然气资源量为10.6万 亿方。 目前我国海洋原油的 发现率仅为12.3％，世界 平均探明率为73%；海洋天 然气发现率仅为10.9％， 世界平均探明率为60.5%。 极具勘探开发潜力。
钻井机械电子教案
7.1 海洋石油钻井平台
与陆上石油钻井相比，由于地理位置和环境条件不同， 海洋石油钻井在设备、装置等多方面具有其特殊性。 海洋石油钻井平台的作用：提供安装设备、配备器材、 存放物资的场地，作业及生活场所。
钻井机械电子教案
7.1.1 海洋石油钻井平台的组成
1.动力设备 （1）钻井用动力设备； （2）船用航行动力设备（轮机）； （3）浮动定位动力设备； （4）桩脚升降用动力设备； （5）辅助工作用动力设备。 2.钻井设备 除陆上钻井用到的绞车、转盘、井架和钻井泵等，此 外还有一些特殊设备，主要包括： （1）升沉补偿装置； （2）钻井水下设备； （3）钻杆排放装置。
钻井机械电子教案
（1）坐底式钻井平 台 我国——六十年代初 起步，现有7座坐底 式平台，在浅海石油 开发中发挥了重要作 用，并培养和锻炼了 一支设计、建造、操 作和管理的队伍。 应用——渤海沿岸的 胜利油田、大港油田 和辽河油田等。
"胜利三号"坐底式钻井平台
钻井机械电子教案
2海上石油钻井平台
第一章
海上钻井平台
第一节 海上钻井平台的分类及特点
一、海上钻井平台的分类
桩基式平台 固定式重力式平台 张力式平台 绷绳塔式平台 海洋钻井平台 自升钻井平台 底撑式平台 坐底式平台 移动式 浮式钻井船 浮动式平台半潜式平台
2、下部浮体
下部浮体的作用：为整个平台提供浮力，整个装臵的重力以及各种
外力载荷都要靠此浮力支撑。
目前半潜式平台一般都有自航能力和自动动力定位系统。自航和动力定 位的推进器都装在下部浮体上。
巨大的浮体内分成许多隔舱，可以作为压载舱室，也可以作为各种液体
材料的储藏室。依靠改变压载水量，可以使浮体潜入海面以下或浮到海面上。
1、重力式平台
重力式平台是依靠平台基础的巨大的重力压在海底，从而与海底牢固联 结。 要求海底很平整。 重力式平台的基础和腿柱中都分为许多舱室，这些舱室本身就是非常好 的大型储油罐，在平台安装阶段的拖航和下沉时可作为压载舱。 重力式平台的最大优点是，抗腐蚀能力特别强，另外，防火和抗暴能力， 抵御风浪的能力，都比钢质桩基式平台好，还有一个优点是制造成本低。
着桩腿向上爬，升离海面一定高度，准备新的厂口井的作业。从上述五项作 业可以看出，有四项是升降作业。 升降机构的好坏，是评价一个自升式平台性能优劣的重要标志。
五项作业是顺利钻井的基础和前提条件。顺利完成五项作
业，除了良好的升降系统和熟练的作业技术外，还要注意选择
好的天气条件和海况条件。 五项作业期间是自升式平台最易出事故的阶段。在中外海 洋钻井史上，这方面的教训是很深刻的。
角形、五角形等。
(二)桩脚
作用：在钻井过程中，使整个钻井平台支撑于海底，并使平台离开海
海上钻井平台
第二章海上钻井平台§2--1 海上各类钻井平台简介一、桩基式固定平台固定平台是借助导管架固定在海底的一个高出水面的建筑物，上面铺设甲板，作为平台，用以放置钻井机械及设备。
1.固定平台分类（1）按导管架的结构型式分:有直桩式、直桩—斜桩式、联结式三种（2）按材料分:有木桩、混凝土桩、钢桩三种木桩(强度低，易腐烂)混凝土桩(强度低)钢桩(易腐蚀）（３）按打桩用的设施分:有带桩架、不带桩架两种前者通过打桩架打桩后，打桩架即作为导管架的组成部分后者需在驳船运送来的甲板上打桩，打桩后留下甲板固定好，驳船即离开。
（４）按钻井设备布置分:有带辅助船、不带辅助船两种。
前者将钻杆、套管、泥浆材料、水泥等器材存放在辅助船上，因而平台面积可缩小至15×302m。
后者需加大平台面积至16×402m，或采用多层式结构，分层布置设备，但因高度增加，稳定性差。
（5）按桩的数目分a.单桩腿b.三、四桩腿；c.多桩腿2.固定平台的建造：a. 预制导管架；b.移运到海上；c.打桩增大支撑：爆扩桩、倾斜桩d.架设上层建筑立柱式、桁架式3.平台升离高度：原则：最高潮位、最大浪高时，海水不能打到平台上计算： H=2/3最大浪高＋最高潮位＋1.5米4．固定平台的优缺点优点：１）稳定性好；２）海面气象条件对钻井工作影响小。
缺点：１）不能移运；２）造价高，适用水深有限，它的成本随水深增加而急剧增加。
二、坐底式钻井平台坐底式钻井平台：是一种具有沉垫（浮箱）的平台，借助沉垫可坐于海底，若漂浮海面则可拖航1．沉垫坐底式(1)沉垫（浮箱）钻井时，沉垫中注水，可坐于海底。
完井后，排水充气，平台升起，即可拖航。
沉垫（浮箱）有船舱型及浮筒型两种。
(2)工作平台有正方形、长方形、三角形三种型式，与中间支柱焊接相连。
一边有开口，以便于完井后移运，两侧安置吊梯或起重机，以便从辅助船上搬运器材。
(3)支柱一般采用金属衍架结构，与平台及沉垫相连接，它的高度随工作水深而定，约为20～30m。
港口工程
⑶ 护岸
直接护岸，即利用护坡和护岸墙等加固天然岸边， 抵抗侵蚀； 间接护岸，即利用在沿岸建筑的丁坝或潜堤，消减 波浪、改变水流方向、拦截水流，促使岸滩前发生 淤积，以形成稳定的新岸坡。 护岸工程一般有护坡和护岸墙两种。 护坡适用各种护面保护天然岸坡，其坡度较缓，接近或 稍陡于天然岸坡的坡度。 护岸墙是一种重力式墙，当地基较软、承载力不足时， 在墙下面作桩基。
胜利3号坐底式 钻井平台
1998年7月竣工的香港机场，该机场按照2040年客运量8,730万人
次，货物890万吨，飞机起降37.55万架次的要求设计，占地
12.48平方公里，造价1,550亿港币(约200亿美元)。机场设有2条 平行的长3,800m、宽60m的沥青混凝土跑道，跑道两端设有仪
海上钻井平台
海上钻井平台俯视图
1.概念 指在近海区域设 置或建造工程构 筑物，如海洋石 油钻井、储油平 台、海上导航灯 塔等。 2.特点 ⑴ 环境条件（地质、地理、气象、水文等）复杂且随机性大。 要综合考虑风、波浪、海流、海水盐分、冰冻、温度变化以 及地震等多种因素。
⑵ 结构
尺度大且 设计安全 度要求高。
当地时间4月21日，美国海岸警卫队试图救火的场景 。
⑶ 结构设计时 考虑作用力的多 样性（恒、活、 波浪、冰、施工 安装、地震作用 力等）。 ⑷ 施工方法的 特殊性。
施工时经常需要 潜水人员进行水 下作业。
海洋工程施工特殊，经常需要潜水人员进行 水下作业检查观测
3.海洋工程构筑 物—海洋平台 • 构成：上部结构 （平台）、立柱、基 础（或沉垫）
各类平台详解
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。
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。
目前的海上石油钻井平台可分为固定式和移动式两种。
固定式钻井平台大都建在浅水中，它是借助导管架固定在海底而高出海面不再移动的装置，平台上面铺设甲板用于放置钻井设备。
支撑固定平台的桩腿是直接打入海底的，所以，钻井平台的稳定性好，但因平台不能移动，故钻井的成本较高。
为解决平台的移动性和深海钻井问题，又出现了多种移动式钻井平台，主要包括：坐底式钻井平台、自升式钻井平台、钻井浮船和半潜式钻井平台。
坐底式钻井平台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。
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。
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，桩腿的高度有七十多米，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。
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。
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。
中国海洋石油工业的发展历程
中国海洋石油工业的发展历程(转载)中国海洋石油工业的发展历程新中国的海洋石油事业发端于南海，早在1957年，有关部门即开始在海南岛南面莺歌海岸外组织作业,追索海面后由于60年代越美战事终止。
1958年，则在渤海湾荣城至大沽口一段沿海地带调查油气苗；1959年，开展并海域及其邻近陆地的小比例尺航空磁测，资料初步揭示渤海是华北拗陷区的一个组成部分。
1960年5月，开展重力、电法的物探试验；随后完成了渤海全海区的地震概查和安排了远景较好的辽东湾海域的普查和重力调查。
证实，渤海是陆地各拗陷向海域延伸的部分。
这期间，也在渤海进行了地质观测、测量海底地形，底质取样以及力工作。
从渊源上讲，在石油企业改革之前，中石油，中石化，中海油的各大油田均归口石油部管辖，改革后中石油占有油田，中石化则包揽大多数炼厂，中海油则在石油需求强劲的背景下逐渐崛起。
中国陆上油田基本被中石油，中同样海上的有利区块也都被中海油注册，虽然也有关于中海油上陆，中石化，中石油下海的说法，但中石油、中油依然缺乏互动。
而经过40多年的开发，中国陆上石油资源，尤其是东部油田油气资源已成日益递减状态，海上将有力缓和这一状况。
在几年内渤海油田很有可能成为中国第二大油气产地，中海油也将超越中石化成为中国第产商。
1961年、1964年分别对黄海海域进行地震初查，以了解南黄海与苏北盆地的地质构造关系，并着手对其含油前作。
海上油气勘查的逐步展开渤海油气勘查取得了突破，发现了海上油田。
1967年6月，海1井试获日产30t 为我国海域第一口出油井。
南海北部湾油气勘查的突破。
从60年代安排了区域性调查后。
直到1973年初，美、越签订《巴黎协定》结束越海海域恢复平静之后，中国燃料工业部才再一次成立了南海石油勘探筹备处，恢复南海石油勘探。
到1973年，综合地质、地球物理调查，预测北部湾是一个有良好前景的含油气拗陷。
此后几年，由于国内又出现其它原因，石油勘探开发一直处于停滞状态。
中石化胜利油田海洋钻井公司海上平台设备简介
主要装备
防喷设备： 泥浆净化设备 ：
防喷器控制系统：FKQ6406A 防喷器控制系统：FKQ6406A 振动筛：2 GJZS振动筛：2台GJZS-1 1250rpm 工作压力：21MPa； 工作压力：21MPa； 除砂器：1 除砂器：1台ZCSQ250*2 电机功率：18.5KW 电机功率：18.5KW 1460rpm 漏斗直径250mm， 漏斗直径250mm，
设计标准 ：
最大作业水深： 6.8 m 最大钻井深度：7000m 风速： 12 m/sm
最大可变载荷 ：
钻井状态：1280 T 拖航状态：769 T
载荷 ：
大钩负荷： 450 T 转盘负荷：450 T
起居生活区 ：
可供94人居住
WE MUST DO BETTER
主要装备
动力设备：
柴油机组 ：4台CAT3516 1000 rpm 发电机组 ：4台SR4B 1100kw 1485KVA
WE MUST DO BETTER
主要装备
防喷设备： 泥浆净化设备 ：
防喷器组： 振动筛：2 COBRA振动筛：2台COBRA-S 1套SFZ1310A单闸板防喷器 SFZ1310A单闸板防喷器 L×W×H=96“×68”×72“ H=96“×68”× 工作压力70 工作压力70 Mpa HP: 2.5KW 1800rpm 1套SFZ1310双闸板防喷器 SFZ1310双闸板防喷器 除砂器：1 除砂器：1台ZCNQ 工作压力70 工作压力70 Mpa 1套FW1305万能防喷器 FW1305万能防喷器 0.2-0.4Mpa 120M3/H 0.2工作压力35 工作压力35 Mpa 除泥器：1 除泥器：1台ZCNQ 8斗 防喷器储能器控制器： 1套FKQ6406 充氮压力7Mpa 正负0.7 充氮压力7Mpa 正负0.7
坐底式海洋平台整体结构强度有限元分析
关 键 词： 坐底式钻井平台；有限元分析；Ａ Ｓ Ｓ Ｎ Ｙ
０ 引 言
坐 底式 海洋平 台主 要 由沉垫 、立 柱 、主 甲板 组 成 ，是移动 式平 台 中发展最 早 的一种 。其结 构简 单 、
设计与 制造 方便 、造 价远 低于 自升 式和半 潜式 平 台、使用 可靠 、操 作方 便 ，特 别适用 于 浅海 区 （ 作业
５ ２卷
增刊 ２
中
国
造
船
Ｖｏ ． ２ Ｓ ｃ ａ １ ｐｅ ｉ ｌ ５ ２ Ｓ ｐ ２０ １ ｅ ． １
２ １ ４ ９月 ０ ： １
Ｓ Ｐ ＵＩＤＩ ＨＩ ＨＩ Ｂ Ｌ ＮＧ ＯＦＣ ＮＡ
文 章 编 号 ： １０ －８ ２２ １）２０ ８—５ ０ ０４ ８（０ Ｓ －１７０ １
各层 甲板 上 ， 内体 各层 甲板 为单层 结构 ，外 体 甲板 为箱 形结 构 。
１ 基 本参 数 ． ２
平 台沉 垫型 长 ７ ｍ，型 宽 ４ ． ２ ２５ ｍ，型深 ２５ ． ｍ；主 甲板 型长 ７ ｍ， 宽 ４ ．ｍ；外 体上 部箱 形 甲板 距 ２ 型 ２５ 基 线 １． Ｏ１ ｍ， 内体主 甲板距 基 线 １ ．ｍ，作 业 甲板 距基 线 １．８米 ；艉 部井 口槽 长 ｌ．２ ０８ ５４ ４９ ｍ，宽 ６６Ｔ。 ．１ Ｉ
足 变形协 调 方程 。
２－ ． ３应 力应 变方 程 ２ 单元 的节点力 和节 点位 移呈线 性 关系 ，即
ｆ＝ｋ Ａ
式 中：厂 应力 ， 为应变 ，ｋ为刚度 系数 。 为 上述 三组方 程最 终 归结 为从 已知 的外力 、外 变形 求解 单元 内力和 变 形。 ２３结 构分 析数 学模型 描述 ． ２３１模拟 内容 ．．
移动式钻井平台的介绍
移动式海上钻井平台介绍及新技术的运用一，概述海洋占地球表面积70. 9%,平均深度约为3 730 m, 90%以上的水深为200 m~6 000 m,大量海域面积的资源尚待开发,尤其是石油、天然气等重要经济、战略物资。
据地质学家预测,海底石油天然气总储量约2 500亿吨。
我国是一个海洋大国，在约300万平方公里的海洋辖域内蕴藏着丰富的石油和其它重要资源。
加强开发我国海底石油资源对我国的经济发展有着十分重要的意义。
这就需要一批适合我国海洋石油开采的装备，所以首先对海上石油开采装备，即海上钻井平台进行初步了解显得很必要。
二，平台类型介绍在海上油田的勘探开发过程中，不论是在勘探阶段钻勘探井，还是在开发阶段钻生产井，均要在海上石油钻井平台上进行作业。
海上石油钻井平台大体上可分为固定式和移动式两大类。
固定式钻井装置包括：桩基（导管架）式平台和重力式平台，用于深水作业的顺应式平台，如牵索（绷绳）塔式平台、张力腿式平台、浮力塔式平台；用于浅水作业的人工岛。
移动式钻井装置包括坐底式钻井平台、自升式钻井平台、半潜式钻井平台、钻井船、张力腿式平台和牵索塔式平台。
鉴于我国的海上石油钻井平台大多采用移动式平台，所以重点对各种移动式平台的特点进行探讨。
1，坐底式钻井平台是一种由沉垫（浮箱）、立柱、上层平台（甲板）和抗滑桩等部分组成的移动式平台。
坐底式钻井平台工作时，先由拖轮将其拖至井位，然后灌水下沉，沉垫坐底后，打好抗滑桩，就可钻井作业。
由于坐底式平台甲板高度固定，其工作水深较浅（一般为5m到30m），因而适宜在极浅海区打探井。
这种平台钻垫坐在海底，只要海底土壤密实、平坦无严重冲刷，是比较稳定的，另外平台上设有抗滑桩，可提高平台的坐底稳定性。
坐底式钻井平台的优点是能提供稳定的钻井场地，移动性能好，而且改装后可作为采油平台、储油平台、生活与动力平台等。
缺点是上层平台高度固定，不能调节，工作水深有限；拖航时阻力大；当海底冲刷严重时，钻井易移位，需要采取防滑移、防冲刷及防淘空等措施。
胜利三号钻井平台技术改造
文章编号:1001-4500(2003)05-0030-04胜利三号钻井平台技术改造赵 灵,赵培俭(胜利石油管理局海洋钻井公司,东营市257055) 摘 要:简要介绍胜利三号钻井平台技术改造设计方案;对平台技术改造后的整体性能包括:重量重心、拖航稳性、沉浮稳性、抗滑稳性、抗倾稳性等方面进行了校核计算;并通过建模对平台的总体结构强度进行了校核分析。
关键词:钻井平台;技术改造;总纵强度分析;性能校核 中图分类号:T E951 文献标识码:B1 前言 随着海洋石油钻井环境条件的改变,胜利三号钻井平台逐渐暴露出了自身的一些问题。
首先,胜利三号钻井平台的施工作业因受区域的限制,浅水区域的探井钻井工作量日趋减少;其次,胜利三号钻井平台原设计限制了平台的许多功能,主要是钻台无法移动,不能满足施工开发井组的需要。
经过系统详细的可行性研究,胜利油田海洋钻井公司决定对整体状况较好的胜利三号平台进行改造。
将其由一次坐底只钻一口井改造成为一次坐底能钻八口井,并能在平台井口槽内安装导管架作业能力的钻井平台;通过进行钻台移动系统的改造以及相关适应性改造,提高坐底式钻井平台的工作效率,降低钻井成本,适应海上石油生产的需要,并增强国内外竞标能力。
本文从井架移动改造出发,介绍胜利三号钻井平台的改造设计方案并进行可行性分析;围绕新增的钻台移动装置,对平台的局部结构进行加强设计和强度校核;并对胜利三号钻井平台进行电缆架设计。
2 改造设计及总体性能校核2.1 钻台移动机械改造设计钻台移动装置由上底座、下底座、下导轨以及液压移动器等组成,下导轨安装在上平台的主甲板上,下底座依靠移动器能沿着下轨道前后移动;上底座安装在与下底座为一体的横导轨上,下底座依靠移动器能沿着横导轨左右移动。
见图1。
2.2 钻台改造由于设计了上底座及下底座,钻台底座结构不需要保持原来的强度、刚度和高度,可以割除原来的四个支柱及两侧桁架结构,将两侧高度为1.2m的工字梁加强到高度1.8m,把原钻台下部的四个调平装置底座(高0.3m)焊到钻台四角下面。
浅谈坐地式平台淘空、滑移机理
浅谈坐地式平台淘空、滑移机理胜利海洋钻井公司现有三条坐底式钻井平台，投产以来，在渤海湾浅水区进行海洋石油的勘探开发施工，施工中累计已发生10余次淘空、滑移事故，导致了施工中断、井口报废、平台结构破坏、舱室漏水等严重后果，不仅影响了生产时效和施工安全，而且造成了较大的经济损失。
为避免或最大限度减少此类事故的发生，本文从平台的结构性状出发，结合渤海湾海底地质特点，以及风、浪流特性，分析研究坐底式平台淘空、滑移的成因，为采取有针对性的预防措施提供有力的技术支持。
一、坐底式平台防滑移设计概况对于坐底式钻井平台在钻井施工时，首先要考虑平台就位以后的坐底稳性，主要是抗滑移稳性。
所谓抗滑移稳性，就是指当地基的剪切应力超过土壤的抗剪强度时，平台可能沿地基土壤的某一个面发生滑移破坏。
平台抵抗这种滑移破坏的能力称为抗滑移稳性。
目前通常按照美国石油协会（API）的规范和挪威船级社（DNV）的规范计算坐底式钻井平台的抗滑移稳性。
为满足坐底式平台施工安全的需要，平台在建造设计和改造设计中，都要根据平台使用海域气候条件，海床特点，依据相关的规范，通过严格的设计计算，设计可靠的坐底式平台抗滑移系统，制定平台在不同工况的环境载核约束条件，但在实际施工中，由于特殊气象因素（风暴潮）的影响，平台所承受的环境载荷往往超过设计钻井工况的条件，如没有强有力的应对和预防措施，就不可避免的发生坐底式平台的淘空滑移事故，造成惨重的经济损失。
二、坐底式平台淘空、滑移案例案例一：2002年10月18日当胜利3号平台CB306井钻进至3403.75m 时，海上风力加强，由6级升至8级，阵风达10级以上，强风浪使平台发生尾部下沉及整体向前滑移，封井器及套管头整体从133/8″套管母箍处脱落入海，5″钻杆落井，10月20日风力减弱，此次大风造成平台滑移50m多米，井口破会、钻具落井，直接经济损失2600多万元。
案例二：2003年9月17日胜利2号平台施工桩海103井遇风暴潮袭击，海上风力求9—11级，平台正在进行钻井作业，起初平台出现晃动现象，然后平台出现下沉的现象，2003年9月19日风力减小到8级，平台强行起出井内钻具，此次大风造成平台偏移1.5米、下沉2.6米，井口拆除。
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胜利三号平台为我国建设创造如此大的收益，它转战埕岛、大 港、辽河、冀东海域，以科学的管理、精湛的技术、优质的服务享 誉油田内外，这也使它荣获油田基层建设“十面红旗”荣誉称号。
小常识：两个3号平台
作业3号平台 设计单位:胜利油田管理局 制造单位:青岛北船重工 制造国家（地区）:中国 出处:青岛北船重工 建造年代:2001年 总长:38米 用途:为胜利油田井下作业建造。 胜利作业三号平台2000年2月始建 于青岛北海船厂，2002年9月投产。作业水深5m～25m。 官方报道: 胜利作业三号"自升移动式修井平台，为全液压齿轮齿条升降移动。 该平台为国内首制。船东为胜利油田管理局。 目前该平台运行良好， 整体性能得到船东好评，为船东创造了极大的经济效益。
坐底式平台应用情况 从稳性和结构方面看，坐底式平台作业水深不但有 限，而且也受到海底基础（平坦及坚实程度）的制约。 所以这种平台发展缓慢。然而中国渤海沿岸的胜利油 田、大港油田和辽河油田等向海中延伸的浅海海域， 潮差大而海底坡度小，对于开发这类浅海区域的石油 资源，坐底式平台仍有较大的发展前途。80年代初， 人们开始注意北极海域的石油开发，设计、建造极区 坐底式平台也引起海洋工程界的兴趣。目前已有几座 坐底式平台用于极区，它可加压载坐于海底，然后在 平台中央填砂石以防止平台滑移，完成钻井后可排出 压载起浮，并移至另一井位。
四、平台的总体布置 1、上平台布置 总体上来看，上平台划分 为尾部井场作业区、中部动力设备区和首 部生活居住区 2、沉垫内布置 沉垫内设置2个泵舱、2个 淡水舱、2个燃油舱和18个压载水舱，它们 左右对称布置 3、另外，平台上设有水消防灭火系统、泡 沫灭火系统和130卤化烃灭火系统
胜利三号使用现状
正在工作的胜利三号
胜利三号平台1988年 10月15日建成下水，10月 18日拖至第一口井——桩 西埕北11井进行施工，在 该井的施工中发现油层29 层108米，油水层15层 103.4米，含油水层12层 173米。1990年7月平台 奔赴辽河承担LH10-1-1井 的施工，是海洋钻井公司 第一次跨出油田，打开了 油田外部市场的大门。
坐底式钻井平台简介
坐底式钻井平台又叫钻驳或插桩钻驳， 适用于河流和海湾等30m以下的浅水域。坐 底式平台有两个船体，上船体又叫工作甲 板，安置生活舱室和设备，通过尾郡开口 借助悬臂结构钻井；下部是沉垫，其主要 功能是压载以及海底支撑作用，用作钻井 的基础。两个船体间由支撑结构相连。这 种钻井装置在到达作业地点后往沉垫内注 水，使其着底。 By Laura
By Laura
海洋石油平台施工过程举例
例：胜利埕岛中心三号平台成功实现海上浮托法安装
第一步、整装待发，将平台组装完成，准备好
By Laura
第二步、开始就位，拖船平台到达目的地
By Laura
第三步、驳船分离
By Laura
第四步、浮装完成
By Laura
胜利三号平台技术指标
一、总布置图见课本p91—p94 二、平台的总体性能 平台的拖航稳性，沉浮稳性，坐底抗滑稳 性，抗沉性和破舱稳性均满足1982年我国 船检局《海上移动式钻井船入级和建造规 范》的要求 三、平台结构 平台由矩形沉垫和上部平台以及连接此两 者的6根主立柱和26根中小立柱组成，构成 较强的空间刚架
2005年，胜利三号平台在大港地区的施工井采用了低密度漂珠水 泥固井的新技术，新技术的采用进一步提高了胜利三号的服务质量。
2007年是胜利三号平台值得骄傲的一年，同比历史年累计进尺、 年交井口数、年远距离拖航频次、年度转战海域次数均创历史最高纪 录，所钻井的各项经济技术指标均达到预定标准，圆满完成年度工作 目标。在胜利油区、冀东油田、辽河油田、大港油田先后完成了埕北 103井、埕中5井、南堡105井、南堡103X2井、葵东1-18-16井、燕南 4井、燕南5井在、滨海21X1井、滨海24井九口探井，总进尺20538 米。首次突破全年探井进尺两万米大关。
2007年8月份，胜利三号平台在离海滨浴场仅500米处钻探了滨 海21斜1井。自该井开钻后，平台实行清洁、密闭、无泄漏生产， 积极创建了“绿色平台”。
2008平台在大港施工的滨海28井创下一系列施工纪录，该井除创 大港油田海上探井井最深记录外，完钻井深4762米，还创出了一开井 眼318米的浅海作业之最，井底井斜最小仅为0.9°，得到甲方的高度 赞赏。
平台连续13年赴辽河海上钻井市场进行石油勘探开发作业，发现了 辽河亿吨级大油田——辽河葵花岛油田，为中国石油能源建设做出了 积极贡献。
平台先后在冀东、大港和桩西海域成功的与美国科麦奇，阿帕奇，意大 利阿吉普，美国EDC公司进行合作，在外部市场上树立了良好的信誉，成 为渤海湾2.5～9米水深钻井市场首选平台。
钻井3号平台为上海708研究所设计， 烟台造船厂和中华船厂建造，为 一座底式采油平台。 胜利油田有作业3号平台和钻井3号 平台，两者不同。 曾经发生倾斜 的是作业3号平台。
倾斜的胜利油田三号作业平台
小组成员：
2004年，胜利三号平台在冀东油田老堡1井的施工中，首次采用了 套管钻进的钻井新技术。在大港油田，庄海801井的施工，开创了胜利 三号平台从事定向井作业的先河。埕海4井进行了压裂施工作业，这是 海上油田第一次进行压裂施工作业。此次成功压裂为摸清储层产能提 供了关键资料,填补了渤海湾地区海上压裂施工的空白,为海上油井压裂 积累了相关经验,得到了甲方的好评。
2001年施工的北堡西-1井是胜利三号与意大利阿奇普公司在冀东油田合 作施工的一口探井。与意大利阿奇普公司的成功合作，使胜利三号的国际市 场进一步扩大。
2002年埕北CB1井是胜利三号平台与美国EDC公司合作的第一口 探井,2001年12月29日开钻，2002年1月4日完钻，设计井深1720米， 实际井深1750米，完钻层位馆陶组，全井测得最大井斜角0.75°得 到甲方好评。
胜利三号坐底式钻井平台
09级海工第一组
展示目录
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一、胜利三号平台位置及建造年代 二、坐底式钻井平台简介 三、海洋平台建造施工过程举例 四、胜利三号技术指标 五、胜利三号使用现状 六、小组成员
胜利三号是1983年11月开始由 中船总公司第708研究所三室设计， 烟台造船厂联合制造，于1988年10 月建成的一座非自航坐底式钻井平 台。