海上钻井平台结构和功能综述
海上钻井平台概述
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钻井船 11
钻井船
钻井船是浮船式钻井平台，它通常是在机动 船或驳船上布置钻井设备。平台是靠锚泊或动力定 位系统定位。按其推进能力，分为自航式、非自航 式；按船型分，有端部钻井、舷侧钻井、船中钻井 和双体船钻井；按定位分，有一般锚泊式、中央转 盘锚泊式和动力定位式。浮船式钻井装置船身浮于 海面，易受波浪影口向，但是它可以用现有的船只 进行改装，因而能以最快的速度投入使用。
投资大，维持费用高，需有一套复杂的水下器具，有效使用
率低于自升式钻井平台。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。据统计，目前世界范围内有
深水自升式钻井平台65艘，大部分工作在墨西哥湾和北海。
其运营商主要为美国石油公司。
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张力腿式钻井平台
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张力腿式钻井平台
张力腿式钻井平台（TLP）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。
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其所用锚索绷紧成直线，不是悬垂曲线，钢索的下端与水底 不是相切的，而是几乎垂直的。用的是桩锚(即打入水底的桩 为锚)或重力式锚(重块)等，不是一般容易起放的抓锚。张力 腿式平台的重力小于浮力，所相差的力量可依靠锚索向下的
拉力来补偿，而且此拉力应大于由波浪产生的力，使锚索上 经常有向下的拉力，起着绷紧平台的作用。自1954年提出设 想以来，迄今已有55年的历史。
海上钻井平台概述
海洋钻井平台（drilling platform）是主要 用于钻探井的海上结构物。平台上装钻井、动 力、通讯、导航等设备，以及安全救生和人员 生活设施，是海上油气勘探开发不可缺少的手 段。主要分为固定式平台和移动式平台两大类。
海洋平台结构作业——自升式海洋平台升降结构
常见自升式海洋平台升降结构对比分析班级：学号：姓名：目录一、自升式平台简介 (3)二、现有常见升降结构 (4)1、圆柱型桩腿一单环梁液压升降装置 (4)2、方壳型桩腿—双环梁液压升降装置 (6)3、桁架型桩腿一齿轮齿条升降装置 (7)三、升降系统的对比 (8)1、桩腿结构形式对比 (8)2、触底形式对比 (9)3、升降装置对比 (10)4、动力源对比 (11)一、自升式平台简介自升式平台是一种海上活动式钻井装备，目前是我国海洋石油勘探中使用最多的一种钻井平台，由于其作业稳定性好和定位能力强，在大陆架海域的油气勘探开发中居极其重要的地位。
自升式平台主要由平台主体、桩腿、升降锁紧装置、钻井装置(包括动力设备和起重设备)以及生活楼(包括直升飞机平台)等组成。
平台在工作时用升降装置将平台主体提升到海面以上，使之免受海浪冲击，依靠桩腿的支撑稳定的站立在海底进行钻井作业。
完成任务后，降下平台主体到海面，拔起桩腿并将其升至拖航位置，即可拖航到下一个井位作业。
因此，支撑升降系统的结构对自升式海洋工作平台的安全有着至关重要的作用。
自升式平台的工作状态如图一所示。
图一二、现有常见升降结构支撑升降系统作为自升式平台中的核心部分，在平台的设计建造中历来受到高度重视，其性能的优劣直接影响到平台的安全和使用效果。
最常用的升降装置是齿轮齿条式和顶升液压缸式。
具体可见下表壳体桩腿是封闭型桩腿，其桩腿截面有圆形和方形两种形式；桁架式桩腿截面有三角形和四方形两种形式。
不同截面形状的桁架式和壳体式桩腿与不同类型的升降驱动方案相互组合，衍生出多种能够实现升降平台功能的支撑升降系统类型。
1、圆柱型桩腿一单环梁液压升降装置销子、销孔和项升液压缸是一种升降装置。
系统原理图如图二。
图二每一桩腿有两组液压动作的插销和一组顶升液压缸。
当装在环梁上的一组环梁销插入到桩腿的销孔中时，一组顶升液压缸的同步动作即可使环梁及销子带动桩腿(或平台主体)升降一个节距，然后进行换手：将锁紧销推入到桩腿的销孔中，退出环梁销，液压缸和环梁复位，下一个工作循环开始。
海上钻井平台结构和功能综述
控制压载机；水深７０一１２０ｍ。浮运法：水深 １２０ｍ以上。 （２）安装 打桩：少则四根。多则十多根，打入深 度少则５０Ⅲ，多则几百米，铺设平台上部结 构，分为整体铺设和分块铺设。
１海上钻井平台的分类
海上钻井平台应满足下面三个条件，适 应海洋钻井区域环境且安全．成本较低，满 足钻井、采油、测试等各项作业的要求。海 洋钻井平台（ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｐｌａｔｆｏｍ）是主要用 于钻探井的海上结构物。平台上装钻井、动 力、通讯、导航等设备，以及安全救生和人 员生活设施，是海上油气勘探开发不可缺少 的手段。主要分为移动式平台和固定式平台 两大类。其中按结构又可分为： （１）移动式平台：坐底式平台、自升 式平台、钻井船、半潜式平台、张力腿式平 台、牵索塔式平台。 （２）固定式平台：导臂架式平台、混凝 土重力式平台、深水顺应塔式平台。 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 后可捧出压载起浮，并移至另一井位．圈为 胜利十号坐底式钻井平台。 、
２
目前。世界上己探明的海上油气费源大
部分蕴藏在大陆架及３０００米以下的海底。有 数据显示。深海能源储量将是陆地能源储量 的１００倍，但由于开采技术上的限制，其还 是能源领域最具潜力的处女地。
１优点
①稳定性好。 ②海面气象条件对钻井工作影响小。 ＠如有工业性油气，可很快转换成采油 平台。 ２．２缺点 ①不能够移动和重复使用 ＠造价较高．其成本随水深增加而急 剧增加座底式平台分．本体与下体（即浮 箱），有若干个立柱连接本体与下体，平台 上设置钻井设备、工作设备、存储生活舱。 钻井前，在浮箱中难入压载水，使之沉底， 钻井时，座底承担所有重量。此时．平台位 于水平面以上，不受海浪侵袭。上浮时。放 去浮箱中压载，提供浮力，进行拖拽。座底 式平台工作水深较浅．因为越深．整体重量 越大。越不容易拖拽，经济性下降。现在基 本被淘汰，胜利ｌ号，４号时座底式的。 自升式钻井平台。由平台、桩腿和升降 机构组成，平台能沿桩腿升降，一般无自航 能力。１９５３年美国建成第一座自升式平台。 这种平台对水深适应性强，工作稳定性良 好，发展较快，约占移动式钻井装置总数的 ｌ／２。工作时桩腿下放插入海底．平台被抬 起到离开海面的安全工作高度：并对桩腿进 行预压．以保证平台遇到风暴时桩腿不致下 陷。完井后平台降到海面．拔出桩腿并全部 提起．整个平台浮于海面，由拖轮拖到新的 井位。
海洋钻井平台组成及功能
海洋钻井平台组成及功能海洋钻井平台是海洋石油勘探开发的重要设施，由于具备在海洋环境中进行钻探、采收石油天然气等功能，能够满足海上石油勘探、开发和利用的需要。
海洋钻井平台通常由一系列的设施组成，包括主体结构、钻井设备、完井设备、生产设备等。
下面将详细介绍海洋钻井平台主要组成部分及其功能。
1.主体结构主体结构是海洋钻井平台的核心组成部分，它通常是由钢制桩腿、钢制井架、上层建筑等构成。
主体结构具有承载平台负荷、提供基本稳定性等重要功能，能够抵御海洋环境中的风浪、潮流等外力作用。
钢制桩腿是平台的支撑结构，通过桩腿与海床连接，确保平台的固定和稳定。
钢制井架则用于安装钻井设备、完井设备等，提供钻井作业的基础。
上层建筑则提供生活区、办公区等功能，满足工作人员的日常需要。
2.钻井设备钻井设备是海洋钻井平台进行钻井作业的重要设备，通常包括钻台、井架、定向钻井系统、液压系统、电力系统等。
钻台是钻井作业的工作台面，上面安装有旋转设备、钻杆操纵设备等，用于控制钻井方向、进行钻井作业。
定向钻井系统是指通过特殊设备和技术，使钻井孔呈现所需的方向和倾角。
液压系统用于提供动力，例如驱动钻具旋转、提升钻井液等。
电力系统则提供电力支持，保证钻井设备和相关系统的运行。
3.完井设备完井设备是用于进行油气井完井、生产和维护的设备，包括套管和井下设备、人工举升设备等。
套管是井壁的保护层，用于固定井壁、控制井场压力以及防止井壁坍塌等。
井下设备包括油管、尾管、油管卡头等，用于运输油气、进行油气的控制和分布。
人工举升设备则用于提升下井人员、设备和物资，保障井场的正常作业。
4.生产设备生产设备是用于进行油气生产的设备，包括油气分离设备、油气储存设备、油气处理设备等。
油气分离设备用于将油气与水和沉淀物进行分离，提高油气品质。
油气储存设备用于存储生产的油气，以便进行后续加工和输送。
油气处理设备则用于进行油气的净化和脱硫等处理，以满足销售和使用的要求。
海上石油钻井平台
五、钻井船
钻井船从结构上说很简单，外形就是一条船。所有的钻井 设备、工具，材料以及作业人员的工作间和生活区，直升飞机 平台等都在船上。
钻井船在海上只能进行浮式钻井作业。
作业期间，船体受到风、浪、流的作用，会产生各种运动。 这些运动有时非常剧烈，例如严重的摇摆，升沉和横向漂移， 给钻井作业带来很大的影响，甚至使钻井作业无法进行而中断。 所以，钻井浮船需要使用锚泊系统定位，或者使用自动动力定 位系统定位。
缺点：抗海水腐蚀性能差。
所以，有的地方，曾采用过抗海水腐 蚀性能好的铝制平台，但因造价昂贵，未 能普遍应用。
结构：基础部分和上层建筑。
基础部分是由导管架和桩管组成。导 管可事先在岸上预制好。然后，用驳船运 至目的地，或依靠中空的浮力拖至目的地， 下沉并坐在海底上。再将桩管由导管内插 入，并用打桩机打入海底一定深度。
升降任务完成之后，升降机构应当停止工作，以便检修。在拔桩以后并 将桩腿升起，准备拖航移位时，也存在桩腿与船体之间的位置的固定问题。 解决此间题的方法是用楔子自锁固定。拖航时上楔系统锁定，钻井作业期间 下楔系统锁定。
实际的升降系统，除了上述动力设备外，还要有一套控制系统，在中央 控制室集中进行控制操作。
3、绷绳塔式平台
如1983年建于墨西哥湾水深305米 的海域，塔架高329米，重19000吨，用 钢桩打入海底。但该塔架又瘦又高，柔 性较大，在波浪作用下可以允许轻微摇 摆。整个塔架靠20根直径227毫米的钢 绳作为绷绳向四面八方的海底拉紧，并 固定于海底。由于该平台的固有频率， 所以平台的摇摆不会对人员健康和生产 作业有大的影响。
钻井船的发展：
海洋钻井平台整套
海洋钻井平台整套钻井塔台是海洋钻井平台的核心部分。
它由钢结构搭建而成，具有承受海洋风浪和海浪冲击的能力。
钻井塔台通常包括主塔台和辅助塔台，主塔台用于支撑钻井设备，辅助塔台用于存放钻井液和其他必要设备。
钻井塔台上还设有操作室，用于控制和监测钻井过程。
钻井设备主要包括钻井井架、钻机、钻柱等。
钻井井架是钻井塔台上的主要组成部分，用于支撑钻机和钻柱。
钻机是进行钻井作业的主要设备，它由钻井台、钻杆、钻头等组成。
钻柱是将钻头连接到钻机并传递钻进动力的构件。
供电设备是为海洋钻井平台提供电力的系统。
它包括发电机、变压器、配电装置等设备。
发电机通常采用柴油发电机组，可以为平台上的所有设备提供电力。
变压器用于将发电机产生的电压升压，以满足设备的工作需求。
配电装置将电力输送到各个设备。
生活设施是为海洋钻井平台上的工作人员提供住宿、饮食和娱乐的设施。
它通常包括宿舍楼、食堂、健身房等。
宿舍楼是工作人员的居住地，通常配有卧室、浴室和休息区。
食堂提供工作人员的膳食，可以供应三餐。
健身房用于工作人员进行锻炼和放松。
除了上述设备外，海洋钻井平台还包括其他辅助设备，如泵站、储备库、污水处理设备等。
泵站用于输送钻井液和其他液体。
储备库用于存放备件和维修设备。
污水处理设备用于处理平台上产生的污水。
综上所述，海洋钻井平台的整套设备包括钻井塔台、钻井设备、供电设备和生活设施等。
这些设备共同组成了一个能够在海洋中进行钻井作业的完整系统。
海洋钻井平台在海底油气勘探和开发中发挥着重要的作用，为石油工业的发展做出了重要贡献。
海上井口平台设施简要介绍
汇报人：XX
目录
• 海上井口平台概述 • 海上井口平台结构组成 • 海上井口平台工作原理与流程 • 海上井口平台安全环保要求及措施 • 海上井口平台维护保养与检修管理 • 海上井口平台未来发展趋势展望
01
海上井口平台概述
定义与功能
定义
海上井口平台是海上油气勘探开发的 重要设施，用于支撑井口设备、生产 处理设施以及人员生活区等。
功能
海上井口平台的主要功能是进行油气 勘探、钻井、完井、生产以及油气处 理等一系列作业，同时提供人员居住 、工作、生活所需的各种设施。
发展历程及现状
发展历程
随着海上油气勘探开发技术的不断进步，海上井口平台经历 了从简易平台到大型综合平台的演变过程，功能不断完善， 安全性不断提高。
现状
目前，全球海上油气勘探开发活动日益频繁，海上井口平台 数量不断增加，技术水平和设施完善程度不断提高。
海上井口平台类型
01
02
03
固定式平台
通过桩基础或重力基础固 定在海底，稳定性好，适 用于浅水区域。
浮式平台
通过浮体提供浮力，可随 海浪浮动，适用于深水区 域。
半潜式平台
介于固定式和浮式之间的 一种类型，部分潜入水中 ，通过锚泊系统定位，适 用于中等水深区域。
02
海上井口平台结构组成
上部结构
井口区
包括井口装置、防喷器、油管 头、采油树等，用于控制油气
井的生产和安全。
生产处理区
包括油气分离器、计量装置、 加热装置等，用于将井口产出 的油气混合物进行初步处理和 计量。
动力区
包括发电机、配电盘、变压器 等，为平台提供电力和动力支 持。
生活区
钻井平台功能及结构介绍
提供给员工休息和住宿的场所，通常配备床铺、桌椅和储物柜等设施。
餐厅
为员工提供餐饮服务的场所，一般配备桌椅、餐具和食品加工设备等。
04
钻井平台的操作流程
钻探操作流程
钻探操作流程
钻井平台的主要功能是进行钻探作 业，包括钻孔设计、钻机安装、钻 进、取芯、钻孔冲洗等步骤。
钻孔设计
根据地质勘探要求和工程需要，设 计钻孔的深度、角度、位置等参数 。
深海化
随着石油和天然气资源的不断开发，未来钻井平 台将向深海领域发展。这需要加强平台的设计和 建造技术，提高平台的稳定性和耐久性，以应对 深海环境的挑战。
THANKS
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VS
钻井平台的基本结构
钻井平台通常由井架、钻机、泥浆循环系 统、动力系统、储油系统等组成。井架是 平台的支撑结构，钻机是进行钻孔作业的 核心设备，泥浆循环系统用于清洗钻孔并 携带钻屑，动力系统为平台提供电力和推 进力，储油系统用于储存原油和燃料。
展望未来钻井平台的发展趋势
智能化
随着科技的发展，未来钻井平台将更加智能化。 通过引入自动化控制系统和智能化设备，可以提 高钻井效率、降低人工成本，并提高作业安全性 。
餐饮服务
提供健康的餐饮服务，确保平 台上人员的营养需求得到满足。
Hale Waihona Puke 安全措施采取必要的安全措施，如消防 设施、紧急逃生路线等，确保 平台上人员的人身安全。
05
钻井平台的维护与保养
定期检查和维护
01
02
03
定期检查
钻井平台应定期进行全面 检查，包括结构、机械、 电气和液压系统等，确保 各部件正常工作。
03
钻井平台的主要结构
钻井设备结构
海洋钻井平台组成及功能
海洋钻井平台组成及功能关于海洋钻井平台半潜式的系统，总的来说，平台的系统有点和普通的船舶相似，它们是：1，压载系统，ballast system2，消防系统，fifi system ,包含fire water system , water mist system , deluge system, foam system, co2 extinguishsystem, water spray system 按照每个平台基本设计的不同，会有其中的几个。
3，舱底水系统，bilge system4，海水冷却系统，sea water cooling system5，淡水冷却系统，fresh water cooling system6，燃油系统，fuel oil system7，润滑油系统，lub oil system8，主机排烟系统，exhaust system9，废油系统，waste oil and sludge system10，透气溢流系统，vent and overflow system11，测深系统，souding system 包含manual soundIng system 或者remote sounding system12，启动空气系统，starting air system13，平台空气系统，rig air system14，仪表与控制空气系统， instrument air system15，饮用水系统，potable system16，生活水排放系统，sanitary discharege system17，生活水供给系统，sanitary supply system18，盐水系统，brine system19，钻井水液系统，drill water system20，钻井基油系统，base oil system21，泥浆供给系统，mud supply system22，高压泥浆排出系统，mud discharge system23，泥浆处理系统，mud process system24，泥浆真空系统，mud vacuum system25，井口控制系统，subsea control system26，分流器，高压管系系统，hp manifold and diverter system 27，灌井系统，trip tank system28，除气系统，mud gas separator system29，测井系统，well test system30，隔水套管张紧系统，riser tensioner system31，液压系统，hydaulicoil system32，泥浆混合系统，mud mixing system33，散货系统，包含bulk cement system 以及bulk mud system34，高压冲洗系统，high pressure washing down system35，甲板泄水系统，deck drain system36，快关阀系统，quick closing vavle system37，切屑处理系统，cutting handling system38，直升机加油系统，helicopter refueling system39，排舷外系统，overboard discharge system40，刹车冷却系统，brake cooling system41，呼吸空气系统，breath air system42，推进器系统，包含thruster hydraulic oil and lub oil system43，泥坑冲洗系统，mud pit washing system1、压载系统它的作用就是使平台能够相对自由的吃水，保持在深海中的稳性。
深海海洋平台发展综述
物 ，传统的海洋平 台多为 固定 式 ，自重和造价随水深的 ２１半潜式平台 ． 加大而大幅度地增加 ，其工作水深一般不超过５ ０ ０ ｍ，不
１６ 年 ，经过对 坐底式 钻井平 台 “ ９２ 蓝水 １ （ ｌｅ 号 Ｂｕ
能适应深海环境 。对于深海石油的勘探和开采 ，主要使 Ｗａ ｒ ｏ ） ｔ ． ”的改装 ，诞生 了世界上第一座半潜式钻井 ｅＮ １
Ｒｅ ｉｗ ｎ ｔ ｅＤｅ ｅｏ ｍ ｅ ｔｏ ｅ ａ ｅ ｆｓ ｒ ａ ｆ ｒ ｖ ｅ ｏ ｈ ｖ ｌ ｐ ｎ ｆＤｅ ｐ Ｗ ｔ ｒＯｆ ｈｏ ｅＰｌ ｔｏ ｍ
ＺＨＯＵ ｎ ｉ Ｓ Ｚｅ ｗｅ ， ＵＮ ｈ ｍ ｉ Ｓｕ ｎ
（ ｏ ｔ ｈｎ ｉｅｓ ｙｏ ｃ ｎ ｌｇ ｕ ｎ ｚ ｏ ６ ０） Ｓ ｕｈＣ ｉ ａ Ｕｎｖ ｒｉ ｆ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙＧ ａ ｇ ｈ ｕ５ ０ ４ ｔ Ｔ １
１ 引言
要用于钻井 ，又称 为半潜式钻井平台 ；１砰 台和Ｓａ平 ］ Ｌ ｐｒ
目前 ，对海 洋石 油资源 的调 查 、勘探工 作不 断扩 台则多用于油气的开采 。 目前世界钻井平 台工作水深记 ８ｍ １ ０ ０ ０ ２ ０ ２ ０ ］ 大 ，也不断地由浅海 向深海发展。根据 国际上流行的浅 录为３ ４ （０ ０英尺 ），钻井深度超过１ ０ －，
Ａｂｓｒ ｔ ｔ ａｃ ：Ｔｈｉ ａ ｅ ｅ ｉ ｗｓｔ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔａ ｕ ｒ ｎ ｏｎ ｉｉ ｎ ｆｄ ｅ ｔ ｒｏ ｓ ｏｒ ａｆ ｔｎ，ｎｃｕ ｎ ｓｐ ｐ ｒｒ ｖ ｅ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｎｄｃ ｒｅ ｔｃ ｄ ｔｏ ｓｏ ｅ ｐｗａ ｅ ｆ ｈ ｅｐｌｔｏ ｉ ｉ ｌ ｄｉ ｇ ｈｅ
《海上钻井平台》课件
浮式钻井平台
只有主平台浮在海面上，稳定 性差一些。但价格，可移动性 都比半潜式更好。
固定式钻井平台
类似于平台式海洋平台，用于 淺海和陆架地理位置优越时使 用。
海上钻井平台的构造和工作原理
构造
主平台、井架、液气分离装置、液压系统、钻具， 电气系统，办公区等。
工作原理
平台攻破海底，钻井设备开展钻井工作并通过各种 设施进行油气开采。
海上钻井平台的应用领域
1
海上钻探
搜寻和钻探油气。
2
海上采集
生物资源调应对油船事故或平台意外的抢险救灾，进行设备维修和大规模施工等。
海上钻井平台的优势和挑战
1 优势
可设备强度大，平台空间大，工作效率高，可移动性强。
2 挑战
生产和施工难度大，对环境要求高，风险和安全隐患比较大。
海上钻井平台的未来发展
技术创新
未来将会运用数字化技术、自动化设备，有望实现 代工厂式作业。
绿色环保
针对生态环境考虑更多，研发智能钻探设备，建设 绿色低碳的能源平台。
结束
海上钻井平台是为满足人们对石油能源不断增长的需求而发展出来的高科技 产品。未来，我们期待更加高效、环保、智能的钻井平台的出现，为人们带 来更多方便，同时也保护着整个地球的生态。
《海上钻井平台》PPT课 件
从定义、类型到未来发展，一篇关于海上钻井平台的全面介绍，让你更深入 了解这项关键的工程技术。
海上钻井平台的定义
作用
搜寻、开发海底油气资源的 基础设施。
位置
搭建在海洋上的固定或移动 平台，用以钻探海底。
特点
结构复杂，属于油气行业重 要的高端装备之一。
海上钻井平台综述
在石油钻井领域中，目前国际上对深水的定义不尽相同：2002年在巴西召开的世界石油大会上提出将400 m作为划分深水的标志线口；Shell及BP公司规定水深超过500 m是深水；全球主要深水钻井承包商之一的Oceaneering公司认为水深超过910 m才属于深水；我国目前采用的深水标准是500 m。
由于全球对原油的消耗量不断增长，陆上和浅水区域的原油产量已不能满足需求，因此深水油气勘探与开发引起各国的高度重视。
而随着深水油气勘探开发受到重视，全球深水钻井装备、深水钻井高新技术研究与应用得到了快速发展，深水钻井关键技术不断取得突破。
1 深水钻井技术的挑战与发展状况1．1 深水钻井技术的挑战水深带来的挑战。
随着水深的增加，钻具、钻井液、隔水管用量和海洋环境复杂性都相应增加，这对平台承载能力、钻机载荷、甲板空间等提出了更高的要求。
随着工作水深的增加，作为深水油气开发的主要装备——浮式钻井平台已经开发出了六代产品。
工作水深从几百米增加到超过3 000 m；载荷也从几千吨增加到上万吨。
另外，随着水深的增加，隔水管需要具备更大的抗挤压能力，对钻井液、完井液的流变性也提了新的要求，同时，海底的所有装备也要承受更低的温度和更高的压力。
风浪流带来的挑战。
深水环境的风浪流会引起钻井船的移位，导致隔水管发生变形和涡激振动，因此对其疲劳强度设计提出了更高的要求。
环境载荷超出隔水管作业极限载荷时，需要断开隔水管系统和水下防喷器的连接。
悬挂隔水管的动态压缩也可能造成局部失稳，增大隔水管的弯曲应力和碰撞月池的可能性。
强烈的海洋风暴对钻井平台具有灾难性的破坏作用，因此深水钻井对海洋风暴的预测及钻井平台快速撤离危险海域提出了更严格的要求。
低温带来的挑战。
海水温度随水深增加而降低，海底温度(即使在热带)一般为4℃左右，有些地区达 3℃，海水的低温可以影响到海底泥线以下约数百米的岩层。
低温带来的问题主要包括：海水低温环境使隔水管中的钻井液流变性发生变化，可使钻井液的黏度和密度增大。
矿山地质学课件-海上钻井平台
油氣井田的開拓
一、海上鑽井平臺的組成部分
油井鑽探 輸油氣管道鋪設 中央處理平臺 運輸油氣管道架設 電纜鋪設
海上鑽井平臺組成
中央處理平臺
深水千禧號——鑽井
魔女號——鋪設輸送管網路（氣井—中央平臺）
英仙座號——沿輸送管鋪設控制電纜
孤獨號——建造通往海岸的輸油管
• 鋼質導管架式平臺使用水深一般小於300米， 通過打樁的方法固定於海底，它是目前海 上油田使用廣泛的一種平臺。
導管架式平臺
混凝土重力式平臺
• 混凝土重力式平臺的底部通常是一個巨大 的混凝土基礎(沉箱)，用三個或四個空心的 混凝土立柱支撐著甲板結構，在平臺底部 的巨大基礎中被分隔為許多圓筒型的貯油 艙和壓載艙，這種平臺的重量可達數十萬 噸，正是依靠自身的巨大重量，平臺直接 置於海底。
光明號——負責裝置巨大的錨椿
巨僕三號——運送中央處理平臺
作業
• 海上鑽井平臺的組成部分有哪些？
鑽井平臺的分類
• 海洋鑽井平臺是主要用於鑽探井的海上結 構物。平臺上裝鑽井、動力、通訊、導航 等設備，以及安全救生和人員生活設施， 是海上油氣勘探開發不可缺少的手段。
• 主要分為移動式平臺和固定式平臺兩大類。 其中按結構又可分為： （1）移動式平臺：坐底式平臺、自升式平 臺、鑽井船、半潛式平臺、張力腿式平臺、 牽索塔式平臺
四、由上海船廠與美國Frontter公司簽訂於2007年3季末以後 開始建造4-5萬噸動力定位深水鑽井船。
南海二號半潛式海洋鑽井平臺
渤海渤西岐口18-1平臺
國產巨型海上儲油平臺通過蘇通大橋
2008年4月，世界第六代3000米深水半潛式鑽井平 臺在外高橋切割點火
2009年4月20日，世界第六代3000米深水半潛式鑽井平臺，在上海 外高橋造船有限公司順利下塢，進入關鍵的搭載總裝階段。
海洋油井平台概述
各类海洋油井平台概述海洋石油钻采设备是海上油气田钻井与采油所用的工具和装备，它的种类繁多包罗万象，但归纳起来大体可以分为四类：1．海洋石油钻井平台；2.海洋石油采油平台；3.水上钻井机械设备；4.水下钻井机械设备。
本文主要介绍前两类，即：海洋石油钻井平台及海洋石油采油平台。
主要分为移动式平台和固定式平台两大类。
其中按结构又可分为：（1）移动式平台：坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台（SEMI）、张力腿式平台(TLP)、牵索塔式平台、浮式生产处理系统（FPSO）、筒状平台（SPAR）。
（2）固定式平台：导管架式平台、混凝土重力式平台、深水顺应塔式平台。
移动式平台坐底式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30米以下的浅水域。
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。
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。
然而我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。
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。
自升式钻井平台自升式钻井平台被设计成为驳船的模样，具有可以升降的可延伸到海底的桩腿。
虽然有些设计能使其在海深500英尺（152米）的海域工作，但通常用于海深400英尺（122米）的地方，适合于近海。
其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目的地。
到达钻井目的地后，工作时桩腿下放插入海底，平台及平台上所有的钻井设备及其他器械被抬起到离开海面的安全工作高度，并对桩腿进行预压，以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。
海上钻井平台
海上钻井平台概述海上钻井平台主要用于钻探井的海上结构物。
上装钻井、动力、通讯、导航等设备，以及安全救生和人员生活设施。
海上油气勘探开发不可缺少的手段。
主要有自升式和半潜式钻井平台。
①自升式钻井平台由平台、桩腿和升降机构组成，平台能沿桩腿升降，一般无自航能力。
1953年美国建成第一座自升式平台，这种平台对水深适应性强，工作稳定性良好，发展较快，约占移动式钻井装置总数的1／2。
工作时桩腿下放插入海底，平台被抬起到离开海面的安全工作高度，并对桩腿进行预压，以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。
完井后平台降到海面，拔出桩腿并全部提起，整个平台浮于海面，由拖轮拖到新的井位。
②半潜式钻井平台上部为工作甲板，下部为两个下船体，用支撑立柱连接。
工作时下船体潜入水中，甲板处于水上安全高度，水线面积小，波浪影响小，稳定性好、自持力强、工作水深大，新发展的动力定位技术用于半潜式平台后，工作水深可达900～1200米。
半潜式与自升式钻井平台相比，优点是工作水深大，移动灵活；缺点是投资大，维持费用高，需有一套复杂的水下器具，有效使用率低于自升式钻井平台。
海上钻井平台主要特点和火灾危险性1．结构复杂，火灾蔓延快。
海上钻井平台内部结构十分复杂，为了满足生产、生活的需要，往往将一个大空间在分成多个房间，造成内部舱室紧凑、走道宽度狭小，层间高度低矮，楼梯坡度较大，出入口小，一旦发生火灾，极易造成火势迅速扩大蔓延。
2．可燃物较多，火灾荷载大。
由于平台舱室在装饰装修过程中，大量使用了可燃材料。
平台在生产过程中，需要使用大量油料；在试油期间，排放石油、天然气等易燃易爆物品，扩大了平台危险区，遇到火源极易引起火灾。
3．电机设备多，用电量大。
平台各种类型的钻井电机及生产辅助设备繁多，生活电器集中安放，部分电器线路还敷设嵌置在装饰层中，一旦电机设备、生活电器发生故障或电线超荷载、短路等，很容易造成火灾。
4．人员密集，相对孤立，易造成重大伤亡。
平台职工居住十分密集，外协人员还不时上平台，居住拥挤，且对平台通道不熟悉。
海上钻井平台概述
历史与发展
早期发展
未来趋势
自20世纪初以来，海上钻井平台经历 了从简易木筏到现代化设施的发展历 程。
未来海上钻井平台将更加注重环保、 智能化和自动化，以降低成本和提高 生产效率。
技术进步
随着科技的不断进步，海上钻井平台 在结构、材料、装备和工艺等方面不 断改进，提高了钻井效率和安全性。
海上钻井平台的重要性
新型钻井设备
针对海洋环境的特殊要求， 研发新型的钻井设备，如 深海钻井装备、高压油气 分离技术等。
监测与控制技术
利用先进的监测和控制技 术，实时监测海上钻井平 台的运行状态，确保作业 安全。
环保法规的挑战
排放限制
随着环保法规的日益严格，海上 钻井平台的排放限制也更加严格，
需要采取有效的环保措施。
废弃物处理
制定完善的应急预案，包括火灾、爆 炸、泄漏等突发事件的处理方案，确 保在紧急情况下能够迅速应对。
安全措施
采取多种安全措施，如安全警示标识、 防护设备、安全检查等，保障员工的 人身安全和生产安全。
04 海上钻井平台的挑战与前 景
海洋环境的影响
风浪影响
海上钻井平台受到风浪、潮汐和 洋流等自然因素的影响，需要具 备足够的稳定性和抗风浪能力。
人员配置
海上钻井平台需要配置不同专业背景 的人员，包括工程师、技术人员、操 作工、安全员等，以确保平台的正常 运营和安全生产。
培训
针对不同岗位的人员，提供相应的培 训课程，包括技能培训、安全培训、 管理培训等，以提高员工的专业技能 和安全意识。
生产流程与管理
生产流程
海上钻井平台的生产流程包括钻井作业、采油作业、油气处理等环节，需要合 理安排各环节的工作，确保生产的高效进行。
海洋钻机结构
海洋钻机结构海洋钻机是一种专门用于在海洋中进行钻探和开采工作的设备。
它的结构复杂而庞大，包括上部和下部组成。
下面将从上部和下部两个方面介绍海洋钻机的结构。
一、上部结构上部结构是海洋钻机的重要组成部分，主要包括钻井平台、钻井塔架、钻井操纵台和钻台等。
钻井平台是海洋钻机上部的基础，它通常由大型钢结构组成，用于承载整个上部设备的重量。
钻井平台上设有钻井塔架，钻井塔架是支撑钻杆和钻头的重要部件，它通常由钢管焊接而成，具有较高的强度和刚度。
钻井操纵台是用于控制钻机操作的中心，上面设有控制按钮、仪表和显示屏等设备，方便操纵人员监测和控制钻机的工作状态。
钻台是钻井平台上的工作台，用于进行钻杆、钻头和钻井液的更换和维修。
二、下部结构下部结构是海洋钻机的支撑和动力系统，主要包括井口设备、钻井液系统、钻杆系统和动力系统等。
井口设备是连接海底井口和钻机的关键部分，它通常包括井口防喷器、井口护球器和井口动力钻具等设备，用于防止井涌和控制井口压力。
钻井液系统是用于冷却钻头、清洗井眼和输送钻屑的系统，它包括钻井液循环系统、钻井液储备和处理设备等。
钻杆系统主要由钻杆和钻杆卡等部件组成，用于传递旋转动力和承受钻井负荷。
动力系统是提供海洋钻机动力的重要部分，通常由主发动机、辅助发动机和发电机等设备组成，用于提供驱动力和电力供应。
海洋钻机的结构设计考虑到了海洋环境的复杂性和恶劣条件，以确保钻井作业的安全和稳定性。
海洋钻机在海上工作时需要抵御风浪、海浪和海况等因素的影响，因此结构强度和稳定性非常重要。
同时，海洋钻机的结构还需要考虑到钻井作业的需求，如钻井深度、井径和钻井液的需求等，以确保钻井作业的顺利进行。
海洋钻机结构的复杂性决定了其制造和维护的难度较大。
制造海洋钻机需要大型设备和专业技术，涉及到钢结构制造、机械加工和电气安装等多个领域。
维护海洋钻机需要定期检查和维修，以确保设备的正常运行和安全性。
海洋钻机是一种复杂而庞大的设备，其结构包括上部和下部两个部分。
钻井平台海上作业技术说明
钻井平台海上作业技术说明随着世界石油需求的不断增长，海洋上的石油工业也得到了飞速的发展。
海上作业的主要方式是通过钻井平台来完成。
钻井平台作为海洋石油工业的主力军，其作业技术也日益完善。
本文将从钻井平台的类型、主要设备以及海上作业流程三个方面，对钻井平台海上作业技术进行说明。
一、钻井平台的类型目前，钻井平台的类型较多，主要包括浮式钻井平台、半潜式钻井平台、全潜式钻井平台以及定位式钻井平台。
1. 浮式钻井平台浮式钻井平台是目前应用最广泛的一种钻井平台。
它是一种没有底部支撑的浮动船体，可以在水深较浅的海域进行作业。
由于其灵活性较高，使用的设备也比较简单，因此成本相对较低。
但是，浮式钻井平台在受到海浪冲击时易受影响，安全性相对较差。
2. 半潜式钻井平台半潜式钻井平台的船体底部有支撑结构，可以在较深的海域进行作业。
由于其底部结构的稳定性，可以严格控制平台的位置和高度，因此适合在恶劣的天气条件下进行作业。
但是，半潜式钻井平台的成本相对较高。
3. 全潜式钻井平台全潜式钻井平台采用了封闭式船体结构，在海洋底部进行作业。
由于其深度较深，因此需要更坚固的船体结构，而设备也会更加复杂。
但是，全潜式钻井平台可以进行深水区的作业，因此在深海石油勘探中得到了广泛应用。
4. 定位式钻井平台定位式钻井平台可以通过定位系统精确地控制平台的位置和高度，因此在恶劣天气条件下作业也较为安全。
但是，由于其需要许多锚链和锚具，因此成本也相对较高。
二、主要设备钻井平台的主要设备包括钻井设备、井口设备、油气处理设备以及生活设备等。
1. 钻井设备钻井设备由钻台、固井设备、钻机和钻头等组成。
钻井设备可以在井口处将钻头送入井下，通过旋转钻头开采油气资源。
2. 井口设备井口设备包括井口套管、井口防喷器、变径套管、粘岩器、泥浆设备等，主要是用于控制井口的压力和防止爆炸事故。
3. 油气处理设备油气处理设备包括脱水设备、分离器、储油罐等，主要是将开采的油气进行初步处理，减少它们对环境的污染。
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４其它固定式平台
４．１重力式平台 七十年代初出现．它完全借助于其本身 的重量直接稳定地座在海底分为混凝土重力 式平台和钢质重力式平台。 ４．２混凝土重力式平台 由哲（垫、立柱、甲板三部分组成．沉
垫一一整个建筑物的基础。有多种形式：圆
腿、独腥等几种，甲板…一为生产提供工
与导管架平台相比，探讨，让我们认识到 海上钻井平台的分类主要是移动式平台和固 定式平台，了解了平台的结构和优缺点，只 有对事物进行充分认识，才能改造事物，所 以对我们以后的工作具有一定的指导意义。
２固定式与移动式平台比较情况
内．滑入法＋起重机：水深３０ ７０ｍ，滑入法＋
一聊一 万方数据
海上钻井平台结构和功能综述
中国石油和化工标准与质量
第１期
海上钻井平台结构和功能综述
胡孝林 胜利石油管理局海洋钻井公司 山东东营２５７０００
【摘要】本支探讨了海上钻井平台的分类主要是移动式平台和固定式平台，并对其优缺点进行了分析对比，论述了导管架桩基
平台结构组成，对于加速我国进军世界级海洋工程装备开发．设计和制造领域，提升我国深水作业能力，具有重要的战略意义．
控制压载机；水深７０一１２０ｍ。浮运法：水深 １２０ｍ以上。 （２）安装 打桩：少则四根。多则十多根，打入深 度少则５０Ⅲ，多则几百米，铺设平台上部结 构，分为整体铺设和分块铺设。
１海上钻井平台的分类
海上钻井平台应满足下面三个条件，适 应海洋钻井区域环境且安全．成本较低，满 足钻井、采油、测试等各项作业的要求。海 洋钻井平台（ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｐｌａｔｆｏｍ）是主要用 于钻探井的海上结构物。平台上装钻井、动 力、通讯、导航等设备，以及安全救生和人 员生活设施，是海上油气勘探开发不可缺少 的手段。主要分为移动式平台和固定式平台 两大类。其中按结构又可分为： （１）移动式平台：坐底式平台、自升 式平台、钻井船、半潜式平台、张力腿式平 台、牵索塔式平台。 （２）固定式平台：导臂架式平台、混凝 土重力式平台、深水顺应塔式平台。 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 后可捧出压载起浮，并移至另一井位．圈为 胜利十号坐底式钻井平台。 、
图１胜利＋号坐底式钻井平台
“胜利十号４钻井平台是大船海工建造 的第一条卿柱型桩腿平台。该平台用于海上 石油和天然气勘探、开采工程作业．作业水 深５０米，最大钻井深度７０００米，具备钻井． 圃井和辅助试油等能力。平台总长７５．２ｌ 米、总宽５３米、型深５ ５米“胜利十号”． 其作业水深５０米，最大钻井深度７０００米．具 备钻井、固井和辅助试油等能力。该平台是 胜利海洋钻井公司适用水深最大、施工能力 最强的钻井平台。
３导管架桩基平台结构组成
３．１导营架桩基平台
（１）导管架是由若干直立的和具有一 定斜度的导管，由横向、斜向连杆联成一体 的框架结构。 作用：支承上部结构作为打桩定位和导 向的工具，将平台上面的负荷比较均匀地传 递到桩上，可安装系靠船的设备，可作为安 装上部结构时的临时工作平台。 （２）桩用于承受平台的垂直重量及水 平环境推力，并通过桩周的摩擦力和桩尖阻 力。将这一负荷传递给基土层，支承桩。摩 擦桩．目前导管架多采用８根和１６根桩。 （３）上部结构由承受作业机械和其它 荷载的各类桁架或粱（主粱、次粱、小粱） 及平台甲板组成。 ３．２导管架的运送，就位及安装 （１）运送与就位．提升法：水深３０田以
形、六角形、正方形，立柱有：三腿，四
作场所，安装各种生产处理设施和生活设 施。有铜质和混凝土两种。 优点是不需打桩．具有相当的贮油能力．节 省钢材，防火，防腐性较好，维修费用低， 寿命长。 缺点是对地质条件要求高，出现 缺陷后修复较困难。 ４．３钢质重力式平台 １９７１年慧大利首造．水深９０米称洛安高 平台，整个平台由沉箱、支承框架、甲板三 部分组成，沉箱可作贮油罐，优点是重量比 混凝土轻，预制过程中对水域要求不高，拖 船马力小．对地基承载力要求不高。缺点是 贮油量小，用钢多，易腐蚀。 ４．４混合重力式平台 由混凝土基础和钢质导管架所组成。分 为混合塔式平台和重力基础导管架式平台两 种。英国北海莫林（Ｍａｕｒｅｅｎ）油田的一个平 台，水深９８Ⅲ．平台结构铜重４万ｔ，造价３．２ 亿美元；固体压舱物重５．１万ｔ，甲板、组块 和设备重１６２００ｔ．钻井导管重４９０ｔ，平台 储油能力为６５万ｔ，平台建造时间３６个月， 于８３年夏安装就位．优点是受力合理、用钢 少、成本低、适用于深水、对海洋环境适应 性大。
【关键词】海上
钻井平台分类优缺点
２
目前。世界上己探明的海上油气费源大
部分蕴藏在大陆架及３０００米以下的海底。有 数据显示。深海能源储量将是陆地能源储量 的１００倍，但由于开采技术上的限制，其还 是能源领域最具潜力的处女地。
１优点
①稳定性好。 ②海面气象条件对钻井工作影响小。 ＠如有工业性油气，可很快转换成采油 平台。 ２．２缺点 ①不能够移动和重复使用 ＠造价较高．其成本随水深增加而急 剧增加座底式平台分．本体与下体（即浮 箱），有若干个立柱连接本体与下体，平台 上设置钻井设备、工作设备、存储生活舱。 钻井前，在浮箱中难入压载水，使之沉底， 钻井时，座底承担所有重量。此时．平台位 于水平面以上，不受海浪侵袭。上浮时。放 去浮箱中压载，提供浮力，进行拖拽。座底 式平台工作水深较浅．因为越深．整体重量 越大。越不容易拖拽，经济性下降。现在基 本被淘汰，胜利ｌ号，４号时座底式的。 自升式钻井平台。由平台、桩腿和升降 机构组成，平台能沿桩腿升降，一般无自航 能力。１９５３年美国建成第一座自升式平台。 这种平台对水深适应性强，工作稳定性良 好，发展较快，约占移动式钻井装置总数的 ｌ／２。工作时桩腿下放插入海底．平台被抬 起到离开海面的安全工作高度：并对桩腿进 行预压．以保证平台遇到风暴时桩腿不致下 陷。完井后平台降到海面．拔出桩腿并全部 提起．整个平台浮于海面，由拖轮拖到新的 井位。
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 胡孝林 胜利石油管理局海洋钻井公司 山东东营257000 中国石油和化工标准与质量 China Petroleum and Chemical Standard and Quality 2012,32(1)
本文链接：/Periodical_hgbzjlzl201201222.aspx