第四章 海上钻井设备概述

海洋石油工程概论
钻井装备
• 宝石机械公司可实现300ft自升式钻井平台 由总包，在大连船厂建造。 • 河北荣盛深水防喷器研制成功,属于863计划 项目
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海洋工程装备建造商分为三大阵营
：在欧美公司大型跨国石油公司的需求引领下，垄断着海洋工程关键装备 开发、设计、工程总包及关键配套设备供货和高端制造领域，代表：法国 Technip公司、意大利Saipem公司、美国McDermott公司、挪威Aker Solutions公司、SBM.钻井系统、动力定位系统、FPSO单点系泊系统、水下生
地撑式
海 洋 钻 井 平 台 类 型
移性 可分
坐底式 自升式 半潜式 钻井船
移动式 浮动式
按钻 井方 式分
浮式平台 稳式平台
半潜式 浮船式 张力式
固定式 自升式 坐底式
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钻井平台的分类
自升式平台 半潜式平台 （系泊） 半潜式辅助船 半潜式平台 （动力定位） SPAR 钻井船
辅助船平台
物探船
勘察船
钻井平台
生产平台
浮式生产储油轮
起重船
管铺船
水下机器人
物探船、勘察船、供应船、钻井平台、生产平台、浮式生产储油船、卸油 船、起抛锚船、拖带船、倒班船、特种运输船、工程支持船（平台）、 水下机器人、起重船、铺管船、铺缆船
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钻井平台的分类
固定式
按运
桩基式 重力式 张力式 棚绳塔式
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世界海工装备的制造格局
第一梯队： 韩国和新加坡
•亚洲居于海工装备建造市场的前沿， 其中韩国和新加坡属于第一梯队。 •中国近年发展迅速，跻身第二梯队。
第二梯队： 中国
•中东的阿联酋、南美的巴西、横跨亚 欧大陆的俄罗斯、以及越南、印度和 印尼等国家不甘落后，成为第三梯队。 第三梯队： 主要原因是这些国家石油资源丰富， 中东、巴西、 俄罗斯、越南、在发展油气生产的同时，努力提升自 印度、印尼 己的建造实力。
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大连船舶重工
是国内建造数量最多、产品线最为齐全的海工装备 建造企业，具备了海工总包能力。 300英尺自升式钻井平台“DSJ300-1” 下水。 400英尺总包 辽河油田石油装备制造总公司CP-300、四 川宏华石油设备有限公司开发的自升式钻井平台 HHJ1 已完成初步设计和详细设计，进入生产设 计阶段。这是四川宏华开发的第一座自升式钻井 平台。今年该公司将投资10亿元加快建设位于江 苏启东的海工装备建造基地，加快推进四川宏华 整体从陆地钻机生产商向陆地和海洋钻机生产商 的转型。
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钻井装备
07年内TSC海洋集团完成了三项跨国并购：并 购郑州海来能源科技有限公司，弥补了公 司固控系统这个薄弱环节；年底再次收购 了英国的GME公司，该公司是全球海上平台 机械和吊装设备主要的生产商，此外，TSC 海洋集团还通过并购获得了国际著名的海 洋 钻 井 平 台 工 程 及 设 计 公 司 Friede ＆ Goldman Group 部分股权。与中集来福士互 持股权，主要为其提供钻井系统总包服务。
自 升 式 钻 井 平 台
半 潜 式 钻 井 平 台
钻 井 船
钢 制 导 管 架 式 平 台
混 凝 土 重 力 式 平 台
顺 应 塔 式 平 台
半 潜 式 生 产 平 台
供 应 船
三 用 工 作 船
调 查 船
施 工 船
守 护 船 、 救 助 船
FPSO
Spar
Baidu Nhomakorabea
TLP
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海洋油气资源主流开发装备
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主讲人：徐建功
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基本内容：
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 绪论 海洋资源 海洋灾害及防治 海上钻井设备概述 海上采油设备概述
第六章
第七章 第八章
波浪理论
海洋环境及环境载荷 海洋石油钻采设备的运动学和动力学
第九章
海洋石油钻采设备的强度
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半潜式钻井平台
“981”半潜式平台是我国 第一条3000米水深第 六代半潜式钻井平台。 具有勘探、钻井、完井 与修井作业等多种功能。 DP3动力定位系统
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海工工程船和辅助船
其他 9% 调查船 10% 守护船/ 救助船 5% 供应船 40%
三用船 36%
• 海洋工程辅助船主要负责 运送人员、物资、设备， 部分船舶还承担着海上调 查、测量、安装、维护/维 修等重要作业任务，系统 复杂，附加值高。 • 半潜船、物探船、铺管船、 地质勘查船、供应船、三 用工作船、守护船、救助 船
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第一节 海洋工程装备概述
• 海洋工程装备是人类在开发、利用海洋所进行的
生产和服务活动中使用的各类装备，核心是海洋 资源开发装备，主要指用于海洋资源勘探、开采、
加工、储运、管理及后勤服务等方面的大型工程
装备、辅助性装备。 • 在众多的海洋资源中，海洋油气资源的勘探开发 技术最为成熟，装备种类多，数量规模大，是当 前海洋工程装备制造业最主要的产品。
胜科海事裕廊船厂
胜科海事PPL船厂
半潜式钻井平台、FPSO改装
自升式钻井平台
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国内海工设计单位
• 708所 自升式钻井平台、半潜式钻井平台、 FPSO • 上海船舶设计研究院 海工工程船和辅助船 • 海上钻井平台设计包括方案设计、基本设计、详 细设计和施工设计4个阶段。目前国内建造的主 流海洋移动钻井平台，主要以引进国外基本设计 后自行完成详细设计形式完成生产建造。
产系统等。
韩国和新加坡公司：在功能模块设计建造、总装设计建造领域快速发展， 占据领先地位，但在装备设计方面与欧美公司存在较大差距
中国公司：总体处在制造低端产品的第三阵营，部分骨干企业已经和正在
初步形成功能模块设计建造、总装设计建造和调试的能力
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主要产品分布
• • 新加坡：自升式钻井平台+半潜式钻井平台 +FPSO（改装） 韩国：高端FPSO（新建）+钻井船+半潜式钻井 平台 中国：自升式钻井平台+FPSO+半潜式钻井平台
–大宇还涉足半潜式生产平台船体和TLP的建造。 • 现代重工主要从事FPSO新建、钻井船、固定平台和上部模块的建 造。 。
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主要建造国家情况（2）新加坡
代表企业：吉宝岸外与海事集团、胜科海事集团
• 吉宝集团在自升式钻井平台建造、半潜式钻井平台建造，以及 FPSO改装方面实力突出。新加坡吉宝集团在全球有20多家船厂 –吉宝远东船厂主要从事半潜式钻井平台和自升式钻井平台建 造； –吉宝船厂主要从事FPSO改装； –吉宝美国船厂（Keppel AmFELS）主要从事自升式钻井平台建 造。
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烟台中集来福士
④发展中的中集来福士
③2008年加盟中集集团
② 1996年烟台来福士成立
①1988年烟台造船厂
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自升式钻井平台 Jack Up 半潜式钻井平台 Semi Sub 浮式储油装置 FPSO/FSO 特种船舶 Special Vessel
• 今年交付7艘装备 4坐自升式钻井平台、2坐 半潜平台1艘工程船
•
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主要建造国家情况—（1）韩国
• 代表企业: 三星重工、大宇造船海洋、现代重工、STX造船 • 最具竞争力的是三星重工。三星重工在钻井船、LNG-FPSO等装 备建造首屈一指，韩国的三星重工是建造过最多钻井船的企业， 目前也拥有最多的钻井船手持订单。 • 大宇造船海洋建造过最多的半潜式钻井平台，同时也是仅次于三 星重工的钻井船建造企业。 –FPSO新建和固定平台建造也是大宇造船海洋的优势领域。
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自升式钻井平台
由升降桩腿和桩腿支撑的 平台构成,平台可沿桩腿上升 高于海平面,移动时平台可降 至水平由拖轮托拽,移动.
性能指标 工作水深 可钻井深 海底条件限制 浮动时的稳定性 船体定位方法 国际现状 10～150 m 超过5000 m 根据海底土壤承 载，决定插入深度 易受风浪影响 桩脚插入；底垫压载
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国内海工建造企业
企业类型 造修船企业 代表企业 中船集团、 中船重工、 中远船务 中海油、中 石油下属工 程公司 振华重工、 中集集团 特点 在设计、制造、安装大型海上钢质结 构物方面有优势，在项目管理方面有 经验。 在油气处理模块及相关系统的设计制 造方面具有优势，依靠内部需求，通 过国际合作设计建造能力发展比较快 这类企业在资本运作、企业管理、市 场营销等方面具备很强的实力。
–吉宝新满利船厂（Keppel Singmarine）主要从事辅助船建造；
–另外，吉宝集团还在海外拥有吉宝巴西船厂（BrasFELS）、 吉宝荷兰船厂（Keppel Verolme），从事平台总装和维修升 级等。
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主要建造国家情况（2）新加坡
• 胜科海事集团下属裕廊船厂、PPL船厂是从事平台建造 和FPSO改装的主要船厂. • 裕廊船厂主要从事半潜式钻井平台建造和FPSO改装，目 前拥有最多的半潜式钻井平台手持订单；
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上海振华重工
专用海工配套装备
大型海上起重机 铺管设备 重型锚绞车 动力定位系统 波浪补偿技术
特种工程船
海上平台及其配套件
自升式海上平台 专用齿条 升降系统和锁紧装置

海上起重铺管 半潜驳船

多功能工程船
• 海上起重铺管装备是典型的大型海洋工程装备，是海上油气田开采、 输送管道铺设、海上平台支持、海上大件吊装、救助打捞等海事工 程不可缺少的重大装备。
• 胜科海事旗下另一家船厂PPL船厂主要建造自升式钻井 平台。
海洋石油工程概论 国家 企业
韩国 三星重工
主要产品 钻井船、LNG-FPSO、FPSO新建、固定平台
大宇造船海洋
半潜式钻井平台、钻井船、FPSO新建、固定平台
现代重工
FPSO新建、钻井船、固定平台、上部模块
新加坡
吉宝远东船厂 吉宝船厂
自升式钻井平台、半潜式钻井平台 FPSO改装
第四章 海上钻井设备概述
随着陆地资源的日益枯竭，石油天然气的开采已经由陆 地转移到海洋，而海洋石油天然气的开发也由浅海向深海 海域发展。在海上需要一个安装钻井设备的场所，这个场所 就是海洋钻井平台。海洋平台也经历了从浅海向深海的发展， 新的平台不仅性能优良、甲板面积巨大，且要有极强的抗 风浪能力和适应更广的水深范围。
石油系统企 业
机械制造企 业
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国内海工建造企业
第一集团军：大连船舶重工、中集来福士、上海外高桥、 中远船务、招商局（深圳）重工、青岛北船重工、上海 船厂、熔盛重工、广州黄埔船厂、武昌船厂、广船国际 第二集团军（后起之秀）：振华重工、辽河石油装备、四 川宏华、海油工程青岛基地韩通重工、惠生重工、南通 市政府 第三集团军（海工船建造企业）：30多家中国船厂，浙江 船厂、大洋船厂、乳山船厂、青岛前进船厂、威海造船、 中航技厦门公司、福建东南、番禺灵山造船、镇江船厂、 粤新船厂 、广新重工
海洋石油工程概论
海洋油气开发装备体系
海洋油气开发装备体系
钻井平台
钻井装备 水下设备 海 底 生 产 系 统
生产平台
油气外输系统
海工工程船 和辅助船
固 定 式
移 动 式
海 底 管 线
固 定 式
移 动 式
外 输 管 道
穿 梭 油 轮
钢 制 导 管 架 式 平 台
混 凝 土 重 力 式 平 台
顺 应 塔 式 平 台
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上海振华重工
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上海外高桥
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中远船务
• • • • 新加坡团队 国外订单 世界首座圆筒型深水半潜钻井平台 大连中远船务从事改装FPSO(浮式生产储油 装置)
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熔盛重工
具备3000米级深水铺管能力、4000吨级重型起重能
力和DP3级全电力推进的动力定位，并具备自航 能力的工程作业平台，能在除北极外的全球无限 航区作业。
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招商局重工和蛇口友联
• 招商局重工 350英尺和400英尺自升式平台 制造 • 蛇口友联 以修为主
海洋石油工程概论
钻井装备等关键装备
海洋石油工程概论
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钻井装备
• 制造企业美国NOV、挪威MH、 • 国内企业TSC海洋集团（香港主板上市）、 宝石石油机械、兰石国民油井 • Huisman(豪氏威马公司),生产基地位于厦 门,该公司为全球主要陆上和海上工程公司 提供起重、钻探与深海领域解决方案，主 要客户为石油公司和油气开发工程服务公 司，主要产品类型为重型起重设备、钻探 设备、铺管设备和特殊其中设备。