海洋平台的设计建造和安装PPT课件

1、1 2 2、国内海洋油气工程的发展回顾 陆丰22-1油田 水深： 330米 投产日期：1997年 水下井口 FPSO 中海油海上油田- 南海东部海域 2 2 2、国内海洋油气工程的发展回顾 中海油海上油田- 南海东部海域 FPSO FPSO 陆丰13-1油田 水深： 146米 投产日期：1993年 3 2 2、国内海洋油气工程的发展回顾 中海油海上油田- 南海东部海域 西江油田 水深： 100米 投产日期：1994年 单点和FPSO 4 一、海洋油气工程发展回顾一、海洋油气工程发展回顾一、海洋油气工程发展回顾 二、海洋油气开发工程模式 三、海洋平台设计、建造和安装技三、海洋平台设计、建造和安装

2、技三、海洋平台设计、建造和安装技 术术术 四、国内海洋油气工业展望四、国内海洋油气工业展望四、国内海洋油气工业展望 五、中国海洋工程面临的技术挑战五、中国海洋工程面临的技术挑战五、中国海洋工程面临的技术挑战 5 二、海洋油气开发工程模 式 1.海洋油气田开发工程模式 2.2.2.海洋油气田主要工程设施海洋油气田主要工程设施海洋油气田主要工程设施 6 1 1、海洋油气田开发工程模 式 全海式海洋油气田 开发工程模式 半海半陆式海洋油气田 开发工程模式 7 1 1、海洋油气田开发工程模 式 模式一：中心平台+井口平台+储油平台 +海底管线 模式二：综合平台+井口平台+海底管线 模式三：中心平台+井

3、口平台 +FPSO/SPM+海底管线 模式四：FPSO/SPM+井口平台+海底管线 模式五：FPSO/SPM+水下井口+海底管线 全海式海洋油气田开发工程模式 8 1 1、海洋油气田开发工程模 式 全海式模式一：中心平台+井口平台+储油平台+海底管线 9 1 1、海洋油气田开发工程模 式 全海式模式二：综合平台+井口平台+海底管线 10 1 1、海洋油气田开发工程模 式 全海式模式三：中心平台+井口平台+FPSO/SPM+海底管线 11 1 1、海洋油气田开发工程模 式 全海式模式四： FPSO/SPM+井口平台+海底管线 12 1 1、海洋油气田开发工程模 式 全海式模式五：FPSO/SPM

4、+水下井口+海底管线 水下井口 13 1 1、海洋油气田开发工程模 式 模式一：中心平台+井口平台+海底 管线+陆上终端 模式二：井口平台+FPSO/SPM+海 底管线+陆上终端 半海半陆式海洋油气田 开发工程模式 14 1 1、海洋油气田开发工程模 式 半海半陆模式一： 中心平台+ 井口平台+ 海底管线+ 陆上终端 15 1 1、海洋油气田开发工程模 式 半海半陆模式二： 井口平台+ FPSO/SPM+ 海底管线+ 陆上终端 16 二、海洋油气开发工程模 式 1.1.1.海洋油气田开发工程模式海洋油气田开发工程模式海洋油气田开发工程模式 2.海洋油气田主要工程设施 17 2 2、海洋油气田主

5、要工程设施 海上平台 浮式生产储油装置 单点系泊系统 海底管线 水下生产系统 陆上终端 18 2 2、海洋油气田开发的主要工程设施 海上平台 浅水平台 深水平台 重力式桩基式组合式 塔式 导管架式简易结构 半潜式张力腿式SPAR式顺应式 系泊式座底式 19 2 2、海洋油气田开发的主要工程设施 浅水平台 导管架式 导管架 平台实景 三维模型 20 2 2、海洋油气田开发的主要工程设施 浅水平台 组合式 21 2 2、海洋油气田开发的主要工程设施 浅水平台 简易式 SEA HORSE 系列 MOSS 系 列 二腿三桩平台 三腿平台 22 2 2、海洋油气田开发的主要工程设施 深水平台 系泊式 半

6、潜式平台 桁架型 SPAR 23 2 2、海洋油气田开发的主要工程设施 深水平台 系泊式 常规TLP 小型TLP 24 2 2、海洋油气田开发的主要工程设施 深水平台 座底式 顺应式平台 25 一、海洋油气工程发展回顾一、海洋油气工程发展回顾一、海洋油气工程发展回顾 二、海洋油气开发工程模式二、海洋油气开发工程模式二、海洋油气开发工程模式 三、海洋平台设计、建造和安装 四、国内海洋油气工业展望四、国内海洋油气工业展望四、国内海洋油气工业展望 五、中国海洋工程面临的技术挑战五、中国海洋工程面临的技术挑战五、中国海洋工程面临的技术挑战 26 三、海洋平台设计、建造和安装 1.海洋平台设计 2.2.

7、2.海洋平台建造海洋平台建造海洋平台建造 3.3.3.海洋平台安装海洋平台安装海洋平台安装 27 1 1、海洋平台设计 平台的组成 设计基础 主要设计标准 主要设计软件 设计内容 28 1 1、海洋平台设计 平台 的组 成 火炬臂 生活楼 直升机甲板 上部模块 栈桥 导管架 和桩基 29 1 1、海洋平台设计 设计 基础 总体布置 设备设施 工程地质 水文环境 作业要求 设计基础决定平台的 选型和结构设计 30 1 1、海洋平台设计 总体布置 甲板尺度 井口数量 甲板标高 平台方位 设备位置 附属设施 钻修井布置 井口布置 安全通道 31 1 1、海洋平台设计 设备设施 重量重心 设备清单 设

8、备尺度 32 1 1、海洋平台设计 水文环境 水深 海流 风速 海冰 地震 海生物 气温 水温 潮位 湿度 盐度 波浪 33 1 1、海洋平台设计 工程地质 工程钻孔 P-Y曲线 土层性质 桩基承载力 Q-Z曲线 地基冲刷 土壤分层 土层液化 地层灾害因素 T-Z曲线 34 1 1、海洋平台设计 作业要求 钻井要求 维护要求 靠船要求 修井要求 潜力要求 登平台要求 35 1 1、海洋平台设计 设计标准 美国石油协会标准-API 美国钢结构协会标准- AISC 美国焊接协会标准-AWS 美国船级社标准-ABS 挪威船级社标准-DNV 中国船级社标准-CCS 中国石油天然气行业标准 等同采用AP

9、I RP 2A 作为 海上固定平台设计、建造 和安装的推荐标准， 标准号为：SY/T 10030- 2000 36 1 1、海洋平台设计 设计标准 37 1 1、海洋平台设计 设计软件 SACS-平台结构计算分析软件-美国 EDI公司； MOSES-浮体稳性、运动响应分析软件 -美国ULTRAMARINE公司； SESAM-大型海洋工程计算分析软件包 -挪威船级社 ANSYS-通用有限元分析软件 38 1 1、海洋平台设计 设计内容 平台结构设计规划 平台结构整体计算-在位分析 平台结构整体计算-施工分析 附属结构设计 局部强度计算分析 环境力和固定荷载分析 39 1 1、海洋平台设计 平台结

10、构设计规划 主结构型式及主尺度 结构构件布置及尺寸 构件规格及材料选择 桩基础型式及布置 附属结构考虑 40 1 1、海洋平台设计 风力 波流力 浮力 冰作用力 地震惯性力 环境力和固定荷载分析 结构自重 设备重量 海生物重量 储液重量 活荷载 环境力固定荷载 41 1 1、海洋平台设计 正常操作环境条件分析 极端风暴环境条件分析 海冰环境条件分析 疲劳环境条件分析 地震条件分析 平台结构整体计算-在位分析 42 1 1、海洋平台设计 装船分析 运输分析 吊装分析 滑移下水分析 漂浮扶正分析 座底稳性分析 平台结构整体计算-施工分析 43 1 1、海洋平台设计 防沉板 吊点 火矩臂 靠船构件和

11、登船平台 立管 泵护管 电缆护管 井口导向 灌浆管线等等 附属结构设计 火矩臂 登船平台 44 1 1、海洋平台设计 复杂节点有限元分析 船舶碰撞分析 波浪拍击分析 涡激振动分析 吊点分析 桩自由站立分析 桩可打入性分析 灌浆联结强度分析 等等 局部强度计算分析 船舶碰撞分析 吊点有限元分析 45 三、海洋平台设计、建造和安装 1.1.1.海洋平台设计海洋平台设计海洋平台设计 2.海洋平台建造 3.3.3.海洋平台安装海洋平台安装海洋平台安装 46 2 2、海洋平台建造 加工设计 建造场地及设备 建造程序 焊接与检验 47 2 2、海洋平台建造 加工设计 加工设计图纸及材料清单 单件和分片预制

12、方案 组装方案 焊接方法及焊接程序 焊接检验方法及检验程序 试验方法及试验程序 重控方法及重控程序 施工方案的结构计算 48 2 2、海洋平台建造 建造场地及设备 码 头 水 深 6. 5 6 米 （ 平 均 值） 场 地 面 积 2 2 万 平 方 米 码 头 水 深 6. 5 6 米 （ 平 均 值） 场 地 面 积 2 2 万 平 方 米 码头水深6.56米，场地 面积22万平方米 49 2 2、海洋平台建造 建造程序 材料加工单件预制 完工 钢管卷制 结构涂装 分片预制立片组装结构总装 附件组装 50 2 2、海洋平台建造 建造程序 导管架建造 组块建造 51 2 2、海洋平台建造 焊

13、接与检验 焊接检验 手工焊 半自动焊 自动焊 CO2保护焊 氩气保护焊 超声波探伤 X射线探伤 磁粉探伤 射线探伤 52 三、海洋平台设计、建造和安装 1.1.1.海洋平台设计海洋平台设计海洋平台设计 2.2.2.海洋平台建造海洋平台建造海洋平台建造 3.海洋平台安装 53 3 3、海洋平台安装 海上安装大型装备 导管架和组块装船 导管架和组块运输 导管架和组块下水 导管架扶正座底 导管架调平、打桩、灌浆 上部设施安装 54 3 3、海洋平台安装 海上安装大型装备 船 名类型起重机型式最大起（载） 重量 铺管能力 蓝 疆起重铺管船全旋转3800吨4.5”-48” 滨海109起重铺管船全旋转 3

14、18吨4.5”-60” 滨海106起重铺管船全旋转200吨4”-30” 滨海108起重船全旋转900吨 滨海105起重船全旋转200吨 滨海102起重船固定箱型扒杆500吨 海洋石油221 号 8000T导管架 下水驳船 载重量29300 吨 滨海308半潜式驳船 载重量15550 吨 滨海307工程驳船 载重量2000吨 滨海306工程驳船 载重量2000吨 滨海261三用工作船 载重量1170吨 55 3 3、海洋平台安装 海上起重船 舶 海上安装船舶及设备 蓝疆号 最大起重能力：3800吨 BH108 最大起重能力：900吨 56 3 3、海洋平台安装 海上运输驳 船 海上安装船舶及设备

15、 BH308 最大载重能力：15500吨 BH306/307 最大载重能力：2000吨 57 3 3、海洋平台安装 海上运输/下水驳船 海上安装船舶及设备 海洋石油221 最大载重能力： 29300吨 最大下水能力： 8000吨 58 3 3、海洋平台安装 海管铺设船舶 海上安装船舶及设备 蓝疆号 铺管能力：4.5”- 48” 作业水深：150米 BH109 铺管能力：4.5”- 60” 59 3 3、海洋平台安装 其它海上施工设 备 海上安装船舶及设备 灌浆机 打桩锤 RO V 挖沟机 60 3 3、海洋平台安装 导管架和组块装船 挂扣启动 拖拉 上船 分吊装和滑移 两种方式 61 3 3、

16、海洋平台安装 导管架和组块装船 陆地吊装 装船 62 3 3、海洋平台安装 导管架和组块运输 分浮运和驳运 两种方式 浮运 驳运 63 3 3、海洋平台安装 导管架和组块下水 分吊装下水和滑移下水两种方式 滑移下水 吊装下水 64 3 3、海洋平台安装 导管架扶正座底 包括压载自扶正、吊装压载扶正两种方式 65 3 3、海洋平台安装 导管架调平、打桩、灌浆 起桩 插桩 打桩 66 3 3、海洋平台安装 上部设施安装 生活楼安装 安装组块 67 一、海洋油气工程发展回顾一、海洋油气工程发展回顾一、海洋油气工程发展回顾 二、海洋油气开发工程模式二、海洋油气开发工程模式二、海洋油气开发工程模式 三、

17、海洋平台设计、建造和安装技术三、海洋平台设计、建造和安装技术三、海洋平台设计、建造和安装技术 四、国内海洋油气工业展望 五、中国海洋工程面临的技术挑战五、中国海洋工程面临的技术挑战五、中国海洋工程面临的技术挑战 68 四、国内海洋油气工业展 望 十五期间，中国海洋石油将成 为 我国国民经济的一个新的增长 点 69 累计动用储量: 139935 *104t 动用已探明储量: 66276 *104t 动用可升级为探明储量: 73659 *104t 累计动用储量： 48437*104t 动用已探明储量： 4313 5*104t 动用可升级为探明储量：5302 *104t 累计动用储量: 3134*1

18、08m3 动用已探明储量: 2859 *108m3 动用可升级为探明储量: 275 *108m3 70 四、国内海洋油气工业展 望 预计需要新建海上设施： 71 一、海洋油气工程发展回顾一、海洋油气工程发展回顾一、海洋油气工程发展回顾 二、海洋油气开发工程模式二、海洋油气开发工程模式二、海洋油气开发工程模式 三、海洋平台设计、建造和安装技术三、海洋平台设计、建造和安装技术三、海洋平台设计、建造和安装技术 四、国内海洋油气工业展望四、国内海洋油气工业展望四、国内海洋油气工业展望 五、中国海洋工程面临的技术挑战 72 五、中国海洋工程面临的技术挑战 1.深水油气田开发工程技术 2.2.2.边际油气

19、田开发工程技术边际油气田开发工程技术边际油气田开发工程技术 3.3.3.海上平台安全保障海上平台安全保障海上平台安全保障 4.4.4.特大型浅吃水特大型浅吃水特大型浅吃水FPSOFPSOFPSO船型优化船型优化船型优化 5.5.5.海底管线监测、检测和维修海底管线监测、检测和维修海底管线监测、检测和维修 73 1 1、深水油气田开发工程技 术 深水生产系统 水下生产系统 74 1 1、深水油气田开发工程技 术 多系统深水平台耦合分析 75 1 1、深水油气田开发工程技 术 深水平台系统的水动力试验技术 76 五、中国海洋工程面临的技术挑战 1.1.1.深水油气田开发工程技术深水油气田开发工程技

20、术深水油气田开发工程技术 2.边际油气田开发工程技术 3.3.3.海上平台安全保障海上平台安全保障海上平台安全保障 4.4.4.特大型浅吃水特大型浅吃水特大型浅吃水FPSOFPSOFPSO船型优化船型优化船型优化 5.5.5.海底管线监测、检测和维修海底管线监测、检测和维修海底管线监测、检测和维修 77 2 2、边际油气田开发工程技术 油气田简易 工程设施 工艺流程简化 结构设施简易 海上安装简便 可迁移和重复 利用 投资费用低 78 五、中国海洋工程面临的技术挑战 1.1.1.深水油气田开发工程技术深水油气田开发工程技术深水油气田开发工程技术 2.2.2.边际油气田开发工程技术边际油气田开发

21、工程技术边际油气田开发工程技术 3.海上平台安全保障 4.4.4.特大型浅吃水特大型浅吃水特大型浅吃水FPSOFPSOFPSO船型优化船型优化船型优化 5.5.5.海底管线监测、检测和维修海底管线监测、检测和维修海底管线监测、检测和维修 79 3 3、海上平台安全保障 海洋平台安全评定 结构构件确定性安全评定 结构整体确定性安全评定 结构构件可靠度评定 结构整体可靠度评定 结构损伤检测和评估 海洋平台维修决策 80 3 3、海上平台安全保障 海洋平台安全预警系统 智能型传感器 智能型传感器 水下成象检测装置 结构环境荷载监测 结构响应监测 结构检测 动态数据处理和管理系统 结构损伤识别与定位

22、结构模型修正与安全评估 结构安全预警 结构设计验证和修正 81 五、中国海洋工程面临的技术挑战 1.1.1.深水油气田开发工程技术深水油气田开发工程技术深水油气田开发工程技术 2.2.2.边际油气田开发工程技术边际油气田开发工程技术边际油气田开发工程技术 3.3.3.海上平台安全保障海上平台安全保障海上平台安全保障 4.特大型浅吃水FPSO船型优化 5.5.5.海底管线监测、检测和维修海底管线监测、检测和维修海底管线监测、检测和维修 82 4 4、特大型浅吃水FPSOFPSO船型优化 特大型浅吃水FPSO开 发 83 五、中国海洋工程面临的技术挑战 1.1.1.深水油气田开发工程技术深水油气田开发工程技术深水油气田开发工程技术 2.2.2.边际油气田开发工程技术边际油气田开发