海洋钻井平台的设计与应用

海洋钻井平台的设计与应用

完善我国的海洋钻井平台技术随着中国货币经济的快速发展和社会主义市场经济的不断发展，中国已经成为一个能源消费大国，对石油和天然气资源的需求也在不断增长。因此，大力发展海洋资源开采可以有效缓解中国现阶段的能源消费状况。基于当前我国对陆上和海上油气资源开采量严重不平衡的现状,加紧对海洋油气资源的开发和利用,不仅能缓解我国能源资源利用紧张的现状,还能进一步完善我国的能源开采结构。海洋钻井平台技术的发展,是海洋能源开采的重要环节。完善钻井平台技术,不仅能为实现采油的安全施工,还能展现我国在海洋技术应用方面的能力和技术水平。所以,加强对钻井平台技术的现状和发展趋势研究具有很大的现实意义。1、海洋勘探平台概论1.1海洋钻井平台的造价海洋钻井平台是进行海洋油气开采的主要设各,在实际的应用中,主要是用来支撑和存放巨大的钻机、为钻井人员提供居住地点、对开采的原油进行存储等。相比较具体的油气存储设备以及诸多的海上工程船舶,海洋钻井平台的存在更具基础性作用。海上钻井平台的造价非常高,原因主要有以下几个方面,第一,钻井平台所处的重要地位以及它自身构造的复杂性,使得在对它进行设计时必须投入更多的人力、物力和财力。第二,钻井平台一经投入使用,就会常年经受海上的恶劣环境,诸如台风、潮汐、海浪等都会对钻井平台设备的主体造成一定程度上的侵蚀,为了保证钻井平台的正常使用,必须在建造的过程中加大对耐腐蚀、耐侵蚀等昂贵材料的应用。第三,钻井平台在使用的过程中,还会出现材料老化、地基土冲刷等问题,在进行周期性维护时,也必须加大一部分的资金投入。2、半潜式钻井平台的组成海洋钻井平台发展至今,进行了多次技术和设备操作上的革新。对目前海洋钻井平台技术现状的分析,还必须结合具体钻井平台自身的结构和性能来说。当前最常用的钻并平台模式有七种,分别是固定平台、坐底式钻井平台、自升式钻井平台、钻井船、半潜式钻井平台、张力腿式钻井平台以及牵索塔式钻井平台。下面,本文就结合当前常用的四种平台模式,进行具体的分析。第一,半潜式钻井平台。该钻井平台由坐底式平台发展而来,上部为工作甲板,下部为两个下船体,用支撑立柱连接。半潜式钻井平台在深水区域作业,需依靠定位设备,一般为锚泊定位系统,常规的锚泊定位系统通常由辐射状布置的八个锚组成,用链条或钢绳与平台连接。水深超过300~500米时,需要采用动力定位系统或深水锚泊定位系统。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。但它的不足之处就是,甲板能够利用的面积较小,对它的使用还极易受到海洋环境的影响,并且投资大,维持费用高,有效使用率低于自升式的钻井平台。半潜式钻井平台自上世纪60年代使用至今,进行了一系列的技术上的革新。到目前为止,半潜式钻井平台技术的深水域工作范围和钻井深度都己达到了较为先进的水平。2.2插进海底,升降装置该钻井平台又称为甲板升降式平台,其具体结构主要是桩腿、与桩腿相连的升降装置和平台_本体三部分。基于当前的技术,在进行具体操作时,必须先将桩腿插进海底,以此来实现对整个平台和设备的支撑,然后启动升降装置迸行海底作业。它的优点就是桩腿的使用,一方面保证了钻井平台的稳定性,另一方面实现了对平台上设备的高强度支撑。另外,该平台还具有升降灵活和便于移动的优点,非常适合深水域作业。但是它也存在一些缺点,诸如,第一,在进行拖航时会遇到一些问题,第二,桩腿的应用对深海的土壤要求非常严格,第三,对升降装置的操控要求非常严格,所以不能在更深的海区进行作业。2.3拖航、航运平台该钻井平台的技术现状是沉浮箱的使用,实现了海面操控、海底作业。通过国内对该平台技术的作业状况进行分析后发现,其最大的优点就是在对油井采完油后,可以有拖船等直接拖航到其他的钻井地点,可以方便地进行移动。另外其平台底面处在海床面上,可以避免海洋恶劣环境的影响。坐底式钻井平台的缺点主要体现在两方面,第一,其平台高度在确定之后,坐底式平台由于坐底式设备高度的限制只能在低于该平台的海域内进行作业,不能适时地调整平台高度和作业深度,运行的灵活性不高。第二,对海底地基的要求非常高,为了确保钻井的稳定性,必须对海底地基进行事先的勘察。2.4提高医院内部设备在使用海域的深度和深度该钻井平台是一种较为传统和古老的平台形式。相比较其他三种钻井平台,它的优点就是第一,结构构成简单,第二,对高技术含量的设备应用少进而造价成本较低,第三,由于作业的海域范围较小、海域深度较浅,所以在操作时风险也较小。随着固定式钻井平台技术的不断改进,克服了很多以前的操作瓶颈。当前对该钻井平台技术的应用,主要集中在一些经济和发展水平较低的国家和地区。3、海洋开采平台技术的发展趋势3.1服务的稳定性海上石油开采对钻井平台的可靠性和设备的自动化程度要求都非常高。一方面,在进行海上作业时,不可避免地要面对海上的恶劣环境,无论是台风的风蚀还是海浪、潮汐的冲击都会对钻井平台的稳定性造成威胁,从某种程度上来说,钻井平台的稳定性和可靠性是实现海底作业的一个基础性工程。另一方面,海上石油开采对技术的要求也非常高,人工操作难免会产生失误,所以,为了提高海上石油开采的效率,借助国内外先进的钻井技术,实现自动化操作有很大的必要性。3.2推进深水区域钻井工作,推进钻井作业区域有机结合基于当前的海洋钻井技术,我国对海底的石油开采量还处于较低水平,为了实现更大范围和更深海域的作业,必须将钻井工作向深水区域推进。现在世界上的很多技术先进的大国,已经在研制大型化的海上油气开采设备,作业深度已经可以下降到海面3000米以下,钻深能力得到很大程度上的提高。3.3钻机平台的功能越来越多海洋钻井平台技术