固定式鉆井平臺(tái)

（1）移動(dòng)式平臺(tái)： 坐底式平臺(tái)、自升式平臺(tái)、鉆井船、半潛式平臺(tái)、張力腿式平臺(tái)、牽索塔式平臺(tái)

（2）固定式平臺(tái)：導(dǎo)管架式平臺(tái)、混凝土重力式平臺(tái)、深水順應(yīng)塔式平臺(tái)固定式鉆井平臺(tái)大都建在淺水中，它是借助導(dǎo)管架固定在海底而高出海面不再移動(dòng)的裝置，平臺(tái)上面鋪設(shè)甲板用于放置鉆井設(shè)備。支撐固定平臺(tái)的樁腿是直接打入海底的，所以，鉆井平臺(tái)的穩(wěn)定性好，但因平臺(tái)不能移動(dòng)，故鉆井的成本較高。

為解決平臺(tái)的移動(dòng)性和深海鉆井問題，又出現(xiàn)了多種移動(dòng)式鉆井平臺(tái)，主要包括：坐底式鉆井平臺(tái)、自升式鉆井平臺(tái)、鉆井浮船和半潛式鉆井平臺(tái)。

坐底式鉆井平臺(tái)又叫鉆駁或插樁鉆駁，適用于河流和海灣等30m以下的淺水域。坐底式平臺(tái)有兩個(gè)船體，上船體又叫工作甲板，安置生活艙室和設(shè)備，通過尾郡開口借助懸臂結(jié)構(gòu)鉆井；下部是沉墊，其主要功能是壓載以及海底支撐作用，用作鉆井的基礎(chǔ)。兩個(gè)船體間由支撐結(jié)構(gòu)相連。這種鉆井裝置在到達(dá)作業(yè)地點(diǎn)后往沉墊內(nèi)注水，使其著底。因此從穩(wěn)性和結(jié)構(gòu)方面看，作業(yè)水深不但有限，而且也受到海底基礎(chǔ)（平坦及堅(jiān)實(shí)程度）的制約。所以這種平臺(tái)發(fā)展緩慢。然而中國渤海沿岸的勝利油田、大港油田和遼河油田等向海中延伸的淺海海域，潮差大而海底坡度小，對于開發(fā)這類淺海區(qū)域的石油資源，坐底式平臺(tái)仍有較大的發(fā)展前途。80年代初，人們開始注意北極海域的石油開發(fā)，設(shè)計(jì)、建造極區(qū)坐底式平臺(tái)也引起海洋工程界的興趣。已有幾座坐底式平臺(tái)用于極區(qū)，它可加壓載坐于海底，然后在平臺(tái)中央填砂石以防止平臺(tái)滑移，完成鉆井后可排出壓載起浮，并移至另一井位。

自升式鉆井平臺(tái)由平臺(tái)、樁腿和升降機(jī)構(gòu)組成，平臺(tái)能沿樁腿升降，一般無自航能力。工作時(shí)樁腿下放插入海底，平臺(tái)被抬起到離開海面的安全工作高度，并對樁腿進(jìn)行預(yù)壓，以保證平臺(tái)遇到風(fēng)暴時(shí)樁腿不致下陷。完井后平臺(tái)降到海面，拔出樁腿并全部提起，整個(gè)平臺(tái)浮于海面，由拖輪拖到新的井位。1953年美國建成第一座自升式平臺(tái)，這種平臺(tái)對水深適應(yīng)性強(qiáng)，工作穩(wěn)定性良好，發(fā)展較快，約占移動(dòng)式鉆井裝置總數(shù)的1/2。中國自行制造的自升式鉆井平臺(tái)“渤海一號(hào)”平臺(tái)的四根樁腿是由圓形的鋼管做成的，樁腿的高度有七十多米，升降裝置是插銷式液壓控制機(jī)構(gòu)。該型鉆井平臺(tái)造價(jià)較低、運(yùn)移性好、對海底地形的適應(yīng)性強(qiáng)，因而，中國海上鉆井多使用自升式鉆井平臺(tái)。

鉆井平臺(tái)樁腿的高度總是有限的，為解決在深海區(qū)的鉆井問題，又出現(xiàn)了漂浮在海面上的鉆井船。

鉆井船是浮船式鉆井平臺(tái)，它通常是在機(jī)動(dòng)船或駁船上布置鉆井設(shè)備。平臺(tái)是靠錨泊或動(dòng)力定位系統(tǒng)定位。按其推進(jìn)能力，分為自航式、非自航式；按船型分，有端部鉆井、舷側(cè)鉆井、船中鉆井和雙體船鉆井；按定位分，有一般錨泊式、中央轉(zhuǎn)盤錨泊式和動(dòng)力定位式。浮船式鉆井裝置船身浮于海面，易受波浪影口向，但是它可以用現(xiàn)有的船只進(jìn)行改裝，因而能以最快的速度投入使用。鉆井船的排水量從幾千噸到幾萬噸不等，它既有普通船舶的船型和自航能力，又可漂浮在海面上進(jìn)行石油鉆井。由于鉆井船經(jīng)常處于漂浮狀態(tài)，當(dāng)遇到海上的風(fēng)、浪、潮時(shí)，必然會(huì)發(fā)生傾斜、搖擺、平移和升降現(xiàn)象，因此鉆井船的穩(wěn)定性是一個(gè)非常關(guān)鍵的問題。海上鉆井船的定位常用的是拋錨法，但該方法一般只適用于200m以內(nèi)的水深，水再深時(shí)需用一種新的自動(dòng)化定位方法。

半潛式鉆井平臺(tái)（SEMI）由坐底式平臺(tái)發(fā)展而來，上部為工作甲板，下部為兩個(gè)下船體，用支撐立柱連接。工作時(shí)下船體潛入水中，甲板處于水上安全高度，水線面積小，波浪影響小，穩(wěn)定性好、自持力強(qiáng)、工作水深大，新發(fā)展的動(dòng)力定位技術(shù)用于半潛式平臺(tái)后，工作水深可達(dá)900-1200米。半潛式與自升式鉆井平臺(tái)相比，優(yōu)點(diǎn)是工作水深大，移動(dòng)靈活；缺點(diǎn)是投資大，維持費(fèi)用高，需有一套復(fù)雜的水下器具，有效使用率低于自升式鉆井平臺(tái)。半潛式鉆井平臺(tái)已經(jīng)經(jīng)歷了第一代到第六代的歷程。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界范圍內(nèi)有深水自升式鉆井平臺(tái)65艘，大部分工作在墨西哥灣和北海。其運(yùn)營商主要為美國石油公司。

牽索塔式鉆井平臺(tái)得名于它支撐平臺(tái)的結(jié)構(gòu)如一桁架式的塔，該塔用對稱布置的纜索將塔保持正浮狀態(tài)。在平臺(tái)上可進(jìn)行通常的鉆井與生產(chǎn)作業(yè)。原油一般是通過管線運(yùn)輸，在深水中可用近海裝油設(shè)施進(jìn)行輸送。牽索塔式平臺(tái)比導(dǎo)管架式平臺(tái)、重力式平臺(tái)更適合于深水海域作業(yè)，它的應(yīng)用范圍在200米～650米。

固定平臺(tái)包括導(dǎo)管架式平臺(tái)、混凝土重力式平臺(tái)、深水順應(yīng)塔式平臺(tái)等。鋼質(zhì)導(dǎo)管架式平臺(tái)使用水深一般小于300米，通過打樁的方法固定于海底，它是海上油田使用廣泛的一種平臺(tái)。自1947年第一次被用在墨西哥灣6米水域以來，發(fā)展十分迅速，到1978年，其工作水深達(dá)到312米，世界上大于300米水深的導(dǎo)管架平臺(tái)有7座。

混凝土重力式平臺(tái)的底部通常是一個(gè)巨大的混凝土基礎(chǔ)（沉箱），用三個(gè)或四個(gè)空心的混凝土立柱支撐著甲板結(jié)構(gòu)，在平臺(tái)底部的巨大基礎(chǔ)中被分隔為許多圓筒型的貯油艙和壓載艙，這種平臺(tái)的重量可達(dá)數(shù)十萬噸，正是依靠自身的巨大重量，平臺(tái)直接置于海底。已有大約20座混凝土重力式平臺(tái)用于北海。不過由于混凝土平臺(tái)自重很大，對地基要求很高，使用受到限制。

固定平臺(tái)的鉆井模塊既可以放到固定平臺(tái)上，也可以采用移動(dòng)式平臺(tái)，但是上部模塊價(jià)格比較貴，一套要好幾億美元以上，所以一般都可以移植到移動(dòng)式上面，一般是打一槍換一個(gè)地方。

張力腿式鉆井平臺(tái)（TLP）是利用繃緊狀態(tài)下的錨索產(chǎn)生的拉力與平臺(tái)的剩余浮力相平衡的鉆井平臺(tái)或生產(chǎn)平臺(tái)。

張力腿式鉆井平臺(tái)也是采用錨泊定位的，但與一般半潛式平臺(tái)不同。其所用錨索繃緊成直線，不是懸垂曲線，鋼索的下端與水底不是相切的，而是幾乎垂直的。用的是樁錨（即打入水底的樁為錨）或重力式錨（重塊）等，不是一般容易起放的抓錨。張力腿式平臺(tái)的重力小于浮力，所相差的力量可依靠錨索向下的拉力來補(bǔ)償，而且此拉力應(yīng)大于由波浪產(chǎn)生的力，使錨索上經(jīng)常有向下的拉力，起著繃緊平臺(tái)的作用。張力腿式平臺(tái)自1954年提出設(shè)想以來，迄今已有40年的歷史。

作用于張力腿式鉆井平臺(tái)上的各種力并不是穩(wěn)定不變的。在重力方面會(huì)因載荷與壓載水的改變而變化；浮力方面會(huì)因波浪峰谷的變化而增減；擾動(dòng)力方面因風(fēng)浪的擾動(dòng)會(huì)在垂向與水平方向產(chǎn)生周期變化，所以張力腿的設(shè)計(jì)，必須周密考慮不同的載荷與海況。對于平臺(tái)的水下構(gòu)件，不論垂向或水平的，都會(huì)因波浪的波峰與波谷的作用而產(chǎn)生影響，因此如何選取水下構(gòu)件的形狀與尺度，使波浪擾動(dòng)力的作用為最小，減小平臺(tái)在波浪中的運(yùn)動(dòng)以及錨索上的周期性載荷，是張力腿式平臺(tái)的研究課題之一。一般張力腿式平臺(tái)的重心高、浮心低，非錨泊情況時(shí)要求初穩(wěn)性高為正值，為此要求穩(wěn)心半徑大或水線面的慣性矩大，這樣在平臺(tái)發(fā)生嚴(yán)重事故時(shí)，仍能正浮于水面。要求達(dá)到此目的，就要把立柱設(shè)計(jì)得較粗，這樣必然會(huì)使平臺(tái)在波浪中的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)較大。也有一種把立柱設(shè)計(jì)得很細(xì)，雖然初穩(wěn)性高可能出現(xiàn)負(fù)值，但在錨索拉力的作用下也是穩(wěn)定的。這種平臺(tái)在波浪中的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)較小，造價(jià)也可能低些，不過安全性差些。

第一章　緒 論

第一節(jié)　海洋石油發(fā)展概況

第二節(jié)　海洋石油勘探開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)

第三節(jié)　海洋石油工程事故類型

第四節(jié)　應(yīng)急搶險(xiǎn)特點(diǎn)及技術(shù)匯總

第二章　井噴失控事故搶險(xiǎn)技術(shù)

第一節(jié) 井噴應(yīng)急搶險(xiǎn)概述

第二節(jié)　井控壓井技術(shù)

第三節(jié)　救援井技術(shù)

第四節(jié)　人工島井噴失控?fù)岆U(xiǎn)技術(shù)

第五節(jié)　海上浮式及固定式鉆井平臺(tái)井噴失控?fù)岆U(xiǎn)技術(shù)

第六節(jié)　井噴失控事故搶險(xiǎn)裝備

第七節(jié)　井噴失控應(yīng)急搶險(xiǎn)響應(yīng)流程

第三章　海管泄漏（受損）搶險(xiǎn)技術(shù)

第一節(jié) 事故類型及應(yīng)急搶修技術(shù)

第二節(jié)　夾具維修技術(shù)

第三節(jié)　水面提吊維修技術(shù)

第四節(jié)　水下法蘭維修技術(shù)

第五節(jié)　水下機(jī)械連接器維修技術(shù)

第六節(jié)　不停產(chǎn)封堵維修技術(shù)

第七節(jié)　水下干式維修技術(shù)

第八節(jié)　海管泄漏事故搶險(xiǎn)裝備

第四章　火災(zāi)爆炸事故搶險(xiǎn)技術(shù)

第一節(jié)　消防飛機(jī)滅火技術(shù)

第二節(jié)　消防船滅火技術(shù)

第三節(jié)　圍油滅火技術(shù)

第四節(jié)　灌艙滅火技術(shù)

第五節(jié)　火災(zāi)爆炸事故搶險(xiǎn)裝備

第六節(jié)　火災(zāi)爆炸應(yīng)急搶險(xiǎn)響應(yīng)流程

第五章　海纜破損事故搶險(xiǎn)技術(shù)

第一節(jié)　海纜破損檢測技術(shù)

第二節(jié)　海纜修復(fù)技術(shù)

第三節(jié)　海纜破損事故搶險(xiǎn)裝備

第四節(jié)　海纜破損事故搶險(xiǎn)流程

第六章　平臺(tái)傾覆搶險(xiǎn)技術(shù)

第一節(jié)　掃測勘測技術(shù)

第二節(jié)　水下切割技術(shù)

第三節(jié)　排載及排泥技術(shù)

第四節(jié)　鋼絲繩穿引技術(shù)

第五節(jié)　水下焊接技術(shù)

第六節(jié)　海上吊裝技術(shù)

第七節(jié)　浮筒抬浮技術(shù)

第八節(jié)　坐底式平臺(tái)防沖刷滑移技術(shù)

第九節(jié)　自升式平臺(tái)插樁防穿刺技術(shù)

第十節(jié)　平臺(tái)傾覆搶險(xiǎn)裝備

第十一節(jié)　平臺(tái)傾覆事故應(yīng)急搶險(xiǎn)流程

第七章　海上溢油處置技術(shù)

第一節(jié)　物理處置技術(shù)

第二節(jié)　化學(xué)處置技術(shù)

第三節(jié)　生物處置技術(shù)

第四節(jié)　溢油監(jiān)測及預(yù)測

第五節(jié)　海上溢油處置裝備

第六節(jié)　海上溢油事故應(yīng)急搶險(xiǎn)流程

第八章　典型海洋石油工程搶險(xiǎn)案例總結(jié)

第一節(jié)　井噴失控事故搶險(xiǎn)案例

第二節(jié)　海管泄漏事故搶險(xiǎn)案例

第三節(jié)　火災(zāi)爆炸事故搶險(xiǎn)案例

第四節(jié)　海纜破損事故搶險(xiǎn)案例

第五節(jié)　平臺(tái)傾覆事故搶險(xiǎn)案例

第六節(jié)　海上溢油事故搶險(xiǎn)案例

第九章　海上工程搶險(xiǎn)技術(shù)調(diào)研

第一節(jié)　國內(nèi)海上工程搶險(xiǎn)技術(shù)調(diào)研

第二節(jié)　國外海上工程搶險(xiǎn)技術(shù)調(diào)研

參考文獻(xiàn)2100433B

中心錨泊鉆井船鉆井駁船

在海上能獨(dú)立進(jìn)行鉆井作業(yè)的非機(jī)動(dòng)鉆井船。

中心錨泊鉆井船沼澤地鉆井駁船

適用于沼澤地、吃水淺、承載力大,退潮時(shí)又能坐底作業(yè)的鉆井駁船。

中心錨泊鉆井船鉆井輔助船

為固定式鉆井平臺(tái)提供動(dòng)力、備品及供人員住宿等用通常為非機(jī)動(dòng)的輔助船。

中心錨泊鉆井船鉆井船

能在海上進(jìn)行石油鈷探作業(yè)的專用船舶。有機(jī)動(dòng)與非機(jī)動(dòng)之分。并有單體、雙體、三體等不同類型。