石油平臺缺點

石油平臺風險

1. 石油泄漏，破壞生態(tài)環(huán)境

2. 造成大陸架下沉，引發(fā)地震/海底火山爆發(fā)

石油平臺是在世界最大的可移動的人造結構。 有幾種類型：

石油平臺固定平臺

導管架式平臺，用鋼樁固定于海底。鋼樁穿過導管打入海底，并由若干根導管組合成導管架。導管架先在陸地預制好后，拖運到海上安放就位，然后順著導管打樁，最后在樁與導管之問的環(huán)形空隙里灌入水泥漿，使樁與導管連成一體固定于海底。這種施工方式，使海上工作量減少。平臺即設于導管架的頂部，高于作業(yè)的波高，具體高度須視當?shù)氐暮r而定，一般大約高出4～5米，這樣可避免波浪的沖擊。樁基式的整體結構剛性大，能適用于各種土質，是目 前最主要的固定式平臺。但其尺度、重量隨水深增加而急驟增加，所以在深水中的經(jīng)濟性較差。

混凝土重力式平臺，底部通常是巨大的混凝土基礎（沉箱），用三個或四個空心的混凝土立柱支撐甲板結構。這種平臺的重量可達幾十萬噸，依靠自身的重量將平臺固定在海底。由于自重很大，對于制造和使用的海域有限制?，F(xiàn) 在只有北海有大約20座混凝土重力式平臺。

石油平臺順應塔式平臺

順應塔平臺和導管架平臺很相似，而這均具有支撐水面設施的鋼制導管架結構。不同的是，順應塔平臺會隨水流或風載荷移動，與浮式平臺類似。順應塔通過樁固定于海底，其導管架更加窄小而具有彈性，可能包括兩個或更多部分。上部的導管架還可能有浮式結構，下部導管架固定于海底，固定地點的水深即平臺的高度。其應用水深可達1000米。

石油平臺半潛式平臺

半潛式平臺由坐底式平臺發(fā)展而來，上部為工作甲板，下部為兩個下船體，用支撐立柱連接。工作時下船體潛入水中，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、工作水深大，新發(fā)展的動力定位技術用于半潛式平臺后，工作水深可達900-1200米。半潛式與自升式鉆井平臺相比，優(yōu)點是工作水深大，移動靈活；缺點是投資大，維持費用高，需有一套復雜的水下器具，有效使用率低于自升式鉆井平臺。

石油平臺自升式鉆井

自升式鉆井，采用腳架與工作平臺一體的設計，只需拖運到開采的預定海域后，讓腳架末端的千斤頂延伸到海底，將工作平臺撐高，即可進行開采作業(yè)。如須更改開采地點，只需收起腳架千斤頂，再拖運到目的海域即可。因此設備可以繼續(xù)使用。

石油平臺鉆井船

鉆井船是浮船式鉆井平臺，它通常是在機動船或駁船上布置鉆井設備。平臺是靠錨泊或動力定位系統(tǒng)定位。按其推進能力，分為自航式、非自航式；按船型分，有端部鉆井、舷側鉆井、船中鉆井和雙體船鉆井；按定位分，有一般錨泊式、中央轉盤錨泊式和動力定位式。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行石油鉆井。由于鉆井船經(jīng)常處于漂浮狀態(tài)，當遇到海上的風、浪、潮時，必然會發(fā)生傾斜、搖擺、平移和升降現(xiàn)象，因此鉆井船的穩(wěn)定性是一個非常關鍵的問題。目前，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，水再深時需用一種新的自動化定位方法。

世界上第一次從水下油井打出石油是在1891年，這個油井位于俄亥俄州的圣瑪麗大湖上的木樁上。世界上第一座海上鉆井平臺是1896年，在美國加利福尼亞海岸的圣巴巴拉海峽大陸架，從一只簡陋的木筏上開創(chuàng)了石油海上鉆探的歷史。

其他早期的水下鉆井行動還包括，1900年代伊利湖加拿大一側的油井和1910年代路易斯安娜喀多湖上的油井。1911年，在美國路易斯安娜和科克薩斯之間的海上灘涂區(qū)，建起了世界上第一座海上鉆井平臺。1920年代，委內(nèi)瑞拉在馬拉開波湖上的混凝土鉆井平臺。1930年代早期，德士古公司開發(fā)了第一條可移動式的鋼制駁船用于墨西哥灣半海水水域的鉆井。

根據(jù)不同的情況，該平臺可以被固定到海底，可能是人工島，或是漂浮于海上。多個海底油井也可以連接到一個石油平臺，經(jīng)由管線連接。

2010年7月，國家能源局正式授牌成立國家能源海洋石油鉆井平臺研發(fā)中心(以下簡稱研發(fā)中心)。研發(fā)中心依托中集集團海洋工程研究院建設，著眼深海和超深海海洋石油鉆井裝備，致力于全面提升我國海洋工程裝備實驗、研發(fā)設計能力，實現(xiàn)海洋石油鉆井平臺的全生命周期研發(fā)設計一體化，開發(fā)擁有自主知識產(chǎn)權、覆蓋主流海洋石油鉆井平臺產(chǎn)品的系列設計。同時以項目作牽引，對配套裝備組織系統(tǒng)攻關，帶動我國海洋工程配套裝備國產(chǎn)化水平的提升。

研發(fā)中心高度重視基礎設施及實驗平臺的建設，在基礎設施建設方面，研發(fā)大樓建設已基本完成，計劃9月投入使用。在實驗平臺建設方面，研發(fā)中心建立了新一代IT信息化支撐系統(tǒng)：三維一體化數(shù)字設計與仿真平臺。逐步搭建國際最先進的工程軟件庫，涵蓋了實驗平臺整個設計階段所需的分析軟件，可以獨立完成各種常規(guī)、非常規(guī)船型的基礎設計，涵蓋了實驗平臺設計中所有的核心分析技術。同時針對海工業(yè)務數(shù)據(jù)管理的特點，研發(fā)中心自主研發(fā)了數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了產(chǎn)品全過程管理與跟蹤。

研發(fā)中心在自升式鉆井平臺、半潛式鉆井平臺、特種船舶和海上風電安裝平臺等技術領域進行了深入的研究，取得了重要成果。一是自主開發(fā)自升式鉆井平臺核心關鍵技術。目前研發(fā)中心已經(jīng)完成了300英尺、330英尺、400英尺水深自升式鉆井平臺的技術方案開發(fā)，并已取得了美國船級社(ABS)和外部專家組的認可，其中有兩款自主研發(fā)產(chǎn)品已經(jīng)實現(xiàn)了商業(yè)化。研發(fā)中心為中集來福士里海自升式平臺項目設計了全套技術方案，并在國內(nèi)生產(chǎn)樁腿等重要部件。該項目是我國在里海的第一個鉆井平臺EPC總包項目。

海洋石油981深水半潛式鉆井平臺，中國海油深海油氣開發(fā)"五型六船"之一，是根據(jù)中國海洋石油總公司（簡稱“中海油”）的需求和設計理念，由中國船舶工業(yè)集團公司第七〇八研究所設計、上海外高橋造船有限公司承建的，耗資60億元，中海油擁有自主知識產(chǎn)權，由中海油服租賃并運營管理。該平臺采用美國F&G公司ExD系統(tǒng)平臺設計，在此基礎上優(yōu)化及增強了動態(tài)定位能力，以及錨泊定位，是在考慮到南海惡劣的海況條件下設計的，整合了全球一流的設計理念、一流的技術和裝備，所以它還有著“高精尖”內(nèi)涵。除了通過緊急關斷閥、遙控聲吶、水下機器人等常規(guī)方式關斷井口，該平臺還增添了智能關斷方式，即在傳感器感知到全面失電、失壓等緊急情況下，自動關斷井口以防井噴。設計能力可抵御兩百年一遇的超強臺風，首次采用最先進的本質安全型水下防噴器系統(tǒng)，具有自航能力，還有世界一流的動力定位系統(tǒng)。

2012年5月9日，“海洋石油981”在南海海域正式開鉆，是中國石油公司首次獨立進行深水油氣的勘探，標志著中國海洋石油工業(yè)的深水戰(zhàn)略邁出了實質性的步伐。

中國海洋石油首座超深水半潛式鉆井平臺，也就2014年曾在西沙勘探的981鉆井平臺，獲得2014年國家科技進步特等獎。

海洋石油981深水半潛式鉆井平臺主要參數(shù)

海洋石油981深水半潛式鉆井平臺長114米，寬89米，面積比一個標準足球場還要大，平臺正中是約5、6層樓高的井架。該平臺自重30670噸，承重量12.5萬噸，可起降西科斯基S-92直升機。作為一架兼具勘探、鉆井、完井和修井等作業(yè)功能的鉆井平臺，“海洋石油981”代表了海洋石油鉆井平臺的一流水平，最大作業(yè)水深3000米，最大鉆井深度可達10000米。該平臺總造價近60億元。

具體參數(shù)為：

海洋石油981深水半潛式鉆井平臺技術特點

“海洋石油981”擁有多項自主創(chuàng)新設計，平臺穩(wěn)性和強度按照南海惡劣海況設計，能抵御南海200年一遇的波浪載荷；選用大馬力推進器及DP3動力定位系統(tǒng)，在1500米水深內(nèi)可使用錨泊定位，甲板最大可變載荷達9000噸。該平臺可在中國南海、東南亞、西非等深水海域作業(yè)，設計使用壽命30年。

“海洋石油981”的6個世界首次：

1、首次采用南海200年一遇的環(huán)境參數(shù)作為設計條件，大大提高了平臺抵御環(huán)境災害的能力；

2、首次采用3000米水深范圍DP3動力定位、1500米水深范圍錨泊定位的組合定位系統(tǒng)，這是優(yōu)化的節(jié)能模式；

3、首次突破半潛式平臺可變載荷9000噸，為世界半潛式平臺之最，大大提高了遠海作業(yè)能力；

4、中國國內(nèi)首次成功研發(fā)世界頂級超高強度R5級錨鏈，引領國際規(guī)范的制定。同時為項目節(jié)約大量的費用，也為中國國內(nèi)供貨商走向世界提供了條件；

5、首次在船體的關鍵部位系統(tǒng)地安裝了傳感器監(jiān)測系統(tǒng)，為研究半潛式平臺的運動性能、關鍵結構應力分布、錨泊張力范圍等建立了系統(tǒng)的海上科研平臺，為中國在半潛式平臺應用于深海的開發(fā)提供了更寶貴和更科學的設計依據(jù)；

6、首次采用了最先進的本質安全型水下防噴器系統(tǒng)，在緊急情況下可自動關閉井口，能有效防止類似墨西哥灣事故的發(fā)生。

“海洋石油981”的10項中國國內(nèi)首次：

1、國內(nèi)由中海油首次擁有第六代深水半潛式鉆井平臺船型基本設計的知識產(chǎn)權，通過基礎數(shù)據(jù)研究、系統(tǒng)集成研究、概念研究、聯(lián)合設計及詳細設計，使國內(nèi)形成了深水半潛式平臺自主設計的能力；

2、國內(nèi)首次應用6套閘板及雙面耐壓閘板的防噴器（BOP、防噴器聲納遙控和失效自動關閉控制系統(tǒng)，以及3000米水深隔水管及輕型浮力塊系統(tǒng)，大大提高了深水水下作業(yè)安全性；

3、國內(nèi)首次建造了國際一流的深水裝備模型試驗基地，為在國內(nèi)進行深水平臺自主設計、自主研發(fā)提供了試驗條件；

4、國內(nèi)首次完成世界頂級的深水半潛式鉆井平臺的建造。三維建模、超高強度鋼焊接工藝、建造精度控制和輕型材料等高端技術的應用，使國內(nèi)海洋工程的建造能力一步跨進世界最先進行列；

5、國內(nèi)首次成功研發(fā)液壓鉸鏈式高壓水密門裝置并應用在實船上，解決了傳統(tǒng)水密門不能用于空間受限、抗壓和耐火等級高、布置分散和集中遙控的難題，使國內(nèi)水密門的結構設計和控制技術處于世界先進水平；

6、國內(nèi)首次應用一個半井架、BOP和采油樹存放甲板兩側、隔水立管垂直存放及鉆井自動化等先進技術，大大提高了深水鉆井效率；

7、國內(nèi)首次應用了遠海距離數(shù)字視頻監(jiān)控應急指揮系統(tǒng)，為應急響應和決策提供更直觀的視覺依據(jù)，提高了平臺的安全管理水平；

8、國內(nèi)首次完成了深水半潛式鉆井平臺雙船級入級檢驗，并通過該項目使中國船級社完善了深水半潛式平臺入級檢驗技術規(guī)范體系；

9、國內(nèi)首次建立了全景仿真模擬系統(tǒng)，為今后平臺的維護，應急預案制定、人員培訓等提供了最好的直觀情景與手段；

10、國內(nèi)首次建立了一套完整的深水半潛式鉆井平臺作業(yè)管理、安全管理、設備維護體系，為在南海進行高效安全鉆井作業(yè)提供了保障。

一種海上多方位石油鉆井自升式平臺專利目的

《一種海上多方位石油鉆井自升式平臺》要解決的技術問題是提供一種海上多方位鉆井的自升式平臺，該平臺能夠在一次就位后有效地完成多方向、多井組的鉆井作業(yè)，解決常規(guī)海洋鉆井平臺只能單方向鉆井工作的難題，《一種海上多方位石油鉆井自升式平臺》的目的是為海上油氣勘探開發(fā)提供一種多方位鉆井的自升式平臺。

一種海上多方位石油鉆井自升式平臺技術方案

《一種海上多方位石油鉆井自升式平臺》是這樣實現(xiàn)的：該平臺包括移動底座、移動裝置、移動支撐軌道、換向轉盤、主軸、轉動軸、驅動電機，主軸固定在自升式平臺主體中間，轉動軸套裝在主軸外，轉動軸上部圓周外安裝有齒圈，均布安裝6個主動齒輪與齒圈嚙合，主動齒輪通過聯(lián)軸器與驅動電機連接，驅動電機固定在自升式平臺主體上，轉動軸上端固定安裝有換向轉盤，換向轉盤與自升式平臺主體的上甲板保持在一個水平面上，并安裝有2條平行的移動支撐軌道，自升式平臺主體的上甲板與換向轉盤上的移動支撐軌道相對應的位置也安裝有移動支撐軌道，移動支撐軌道上安裝有移動底座，移動底座上安裝有鉆井模塊，換向轉盤為圓形，并與自升式平臺主體的上甲板中心孔相配合，在同一水平面上，主軸的下部與轉動軸還套裝有一環(huán)形扶正圈，移動支撐軌道加工成凸狀，移動底座加工成倒凹狀，移動裝置有液壓缸式或者齒輪齒條式兩種，液壓缸式移動裝置的液壓缸一端安裝在移動底座上，另一端通過液壓桿與移動機爪連接，移動機爪安插在移動支撐軌道上的孔中，齒輪齒條式的齒條安裝在移動底座上，齒輪與齒條嚙合并通過聯(lián)軸器與安裝在自升式平臺主體上的電機連接。

一種海上多方位石油鉆井自升式平臺改善相關

《一種海上多方位石油鉆井自升式平臺》具有如下優(yōu)點：

（1）平臺一次就位后，可以在平臺周邊的要求范圍內(nèi)進行多方位的鉆井作業(yè)，而不用反復的升降、轉向、壓載、固定平臺，大大降低了作業(yè)準備費用。

（2）平臺一次就位多方位作業(yè)的特點，可以保護海底地基不會因為多次壓載、固定而造成破壞，保障了平臺和平臺工作人員的安全。

（3）平臺的多方位鉆井模式，為海上采油新技術和固定采油平臺新模式的進一步發(fā)展提供了有效的技術支撐。

（4）轉盤式換向機構結構不僅可用于自升式平臺，還可以推廣到坐底式平臺、半潛式平臺以及固定式修井平臺應用，具有非常高的推廣應用價值。

（5）平臺主體的形狀不小于四變形，也可以建造為六邊或者八邊形，其經(jīng)濟效益更加明顯。