半潜式钻井平台简介
半潜式钻井平台（Semi～sub）：由坐底式钻井平台演变而来，主要由浮体、立柱和工作平台三大部分组成。浮体提供半潜式钻井平台的大部分浮力，立柱用于连接工作平台和扶梯，支撑工作平台。工作台即上部结构，用于布置钻井设备、钻井器材、起吊设备、安全救生、人员生活设施以及动力、通讯和导航灯设备。自20世纪50年代以来主要经历了两次建造高峰期，第一次为1973～1977年，第二次为1982～1984年，到现在算来，现有半潜式钻井平台绝大部分已经有25 年以上的服役年龄，基本上到了更新换代的年龄，市场需求前景看好。
图 2 ACTINIA 2号半潜式海洋钻井平台
2008年全球共有178座半潜式钻井平台，主要分布在英国北海（North Sea）、美国墨西哥湾、巴西、西亚、东南亚等地。从作业水深方面来看，能用于500米以上深海作业的有108座，占总数的60.7%，500米以内水深的为64座，占比为39.3%。从钻井深度来看，现役平台绝大部分都超过6,156米，只有3座平台在6,156米以下。
在役的178座半潜式钻井平台中，主要由美国、韩国、日本、挪威等国船厂承制，而设计技术主要归属以下4家公司：美国的F&G，挪威AKERKV AERNER，瑞典GV A Consultants AB 和荷兰MSC。例如在手持的50座半潜式钻井平台订单，美国的F&G负责设计13座，荷兰MSC负责设计12座，瑞典GV A Consultants AB负责设计6座，挪威AKERKV AERNER 负责设计2座。这4家设计公司合计设计量（33座）占总量（50座）的66.7%。
有关半潜式钻井平台的概述 （A13船舶4；李庆宽；130305432） 摘要：海洋里具有极其丰富的自然资源，半潜式钻井平台作为一种能够在深水区 作业的海洋平台，对海洋资源的开发至关重要，本文主要介绍半潜式平台的发展历史和现状，分析其结构特点，简述其工作原理和适用条件及有关半潜式钻井平台最新技术的应用等 关键词：半潜式钻井平台，定位方式，工作水深 Abstract: the ocean is extremely rich in natural resources, as a semi-submersible drilling platform can zone assignments in the deep ocean platform, is very important to the development of the Marine resources, this paper mainly introduces the development history and status quo of semi-submersible platform, analysis its structure characteristics, describes its working principle and applicable conditions and relevant semi-submersible drilling platform the application of the latest technology, etc Keywords: semi-submersible offshore platform, positioning , the working depth 引言：自工业革命以来人类社会经历了几千年以来从未有过的跨越式发展，生产的社会化和工业化推动着人类不断的向前发展，各种类型的能源为工业化的生产提供了动力保障，然而人类社会的发展严重依赖石油，天然气等能源，近几十年来，随着陆地资源的日益枯竭以及人类社会运行和发展对能源的巨大需求已迫使人类将能源开发伸向海洋，并逐渐形成了从前海到深海的开发顺序和梯度。在这种背景下，半潜式钻井平台作为一种能够在深水甚至是超深水域作业的海洋平台，自然有其至关重要的作用。 半潜式钻井平台工作原理和适用条件 半潜式平台作为一种被广泛使用的海洋平台，可以依靠本身的浮力和动力装置（或有其他设备提供动力）进行移动，稳性主要依靠稳性立柱，半潜式海洋钻井平台不仅可以在深水区作业，而且可以在浅水区作业。 半潜式平台由上壳体和下壳体或柱靴组成，下壳体或柱靴与上壳体的连接依靠稳性立柱来实现，同时立柱为平台提供足够的浮力作为支撑。随着平台作业区域的改变，半潜式平台的状态也发生改变，在深水区作业时，平台处于半潜状态，在浅水区作业时，平台的下部沉入水底。 早期的海洋平台的抗风浪能力较差，人们为克服这个缺点，发展了半潜式钻井平台。半潜式钻井平台具有很好的运动性，由于海上的波浪大多分布在水表面，海水深处波浪很少，故当半潜式钻井平台处于半潜状态时，可以有效减少平台所受的波浪力，为了增加平台的稳定性，通常采用稳定的大立柱同时增大立柱间的距离，利用外力互相抵消原理减小平台运动。使之即使在恶劣的环境下也能高效，安全的作业。 半潜式平台发展历史和现状 20世纪60年代初期，世界上第一座半潜式钻井平台诞生，至今为止已经发展了6代产品，其工作水深也由第一座平台的100米增加到如今的3000米，钻井深度也不断增加。 第一座半潜式钻井平台的作业范围为90-180米，定位系统采用的是锚泊。Ocean Driller是世界上首座半潜式钻井平台，下浮体有三根立柱，甲板的形状是Ｖ形。后来也相继生产了Rig
关于海洋钻井平台 半潜式的系统，总的来说，平台的系统有点和普通的船舶相似，它们是： 1，压载系统，ballast system 2，消防系统，fifi system ,包含fire water system , water mist system , deluge system, foam system, co2 extinguishsystem, water spray system 按照每个平台基本设计的不同，会有其中的几个。 3，舱底水系统，bilge system 4， 海水冷却系统，sea water cooling system 5，淡水冷却系统，fresh water cooling system 6，燃油系统，fuel oil system 7，润滑油系统，lub oil system 8，主机排烟系统，exhaust system 9，废油系统，waste oil and sludge system 10，透气溢流系统，vent and overflow system 11，测深系统，souding system 包含 manual soundIng system 或者remote sounding system 12，启动空气系统，starting air system 13，平台空气系统，rig air system 14，仪表与控制空气系统， instrument air system 15，饮用水系统，potable system 16，生活水排放系统，sanitary discharege system 17，生活水供给系统 ，sanitary supply system 18，盐水系统，brine system 19，钻井水液系统，drill water system 20，钻井基油系统，base oil system 21，泥浆供给系统，mud supply system 22，高压泥浆排出系统，mud discharge system 23，泥浆处理系统，mud process system 24，泥浆真空系统，mud vacuum system 25，井口控制系统，subsea control system 26，分流器，高压管系系统，hp manifold and diverter system 27，灌井系统，trip tank system 28，除气系统，mud gas separator system 29，测井系统，well test system 30，隔水套管张紧系统，riser tensioner system 31，液压系统，hydaulicoil system 32，泥浆混合系统，mud mixing system 33，散货系统，包含bulk cement system 以及bulk mud system 34，高压冲洗系统，high pressure washing down system 35，甲板泄水系统，deck drain system 36，快关阀系统，quick closing vavle system 37，切屑处理系统，cutting handling system 38，直升机加油系统，helicopter refueling system 39，排舷外系统，overboard discharge system 40，刹车冷却系统，brake cooling system 41，呼吸空气系统，breath air system 42，推进器系统，包含 thruster hydraulic oil and lub oil system 43，泥坑冲洗系统，mud pit washing system
钻井平台各系统简介 不知道从什么时候起，石油的价格节节攀升。能源越来越紧张的今天，很多国家把目光从陆地转向了海洋。自从世界上第一个海洋钻井平台制造出来以后，海洋工程有了长足的发展。在几十米甚至上3~4000米深的海底钻一口井并不是一件容易的事，因为在海上环境的复杂多变以及恶劣。经常要承受巨浪和暴风的袭击。而钻井又要保持一个相对稳定的作业环境。才能把一根根长长的钻杆钻进海底。 钻井平台从近海到深海，主要可以分为座底式，自升式，半潜式、钻井船等。 座底式是指，平台的结构直接座在海床上，几乎和陆上钻井没多大区别。所以它们的可钻探深度很有限。只能在几十米的水深的浅海区域作业。 自升式，又叫jack-up。顾名思义，这种平台可以象千斤顶一样可以升降它的高度。它典型的特征就式3-4条腿。高高的绗架结构。上面安装又齿条。平台本体安装有齿轮。它们一起啮合，传动。在到达钻井区域的时候，腿就慢慢的伸到海床上。平台就靠这几条腿站在海里了。因为考虑到拖航的稳性，腿不能太长。所以这种平台一般在120~150米水深的近海区作业。 半潜式，最新的已经到了第6代了。这种平台综合了钻井船和坐底式驳船的优点，是漂浮在海面上的。这样的话，它们就可以在更深的水域工作了；船体灌放水，可以调节吃水深度，保持船体稳定。塔的下部是相当容积的浮筒，上面是若干个中空的立柱，支撑着上部平台平台上面是全部的钻井装备和必要的生活设施。整个平台靠浮筒浮在水面。它们带有2~3级动态定位系统，海底声纳定位系统，卫星定位系统等来保证平台的相对稳定的坐标。它们有各种位移补偿装置来补偿海况带来的不稳定状况。 钻井船，钻井船是设有钻井设备，能在水面上钻井和移位的船，也属于移动式(船式)钻井装置。较早的钻井船是用驳船、矿砂船、油船、供应船等改装的，现在已有专为钻井设计的专用船。目前，已有半潜、坐底、自升、双体、多体等类型。钻井船在钻井装置中机动性最好，但钻井性能却比较差。钻井船与半潜式钻井平台一样，钻井时浮在水面。井架一般都设在船的中部，以减小船体摇荡对钻井工作的影响，且多数具有自航能力。钻井船在波浪中的垂荡要比半潜式平台大，有时要被迫停钻，。增加停工时间，所以更需采用垂荡补偿器来缓和垂荡运动。钻井船适于深水作业，但需要适当的动力定位设施。钻井船适用于波高小、风速低的海区。它可以在600m水深的海底上进行探查，掌握海底油、气层的位置、特性、规模、贮量，提供生产能力等
第25卷第2期2010年4月 中国海洋平台 CHI NA O FFS HO RE PL A T FO RM V ol .25N o .2A pr .,2010 收稿日期:2009-10-09 基金项目:国家(八六三)项目“3000m 水深半潜式钻井平台关键技术研究”(2006AA09A103)作者简介:白艳彬(1983-),男,硕士研究生,主要从事船舶与海洋工程结构物强度及疲劳强度研究。 文章编号:1001-4500(2010)02-0022-06 深水半潜式钻井平台总体强度分析 白艳彬, 刘 俊, 薛鸿祥, 唐文勇 (上海交通大学,上海200240) 摘 要:以某新型第六代深水半潜式钻井平台为分析对象,依据三维绕射理论计算波浪诱导载荷与运动,采用谱分析法确定设计波参数,进行了自存、作业等装载情况下21个波浪工况的波浪载荷预报,并建立三维有限元模型完成了平台结构总体强度分析。结合波浪载荷预报及结构分析结果,提出了计算工况选取原则及控制总体强度的关键因素,可为今后深水半潜式平台的结构设计、总体强度分析、选取疲劳强度典型节点及形式优化提供参考。 关键词:深水半潜式平台;强度;波浪载荷;工况选取中图分类号:U 661.43 文献标识码:A Global Strength Analysis of A Deepwater Semi -Su bmersible Platform BA I Yan -bin , LIU Jun , XU E Hong -xiang , TA NG Wen -yong (Shang hai Jiao Tong University ,Shanghai 200240,China ) Abstract :Global streng th analysis of a six th generation deep -w ater semi -subm ersible platform is demo nstrated in this paper .Wave induced loads and platform motion are calculated by means of three -dimensional diffraction metho d .The parame ters o f desig n w ave are o btained by spectrum analy sis method .Wave load prediction of 21w ave load conditio ns in three differ -ent situatio ns is described .A t the same time ,three -dimensional FEM model is established to analy ze structure g eneral streng th of the platfo rm .Combining w ith w ave load prediction and structure analy tic results ,principles of condition selection and key facto rs w hich co ntro l g en -eral streng th are put fo rw ard .Such co nclusions w ill be as some refe rences to design ,structur -al streng th analy sis ,selectio n of typical nodes for fatig ue assessment and structure optimiza -tio n in the future . Key words :deep -w ater semi -submersible platfo rm ;general streng th ;w ave load ;condi -tio n selection 0 引言 新型半潜式钻井平台在抗风浪能力、甲板变载能力、工作水深、钻井深度以及多功能作业(钻井、完井、试油、生产、修井、起重和铺管)等方面与另外两种主流的深水平台Spar 、T LP 相比,有着明显的比较优势,这使
公司简介 中海油田服务股份有限公司是中国海洋石油总公司独家发起设立的股份有限公司，是一家按国际规范运作、具有良好信誉的中国近海油田服务公司。作为上市公司之一的中海油田服务股份有限公司是由原中海石油南方钻井公司、中海石油北方钻井公司、中海石油技术服务公司、中海石油地球物理勘探公司、中海石油北方船舶公司、中海石油南方船舶公司、中国海洋石油测井公司七家专业公司重组而成的。 中海油田服务股份有限公司钻井事业部主要从事海上石油及天然气勘探与开发的钻井、完井和修井作业。钻井事业部现拥有9座自升式钻井平台（根据ISM规则的要求，本体系不涉及该9座自升式钻井平台）、3座半潜式钻井平台以及二十多部修井机，各钻井平台分别持有ABS 、DNV和CCS船级证书，可为中外油公司提供5—457米水深的钻井作业服务。
企业文化 1）企业价值观：与股东、用户、员工共赢 2）公司理念：“我们必须做的更好”。 3）行为准则：“精心做好每件事”。 4）企业宗旨：“锐意进取，勇于竞争，精心服务，追求卓越。”
钻井装置简介(组织机构) 1、半潜式平台组织机构： 平台组织机构主要由基地平台办、钻井部门、船体部门、机电部门和生活部门组成。各分机构的组成如下： a)基地平台办:平台经理设备监督材料监督成本预算员总务 b)钻井部门：高级队长值班队长司钻副司钻井架工钻工水下师助理水下师材料师材料员电报员医生 c)船体部门：船长稳性师压载工吊车工甲板工油漆工 d)机电部门：设备监督机械师维修工轮机员电气师电工焊工 e)生活部门:生活管事厨师清洁工洗衣工
钻井装置简介(组织机构2) 2.自升式平台组织机构： 平台组织机构主要由平台基地办公室、钻井部门、船体部门、机电部门和生活部门。 平台各机构的组成如下： 1、平台基地办公室：平台经理、副经理（平台高级队长）、设备总监、经理助理、安全监督、材料监督、总务 2、钻井部门：值班队长、司钻、副司钻、井架工、钻工、 3、材料部门：材料师 4、机电部门：设备监督、机械师、维修工、轮机员、电气师、电工、焊工 5、船体部门：海事师、甲板班长、吊车工、甲板工 6、生活部门：生活管事、大厨、助厨、清洁工、洗衣工、电报员、医生
海洋石油981深水半潜式钻井平台 海洋石油981深水半潜式钻井平台，于2008年4月28日开工建造，是中国首座自主设计、建造的第六代深水半潜式钻井平台，由中国海洋石油总公司全额投资建造，整合了全球一流的设计理念和一流的装备，是世界上首次按照南海恶劣海况设计的，能抵御200年一遇的台风；选用DP3动力定位系统，1500米水深内锚泊定位，入级CCS（中国船级社）和ABS （美国船级社）双船级。 2014年7月15日，“海洋石油981”钻井平台已结束在西沙中建岛附近海域的钻探作业，按计划顺利取全取准了相关地质数据资料。2014年8月30日，深水钻井平台“海洋石油981”在南海北部深水区陵水17-2-1井测试获得高产油气流。据测算，陵水17-2为大型气田，是中国海域自营深水勘探的第一个重大油气发现。 香港《大公报》5日发文称，这是981钻井平台首次前往印度洋海域作业。中国南海研究院海洋法律与政策研究所副所长康霖指出，预计这次981钻井平台前往印度洋是中国和新加坡等国签署的商业合作项目。他强调，商业合作没有国界之分，因此981钻井平台此行不涉及主权和管辖权问题。 越南《年轻人报》称，中国“海洋石油981”钻井平台于去年5月2日被部署在“越南海域”，引发中越双方海警和渔船长达两个月的激烈冲突。7月中旬中国撤走钻井平台。之后，两国一直试图通过高层互访修复双边关系。美国独立东南亚政治分析师扎卡里-阿布扎说：“现实情况是，中国既没有做出让步，也没有撤回对南海的主张。中国拒绝停止强化其主权主张的一切行动。事实上，中国反而加快了步伐。” “为什么说缓和南海局势在2015年是可能的”，《菲律宾星报》6日发文称，美国肯塔基大学外交学者法利近日在《外交学者》杂志发文认为，随着油价下跌，世界石油市场转为出口导向型，这将影响中国和相关东南亚国家对南海经济开发前景的预期，使南海石油勘探的吸引力降低，最终促使南海局势缓和。
半潜式钻井平台 一种海上钻井装置。上部为工作甲板，下部为两个下船体，用支撑立柱连接。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。 半潜式钻井平台，又称立柱稳定式钻井平台，是大部分浮体没于水面下的一种小水线面的移动式钻井平台，是从坐底式钻井平台演变而来的。 半潜式钻井平台,又称“支柱稳定平台”，它是在坐底式钻井平台的基础上发展起来的。它的结构与坐底式基本相似，下部为一浮筒构架，上部为平台。它与沉底式不同之处在于：它在工作时不是座在海底，而是像船体一样漂浮在海面上。当水深较浅时，半潜式平台的沉垫(浮箱)直接坐于海底，这时，将它用作坐底式钻井平台。当工作水深>30m时，平台漂浮于海水中，相当于钻井浮船。到目前为止，半潜式钻井平台已经经历了第一代到第六代（可钻3000米）的历程。它是目前应用最多的浮式钻井装置。据统计，目前世界上的深水半潜式钻井平台可钻3000多米深，而国内钻井深度一般在300m以内。 半潜式钻井平台主要由上部平台、下浮体(沉垫浮箱)和中部
立柱三部分组成。 上部平台任何时候都处在海面以上一定高度。下部浮体在航行状态下是浮在海面上，浮体的浮力支撑着整个装置的重量。在钻井作业期间，下部浮体潜入海面以下一定的深度，躲开海面上最强烈的风浪作用，只留部分立柱和上部平台在海面以上。正是因为在工作期间半潜入海面以下这种特点，被命名为半潜式钻井平台。这种钻井平台在水深较浅时，也可以坐在海底进行钻井，与坐底式一样。 上部平台 半潜式是从坐底式发展而来，所以上部平台部分，与坐底式平台类似，但比坐底式平台要先进得多。上部平台一般也分成两层，上层为主甲板，下层为机舱。主甲板上主要放置钻机、井架、钻具、起重设备、消防、救生设备、各种工作间和生活区(一幢楼房)，还有直升飞机平台等。下层甲板即机 舱内主要是机泵组，固井设备，泥浆循环系统，以及各种材料库罐等。平台的尺度都相当大，所以有很高的自持能力。上部平台的形状以矩形最为常见，此外还有三角形、五角形、八角形，甚至还有十字形和中字形。 沉垫浮箱 沉垫又称浮箱，制成船形沉没于水，有许多各自独立的舱室，每个舱室内有进水泵和排水泵。它用充水排气及排水充气来实现平台的升降。其外形有矩形、鱼雷形、潜艇形及上下平
深海半潜式钻井平台的总布置 深海半潜式钻井平台的总布置 ●文/中国船舶工业集团公司708研究所刘海霞 随 一 ,总布置原则 平台总布置是一个工艺流程确立,功能区 块划分,系统布置规划,设备参数落实,结构 设计协调等综合设计过程,是半潜式平台总体 设计的重要内容之一,不但对平台的作业性能 有十分重要的影响,而且也是后续设计和计算 的主要依据.通常在方案构思,船型,尺度, 表I隔水导管存放形式对比 技术形态等要素确定时就需对总布置做初步规 划,绘制总布置草图,以配合运动性能,稳性, 定位能力等性能计算和总体方案的确定.在注 意其构造,用途,作业等特殊要求的同时,应 遵循以下基本原则: (1)满足作业要求.以平台的功能目的为核 心和基本出发点,合理布置钻井设备,确保钻 井作业的可行性,便利性. (2)确保稳性,运动性能,定位能力等技术 性能,这是平台安全运营的根本. (3)妥善考虑平台的各部分质量分布,注意 平台的重力平衡,合理性与施工工艺. (4)防火及防爆等安全问题至关重要,在初 步规划总布置时即要避免或降低在危险区域中
布置机械,电气等设备所引起的安全隐患和成 本费用增加. (5)与主尺度,结构形式,系统要求等综合 考虑. (6)注意设备维护及升级的空间,适当为 钻井新技术的应用(如双梯度钻井,欠平衡钻井 等)和平台的功能扩展预留空间,并关注岩屑 处理等环保问题. =,关键技术点分析 1,可变载荷 可变载荷是深海半潜式钻井平台关键性能 指标之一,主要由平台的作业水深,钻井深度, 方式1与方式2的重心高度差对平台整体的影响(平台作业状态排水量以50000t 计入):(11.93—11.1)×2700/50000=0.04m 2011/5WWW.shipsources.corn造船工业43 ■特别关注S皿eCia-肌ention 船型,主尺度所决定.可变载荷通常 指甲板(含立柱)可变载荷,主要包 括人员,备品,钻井设备可变载荷(防 喷器,采油树,测井设备等),钻具(隔 水管,套管,钻杆,油管等),钻材(水 泥,土粉,重晶石,袋装品,泥浆). 钻井水,盐水,基油等钻井液及燃油, 淡水均布置在下浮体内,从性质而言 也属可变载荷,但从对平台性能的影 响而言,其敏感度不如甲板可变载荷, 所以一般所指的可变载荷并未计入此 部分.但对于深海半潜式钻井船,可 变载荷应包括以上各部分.
海洋钻井平台简介 海洋钻井平台（drilling platform）是主要用于钻探井的海上结构物。平台上装钻井、动力、通讯、导航等设备，以及安全救生和人员生活设施，是海上油气勘探开发不可缺少的手段。主要分为移动平台和固定式平台两大类。其中按结构又可分为： （1）移动式平台：坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台、张力腿式平台、牵索塔式平台 （2）固定式平台：导管架式平台、混凝土重力式平台、深水顺应塔式平台
坐底式钻井平台 坐底式钻井平台又叫钻驳或插桩钻驳，适用于河流和海湾等30m 以下的浅水域。坐底式平台有两个船体，上船体又叫工作甲板，安置生活舱室和设备，通过尾郡开口借助悬臂结构钻井；下部是沉垫，其主要功能是压载以及海底支撑作用，用作钻井的基础。两个船体间由支撑结构相连。这种钻井装置在到达作业地点后往沉垫内注水，使其着底。因此从稳性和结构方面看，作业水深不但有限，而且也受到海底基础(平坦及坚实程度)的制约。所以这种平台发展缓慢。然而我国渤海沿岸的胜利油田、大港油田和辽河油田等向海中延伸的浅海海域，潮差大而海底坡度小，对于开发这类浅海区域的石油资源，坐底式平台仍有较大的发展前途。80年代初，人们开始注意北极海域的石油 开发，设计、建造极区坐底式平台也引起海洋工程界的兴趣。目前已有几座坐底式平台用于极区，它可加压载坐于海底，然后在平台中央
填砂石以防止平台滑移，完成钻井后可排出压载起浮，并移至另一井位。图为胜利二号坐底式钻井平台。 自升式钻井平台由平台 自升式钻井平台由平台、桩腿和升降机构组成，平台能沿桩腿升降，一般无自航能力。工作时桩腿下放插入海底，平台被抬起到离开海面的安全工作高度，并对桩腿进行预压，以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。完井后平台降到海面，拔出桩腿并全部提起，整个平台
新型半潜钻井平台D90 韩明良，尹仕傲，李敬高，王媛媛 （烟台来福士海洋工程有限公司，烟台264000） 摘要：首先回顾了石油钻井平台的进化过程，然后分船舶和钻井两部分，介绍了新型第六代半潜钻井平台D90 的各系统的组成、作用、主要设计参数，也提及新的合拢工艺. 0 引言 随着世界油价的不但攀升和陆地原油不断枯竭，石油开采也从陆地一步一步向深水海洋发展，分别经过了从陆地钻井、潜入式钻井平台、自升式钻井平台、半潜式钻井平台到钻井船等几个阶段[1]. 海上钻井是在追踪陆地油田在海底延伸的过程中开始的.1920 年，美国在委内瑞拉的马拉开波湖进行石油普查钻井.到了上世纪60 年代末期，欧洲许多国家在北海海域陆续开始油气勘探，并使北海成为世界上油气勘探开发最活跃的地区；上世纪70 年代初，全世界有75 个国家在近海寻找石油，其中有45 个国家进行海上钻探，30 个国家在海上采油；上世纪80 年代，全世界从事海上石油勘探开发的国家或地区超过100 个.目前，世界各国在海上寻找石油、天然气的活动正在向深水、超深水发展.半潜平台的分级为6代，分级的最主要标准是作业水深.第5 代的作业水深在1 524 m（5000英尺）左右，第6 代则达到3 048 m（一万英尺）甚至更多.
半潜石油钻井平台是高技术、高附加值、高投入和高产出的海上油田重要装置，是船舶工业和海洋工程工业的结合物.由于它包括船舶和钻井两部分，而造船的工程师往往不懂钻井，钻井的工程师往往不懂造船，所以海洋平台显得比较神秘.本文以新型第六代半潜钻井平台D90为例，予以系统的介绍，希望能对我国致力于海洋石油钻井平台工程方面的人士以参考. 1 D90 半潜式钻井平台本体 D90是半潜式钻井平台中的第六代，它的工作水深3048 m（截止到2008年7月1日，能达到这一水深的在建半潜式石油钻井平台世界只有3艘），入DNV船级社，船东是意大利的Saipem，平台服务于墨西哥湾，挂利比里亚国旗，计划交船日期是2009年11月5日. D90基本参数：平台总长115.0 m、型宽78.0 m、管架甲板高度42.4 m，浮筒长110.0 m、宽16.0 m、高11.6m，立柱长16.0 m、宽16.0 m、高22.0 m，上层平台长74.0 m、宽74.0 m、管架甲板长77.0 m、宽78.0 m，工作吃水23.6m，排水量52 932 t.工作环境温度-20℃~40℃，海水温度0℃~35℃.图1是D90平台的模型图.相比于钻井船，半潜式钻井平台的抗风浪能力、深水时稳性和人员的生活舒适性都是最佳的，D90的设计建造按照在风速70 kn和浪高14.5 m的环境下能正常工作.
1.平台的分级 现在通用的定义为6代，分级的最主要标准是作业水深。第5代半潜式钻井平台的作业水深在5000英尺左右，第6代则达到10000英尺甚至更多。 2. 动力定位 采用锚缆方式定位的作业水深最多不超过3000英尺，对于当今的超深水平台在10000英尺作业时只能采用动力定位。动力定位的级别通常分为DP1、DP2和DP3。 3. 在建半潜式钻井平台的型式 在建及进行升级的49座平台涉及的型式有14种，分属11家设计公司。其中： 1.美国有：F&G ExD、Ensco 8500 2.瑞典有：GVA 7500N、GVA 4000 3.荷兰有：MSC DSS 21、MSC DSS 38、MSC DSS 51、MSC TDS 2000 4.意大利有：Scarabeo_8 5.挪威有：Bingo 9000、Moss CS50 Mk.II、GM 4000，GM 5000、Aker H6e、Sevan SSP 6.挪威/新加坡有：Frigstad D90 这些平台对应的设计公司如下： No 平台型式 设计公司 网址 1 F&G ExD Friede & Goldman https://www.doczj.com/doc/795232535.html, 2 Ensco 8500 ENSCO https://www.doczj.com/doc/795232535.html, 3 GVA 7500N GVA 4000 GVA Consultants AB http://www.gvac.se 4 MSC DSS 21 MSC DSS 38 GustoMSC“Marine Structure Consultants (MSC) bv” https://www.doczj.com/doc/795232535.html,
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/795232535.html, 半潜钻井平台之推进系统简介 作者：冯永平 来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第06期 摘要：随着科学技术发展的日新月异，人类对未知领域的探索范围逐渐增大，大量的深 海油气田被发现，可燃冰等新能源被开采利用，这些能源的开采利用极大地促进了深海半潜钻井平台、海上浮式生产储卸油船等一系列高技术深海海洋工程装备的使用。诸如大功率电力推进系统、半潜钻井平台动力定位等一系列支撑深海作业的新技术被不断地完善升级并投入使用，各种先进的、高端的设备被用于这些海洋工程装备中，例如全回转推进器，对深海海洋工程的发展起到了至关重要的支撑作用。 关键词：推进系统；全回转推进器；组成；功能 1 推进系统概述 推进系统是半潜钻井平台能够正常作业的一个重要组成部分。推进系统的主要功能是提供驱动半潜钻井平台运动的推力和力矩，并且对外界的力和力矩起到抵抗的作用。半潜钻井平台的推进系统主要由原动机和推进器组成。原动机的作用是将功率提供给推力机构，将功率转化为推力。原动机一般采用变压器、变频器和电动机。推进器是将原动机提供的扭矩转换成钻井平台动力定位或者前进动力的装置，其最常用的结构形式是螺旋桨推进器。螺旋桨推进器包括固定螺距螺旋桨和可调螺距螺旋桨两种。动力定位系统采用的推进器大致有：主推进器、槽道推进器、全回转推进器、吊舱推进器、喷水推进器等。半潜钻井平台一般都安装有6套或8套全回转推进器。 2 全回转推进器 全回转推进器是一种其推力方向可以相对于随半潜平台坐标系变化的推进器，这种推进器大多是导管式的，固定螺距的，通过伞齿轮系统传动机构使螺旋桨能在水平面内可以绕轴线作360度的回转，可以在任何方向获得最大推力，它可以使半潜钻井平台原地回转、横向移动、急速后退和在微速范围内作操舵等特殊驾驶操作。安装有多个全回转推进器的半潜平台，其推力分配的优化问题是一个非线性优化问题，在动力定位过程中，各个推进器接收动力定位系统发出的信号命令，改变方向角、输出相应大小的推力，满足动力定位的推力要求。全回转推进器既可以驱动半潜平台运行，也可以通过控制螺旋桨的方向角改变半潜平台的运行方向。根据原动机的放置和传动形式，有Z形和 L形两种全回转推进器。Z形全回转推进器是电动机水平放置在舱室，传动轴通过两级转向齿轮驱动螺旋桨运行，其优点是电动机放置简单，缺点是传动轴和齿轮箱较多，机械结构较为复杂。L形全回转推进器是电动机垂直放置，传动轴仅需通过一级转向齿轮来驱动螺旋桨运行，与Z形相比，因去掉一级转向齿轮，其机械结构简单，且机械损耗也相应减少，但需要直立式电动机。
简介： 这篇发言稿较简练地介绍了深水半潜平台的设计思路和考虑要点，可作为总体专业的一个较好的参考。限于当时大会发言时间的限制，没有细节性的展开。 对各个设计细节有兴趣的朋友，可以在这个论坛里展开讨论。比如钻井平台的甲板面布置；钻杆隔水管的横放/竖防；单井架和双井架的选择和作业；动力定位的安装注意事项；钻井系统的配置等等。 下面是发言稿正文。 中国船舶工业集团公司海工部总工程师李小平先生 我借这个机会跟大家交流一下深水半潜式钻井平台设计的想法。 主要分成四个方面，先讲一下深水半潜式钻井平台的基本情况和技术发展的趋势。 从这个图片大家知道深水半潜式钻井平台主要是两个浮体，从系统的角度来讲是三大系统，船用系统、钻井系统、定位系统。半潜式钻井平台，浮式的平台抗风浪能力比较强，能够适应水深范围的开采。目前世界上能在大于1500米水深进行深海钻采作业的只有钻井船和半潜式平台两种移动式装置。 它的技术特点，一个是它的应用性比较好，具有很强的抗风能力，包括它的作业面积，适合在深海进行作业，既可以作业，也可以作为钻采的平台。 半潜式平台应该是高端的平台，目前的造价在7个亿美金左右，中国已经开始进入半潜式平台的建造。 我们国家上世纪80年代，建造了“勘探三号”。目前国内也有一些船厂，正在建3000米，现有的装备水深只有500米。目前这个平台已经进入了完整性的建造阶段和系统的调试。 这个是目前最新的状态，前两天井架吊装完毕。现在油气资源的开发逐步向深水发展。深海油气资源，虽然有一段时间，但还是处于前期阶段，正在开
发的区域主要在墨西哥湾和北海，还有未开发的我们国家的南海，包括巴西，海洋油气资源是非常丰富的。 从技术发展的特点来看，钻井深度也是越来越深了，逐步超过了3000米。 越到深海，环境越来越恶劣。另外装备大型化，载荷大于100吨。 这张图片越到深海，面临的挑战和困难越大。这是墨西哥湾两次飓风，对平台多少有一些损害。深海台风、季风带来的损害是非常大的。这个是对于油气开发装备不是很好的事件，就是墨西哥湾的漏油事件，对海洋的污染，生态的影响非常大。确实油气开发是一个高风险的行业，这个事件发生之后，开采的要求越来越高了，可能会出现一些新的标准。 我们看到国外的主流平台的特点，也就是两大类型，一个是四立柱的，虽然外形看上去差不多，但还是有一些差异的。左下角这个是更适合恶劣的环境。 现在第六代的半潜式平台，工作水深3000米了，我就不展开讲了。基于它的特点，四立柱，减少建造的连接点，降低建造费用，另外可变载荷7000到9000吨。另外排水量控制在500吨到54000吨。独立设置二机舱、二配电板舱，四推进器舱、四泵舱。DP3独立设置四机舱、四配电板舱、八推进器舱、八泵舱。 另外一个海洋环境条件是一个非常重要的设计思路。包括正常的作业钻井。 对于一个平台来说，是一个非常关键的操作。 实际上半潜式平台是布置型的，都是相当复杂的，上部区域主要是围绕着钻井系统进行布局。现在的井架系统是两种，一种是双井架，一个是单井架。 隔水管存放，有立放也有平放的，一般考虑7500立放和2500平放较佳。四机舱的布置在四个角上，DP2通常是在平台的甲板。
4.半潜式海洋钻进平台的发展 随着陆地资源的日益枯竭，石油天然气开采已经逐渐由陆地转移到海洋。据有关资料报道，全球90％以上海洋面积的水深为200～6000 m，因而广阔的深海领域必将是未来能源开发的主战场。半潜式海洋钻井平台具有极强的抗-K浪能力、优良的运动性能、巨大的甲板面积和装载容量、高效的作业效率等特点，其在深海能源开采中具有其他形式平台无法比拟的优势。 4.1潜式钻井平台的发展 4.1.1 发展阶段 自1961年世界上首座半潜式钻井平台诞生到目前，半潜式钻井平台经历了6个发展阶段。 第1代半潜式钻井平台出现在20世纪60年代中后期，由座底式平台演变而来，这个时期平台作业水深为90～180m，采用锚泊定位。1961年诞生的Ocean Driller为3立柱结构，甲板呈V字形；Blue Water钻井公司拥有的Rig NO．1半潜式平台为4立柱结构，该平台为Shell公司设计；1966年Sedco135半潜式平台为12根立柱，为Friede Goldman公司设计，这个时期的平台结构布局大多不合理，设备自动化程度低。 20世纪70年代，出现了以Bulford Dolphin，Ocean Baroness，Noble Therald Martin等为代表的第2代半潜式钻井平台，这类平台作业水深180～600m，钻深能力以6096m(20000英尺)和7620 m(25 000英尺)两种为主，采用锚泊定位，设备操作自动化程度不高。 1980～1985年，以Sedco 714，Atwood Hunter，Atwood Eagle，Atwood Falcon等为代表的第3代半潜式钻井平台出现，此时平台作业水深450～1500m，钻深以7620m(25000英尺)为主，采用锚泊定位，结构较为合理，操作自动化程度不高。 以Jack Bates。Noble Amo$Runner，Noble Paul Romano，Noble Max Smith为代表的第4代半潜式钻井平台出现在20世纪90年代末，其作业水深达1000～2000m，钻深以7620m(25000英尺)和9144m(30000英尺)为主，锚泊定位为主，采用推进器辅助定位并配有部分自动化钻台甲板机械，设备能力与甲板可变载荷都有提高。 2000—2005年期间，出现了以Ocean Rover，Sedco Energy，Sedco Express为代表的第5代半潜式钻井平台，其作业水深达1800～3 600m，钻深能力在7620～11 430 m(25000～37500英尺)之间，采用动力定位为主，锚泊定位为辅的定位方式，能适应更加恶劣的海洋环境。 21世纪初，作为目前世界上最先进的第6代半潜式钻井平台相继诞生，如Scarabeo9，Aker H6e，GVA 7500，MSCDSS21等。第6代半潜式钻井平台作业水深达2550～3 600m，多数为3048 m，钻深大于9144m(30 000英尺)，采用动力定位，船体结构更为优化，可变载荷更大，配备自动排管等高效作业设备，能适应极其恶劣的海洋环境。 第6代平台比以往钻井平台更先进的设计在于采用了双井VI作业方式，即相对于陆地钻机而言，该平台钻机具有双井架，双井口，双提升系统等。主井VI用于正常的钻进工作，辅助井口主要完成组装、拆卸钻杆及下放、回收水下器具等离线作业，虽然平台的投资有所增加，但是对于深海钻井作业效率的提高是显著的，据相关资料介绍，双井口钻井作业在不同的作业工况下可以节省21％～70％的时间。 随着作业水深的逐渐加大，半潜式钻井平台钻机能力也逐渐加大，需要的绞车、泥浆泵、顶驱、转盘能力均相应提高。目前，半潜式钻井平台顶驱以美国国民油井Varco公司、加拿大Canrig以Matime Hydraulics公司的产品为主，仅就技术和使用情况来说，V arco公司一直处于行业的领先地位，泥浆泵主要生产厂家为NOV、Wirth、Lewco，绞车主要生产厂家为NoV、Emsco、Wirth。
钻井平台系统介绍 1.序 不知道从什么时候起，石油的价格节节攀升。几乎要突破100美元心理大关了。 能源越来越紧张的今天，很多国家把目光从陆地转向了海洋。 自从世界上第一个海洋钻井平台制造出来，海洋工程有了长足的发展。 在几十米甚至上3~4000深的海底钻一口井并不是一件容易的事，因为在海上环境的复杂多变以及恶劣。经常要承受巨浪和暴风的袭击。而钻井又要保持一个相对稳定的作业环境。才能把一根根长长的钻杆钻进海底。 钻井平台从近海到深海，主要可以分为：座底式，自升式，半潜式等。 所谓的座底式是指，平台的结构直接座在海床上，几乎和陆上钻井没多大区别。所以它们的可钻探深度很有限。只能在几十米的水深的浅海区域作业。 自升式，又叫jack-up。顾名思义，这种平台可以像千斤顶一样可以升降它的高度。它典型的特征就是3-4条腿。高高的桁架结构。上面安装有齿条。平台本体安装有齿轮。它们一起啮合，传动。在到达钻井区域的时候，腿就慢慢的伸到海床上。平台就靠这几条腿站在海里了。因为考虑到拖航的稳性，腿不能太长。所以这种平台一般在120~150米水深的近海区作业。 半潜式，最新的已经到了第6代了。这种平台和普通船舶一样，是漂浮在海面上的。这样的话，它们就可以在更深的水域工作了。它们带有2~3级动力定位系统，海底声纳定位系统，卫星定位系统等来保证平台的相对稳定的坐标。它们有各种位移补偿装置来补偿海况带来的不稳定状况。
2.钻井平台的发展历程 海洋钻井是一个多学科的结合的行业。先讲讲海上钻井的发展历史。以下是摘自环球石油杂志的一篇文章《海上钻井平台的发展历程》。 当今的钻井装置发展更加现代化和人性化，对环境的保护也日益改善。 对平台的防污染，安全性能，人员的保护的要求更高。 随着各船级社和国际组织如，ABS ， DNV ，CCS， IMO ，MARPOL ，HSE ，NORSOK ，USCG， SOLAS ，NMD 等对条款的不断更新，对平台的要求也越来越高。
第五章半潜式海洋钻井平台 第一节半潜式钻井平台简介 一、半潜式平台应用背景 辽阔的海洋蕴藏着丰富的资源，其中油气资源的开发是海洋资源开发的重要组成部分。海洋的平均水深为3730米，其中90%以上海洋面积的水深在200米至6000米之间，74%以上的水深在3000米到6000米间，而目前已探明的海洋石油储量80%以上在水深500米以内，因此有大量的海域面积还有待勘探。随着世界油气需求的增加，陆上及近海常规水深的开发已趋饱和，海底油气的开采向深水域（水深450-1500米）和超深水域（水深1500米以上）发展。 随着水深的增加，传统的导管架和重力式等平台由于自重和成本的大幅度增大而不适合深水开发，因此适合于深海作业的钻采生产系统成为了研究的热点。近几十年来，由于墨西哥湾、巴西、西非、北海等深水油气的不断开发，涌现出多种适于深海油气钻采生产的平台型式：张力腿平台（TLP）、Spar、半潜式平台（Semisubmersible）等，其外形及对比如下： 半潜式平台又称立柱稳定式平台（Stable Column Platform），是浮式海洋平台的一种常见类型。 半潜式平台由平台主体、立柱（Column）、下体（Submerged Body）或浮箱
（Buoyancy Tank）组成，在下体与下体、立柱与立柱、立柱与平台之间通常布置一些支撑连接。平台上设有钻井机械设备、器材和生活舱室等，供钻井工作用。平台本体高出水面一定高度，以免波浪的冲击；下体或浮箱提供主要浮力，沉没于水下以减少波浪的干扰力（当波长和平台长度处于某些比值时，立柱和浮体上的波浪作用力能互相抵消,从而使作用在平台上的作用力很小，理论上甚至可以等于零）；平台本体与下体之间连接的立柱，具有小水线面的剖面，使得它具有较大的固有周期，不大可能和波谱的主要成分波发生共振，达到减小运动响应的目的；立柱与立柱之间相隔适当的距离，以保证平台的稳定。因而，半潜式海洋钻井平台具有极强的抗风浪能力、优良的运动性能、巨大的甲板面积和装载容量、高效的作业效率、易于改造并具备钻井、修井、生产等多种工作功能，无需海上安装，全球全天候的工作能力和自存能力等优点。其在深海能源开采中具有其他形式平台无法比拟的优势。 二、半潜式平台结构 半潜式钻井平台的类型有多种，其主要差别在于水下浮体的式样和数目。按下体的式样，其大体上可分为浮箱式和下体式两类。 浮箱式一般将几根立柱布置在同一圆周上，每一根立柱下方设一个下体，成为浮箱（Buoyancy Tank）。浮箱的剖面通常有圆形、矩形、靴形。浮箱的数目，亦立柱的数目，有三个、四个、五个不等。 下体式一般分为双下体和四下体两种，其中最常见的为双下体式。半潜式平台下体皆沿纵向对称地布置于平台的左右。其横剖面形状可为圆形、矩形或四隅呈圆弧的矩形。为了减小平台移航时的水阻力，下体的首尾封头可做成流线型。 1、平台主体结构 平台主体是由甲板、围壁以及若干纵向和横向舱壁组成的空间箱形结构。其甲板可以有几层，如主甲板、中间甲板、下甲板等。平台主体应具有储备浮力，即要求平台主体为水密或具有一定的水密性。平台主体可以是一个整体的箱型结构，也可以是若干个纵横箱结构的组合体，如“田”字形、“井”字形、“△”字形。 “勘探3号”的平台由主甲板、上甲板、前后和内外侧板、纵横框架和纵横骨架及相应内围壁组成，平台内挖掉四个大方孔，故实际可视为若干个箱型剖面