第22卷 第3期
地 球 物 理 学 进 展V ol .22 N o .32007年6月(页码:966～971)
P ROG RESS IN G EOP H YSICS
June 2007
白云深水崎岖海底区时深转换方法探讨
何 敏, 朱 明, 汪瑞良, 连世勇, 吴湘杰
(中海石油(中国)有限公司深圳分公司,广州510240)
摘 要 深水已经成为世界范围内油气勘探开发的热点领域.南海北部深水区石油地质条件优越,勘探潜力巨大.但由于陆坡区水深急剧变深,峡谷纵横,水道复杂,形成了海底非常崎岖的地形地貌,这种崎岖海底严重影响了其下覆地层的地震成像,并造成了构造形态的严重崎变,时间构造图无法反映构造的真实形态.本文提出了两种消除崎岖海底影响的方法.叠前深度偏移技术是解决复杂地质问题,实现复杂构造准确偏移成像的有效途径;移动平均时深转换方法直接对时间构造图进行转换,方法简单实用.实际应用表明,两种方法相互验证,是目前最佳方案,可以达到目前勘探精度的要求.
关键词 崎岖海底,叠前深度偏移,移动平均,时深转换
中图分类号 P631 文献标识码 A 文章编号 1004-2903(2007)03-0966-06
The discussion of time -depth conversion methods
in the baiyun deepwater rough seafloor area
H E M in , ZH U Ming , WANG Rui -liang , LIAN Shi -y iong , WU Xiang -jie
(CNOOC China L IM IT ED -S henzhen ,Guangz hou 510240,China )
A bstract Petro leum explora tion in the deepwater ar ea is the hot -spo t w o rldwide at pre sent .T he deepw ater area in the So uth China Sea develo ped excellent pe troleum g eological conditio ns ,which ow n huge ex plo ratio n po te ntial .T he wa ter depth he re deepens sharply in the slope area ,develo ped crossed cany ons and co mplicated channels compo se the ro ug h seafloo r ,w hich heavily influences the seismic imaging of unde rly ing fo rmation and causes the seve re disto r tion of structural shape ,therefo re ,it is ver y difficult to rev eal the t rue structural shape based on time str uctural map .T his pa per pr ovides tw o kinds of metho ds he lp to av oid the influence o f roug h seaflo or .Firstly ,PSDM is an effectiv e way to fig ure out the accur ate mig ratio n imaging o f complica ted str uctural and the solutio n of co mplicated geo log ical question .T hen ,the me tho d of mo ving averag e time -depth conver sion ca n be used directly fo r the time structural map .A pplica tion sho ws tha t tw o methods mentio ned abov e can be validated mutually and meet the demands o f petr o -leum ex plo ratio n ,which are pr oven to be optimal scheme fo r geo phy sics study with roug h seafloo r at present .Keywords r ough seafloo r ,PSDM ,moving ave rage ,time -de pth conver sion
收稿日期 2006-04-10; 修回日期 2006-09-20.
基金项目 全国油气资源战略选区调查及评价项目(XQ2004-05)资助.
作者简介 何敏,男,高级工程师,1997毕业于长春地质学院地球物理系,获硕士学位,现在中海石油(中国)有限公司深圳分公司从事海洋
石油勘探工作.(E -mail :hemin1@cn ooc .com .cn )
0 引 言
近年来,随着如巴西的坎坡斯盆地、墨西哥湾、北海和刚果/安哥拉等一些巨型深水油气田的发现,深水已经成为世界范围内油气勘探开发的热点领域.
勘探研究及实践表明,南海北部白云深水区具有巨大的勘探潜力,是珠江口盆地油气储量的重要
接替区[1]
.但如图1所示,深水陆坡区独特的海底地
貌和沉积特点决定了在此区实施勘探非常困难,特别是在陆坡区向海盆方向,水深急剧变化,峡谷纵横,水道复杂,形成了海底非常崎岖的地形地貌,这种崎岖海底严重影响了下覆地层的地震成像,造成了时间构造图上构造形态的严重畸变,从而影响了勘探目标评价的精度,增加了勘探风险.
珠江口盆地二十多年来的勘探主要集中在陆架
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岖海底区时深转换方法探讨
坡折以北近岸大陆架地区,由于陆架区海底比较平坦,沉积相对稳定,通常用相邻井的VSP 时深曲线来对预探目标的深度进行预测,时深转换的结果基本能满足勘探阶段的精度需要.显然,这种方法对于深水区特别是海底崎岖区是不适用的.消除崎岖海底的对下覆构造的影响,得到勘探目标真实的深度构造图对于费用昂贵的深水勘探来说有重要意义.
笔者在研究过程中做了多种尝试,本文对其中两种较有效的方法进行探讨.
1 崎岖海底区叠前深度偏移
崎岖海底最核心的问题就是:由于存在崎岖不平的海底,横跨海底界面的侧向速度强烈变化,使得地震射线路径复杂,时距曲线为非双曲线,常规处理方法中的CM P 道集不再是共反射点道集、叠加剖
面不再是零偏移距剖面,造成下覆地层的成像差及构造形态的严重畸变[2～4].陈礼、葛勇[5]等人利用理论模型讨论了用常规时间偏移、叠后深度偏移及叠前深度偏移技术解决深水崎岖海底地震成像问题的有效性.通过对深水模型数据各种偏移结果的对比分析认为,常规时间偏移和叠后深度偏移均不能解决崎岖海底地区地震成像问题,而叠前深度偏移是解决这一问题的有效方法.
叠前深度偏移技术通常用来实现复杂构造准确
偏移成像,解决复杂地质问题.对于地下深度成像而言,最棘手的问题不是偏移方法,而是地下速度模型的建立[6～7].深度偏移是一个迭代过程,是一个不断建立模型、试验模型、运行偏移,根据成像修正模型的反复过程.叠前深度偏移对地下形态基本不作假设,速度深度模型直接用叠前资料建立,地下速度纵横向均可变化,CM P 道集考虑非双曲效应.由此得到的数据体不但能提高信噪比、使空间归位正确,同时还能直接得到地质上合理的深度成像数据体,供地质解释之用,很显然是解决崎岖海底造成构造畸变的一个较好的办法.深度成像一般采用Kirchho ff 积分法,叠前深度的Kirchhoff 偏移对地下每一个成像点,该方法沿绕射曲线对记录的波场振幅进行求和,该绕射曲线的形状就是成像点的脉冲响应,它信赖于速度场的炮—检点几何关系[8～9]
.
深水崎岖海底区PSDM 的基本步骤如下:
第一步:建立初始层位模型和速度模型.输入时间域层位,利用相干反演来求取初始的速度-深度模型.相干反演方法克服了地震波旅行时双曲线假设的不足,这一点对于复杂地质构造非常重要;
第二步:对时间域模型每个层位进行图偏移,可得到深度域初始模型;
第三步:层析成像反演及深度偏移处理,进行深度偏移处理,输出C RP 道集.对CRP 道集做层速度
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扰动校平分析,拾取速度并对初始模型进行更新修改.重复1和2步骤,直到输出的CRP 道集校平.此步骤也是逐层做,直到把所有层都做完并且输出的C RP 道集都校平,此时即完成了深度偏移处理,可输出深度偏移剖面.
为避免处理中的误差累积,在实际资料处理时,先对上面若干层建立速度-深度模型,然后做深度偏移,再用剩余速度分析对模型进行校正;当确认上面层的速度正确后,再对其下各层逐层进行相干反演.对于只有二维地震的工区,为了使叠前深度偏移的二维剖面能在交点处闭合,需采用三维方式来对二维剖面做深度偏移:将工区内的每条测线都定义在一个观测系统下,每条测线在三维工区中都有自己的确定位置,对每条测线的炮点和检波点按三维观
测系统设置坐标.
2 移动平均消除海底崎岖时深转换的方法
另一种消除海底崎岖的方法是通过时间构造图进行时深转换来恢复构造的真实形态.海底水深变化可以分解成低频分量和高频分量,低频分量代表
了海底水深变化的趋势,高频分量则代表了海底崎岖.
对白云凹陷北坡6口不同水深的探井的VSP 进行分析,图2(a )是以海平面为基准面的时深关系对比图,各井时深关系有明显偏差,水深越大的探井,地层的平均速度越低,其中w d 381m 和w d 499m 两口井水深是最大的,时深曲线明显偏离其它井的时深曲线.而图2(b )是以海底为基准面的时
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深关系对比图,可以看出所有井时深曲线都不同程
度向一条曲线收敛,水深的影响明显减小,这说明在
海底之下沉积地层速度的横向变化较小,时深关系
的差异来自于不同的水深.由此可见,要消除水深变
化的低频分量,只需去掉海水深度,对实际沉积地层
进行时深转换就可以了.时深转换可以根据以上探
井沉积地层的时深关系拟合该地区地层的速度.
d=a(t-t s)2+b(t-t s)+c+1
2
t s＊v w
式中:d为某点深度;t为某点双程时;t s为某点海底双程时;v w为海水的速度;a,b,c为拟合因子.以上方法对水深变化的低频分量能很好地消除,但对于崎岖海底区即水深变化的高频分量却仍然存在较大问题.图3是对一条垂直于海底峡谷的测线进行一维的实验,由图可见时间层位随海底地形起伏而起伏,通过以上方法转换得到该层深度总体反映构造形态,但在一些局部出现大的变化,从剖面上看,在海底峡谷之下,构造形态从时间上的沟变成了深度上的隆,而原来在时间上的隆起在深度图上变成了沟,例如在炮点2200～2500范围,时间域隆起在深度域变成沟谷,时间域沟谷的地方在深度域变为隆起,这显然和实际的地质情况也是不吻合,可见上述方法在遇到海底崎岖时夸大了海底沟谷和隆起对下覆时间反射的影响,也就是说,这种简单的对水深的校正在崎岖海底区校正量过大了.
是什么原因造成了这种校正量过大呢?目前常规处理还是基于共中心点道集叠加,但当海底崎岖的情况下,这种叠加的结果既包括了近道的信息,也包括了远道和中道的信息,下覆地层中每一个点反射时间是受一定范围海底变化影响的,而不是单单受其上覆海底水深的影响,而上述方法中只考虑了上覆单点水深的影响,显然不能恢复此点真实的深度.由此我们考虑将海底水深作一个校正,选择垂直于海沟方向的测线,使每一点的海底水深为相邻一定范围海底水深的进行移动平均,由此校正过的水深代替真实的水深,再用上述方法进行时深转换.对于不同的深度的目的层,选择平均的范围也不一样,通过多次试验,对该层目的层,每一个点取两侧各120个CDP点海底值平均比较合理,可见海底校正后得到的深度剖面形态比较合理,校正量过大的现象基本解决.
3 应用效果
目标A位于白云凹陷最中心的部位,油源条件最好,是一个新近系背斜构造,但它同样处在白云凹陷海底崎岖最严重的部位,地震成像品质差,信噪比低、连续性差[10],如图4-b所示海底崎岖完全掩盖了下覆地层真实的反射特征,时间构造图上完全看不到构造的真实形态(如图5-a所示).前人也对此构造作过多轮构造图,但由于没有找到合适的时深转换方法,因此所做的主要目的层深度构造图相差很大,形态离奇怪异,构造的形态、面积幅度、高点的位置、溢出点的位置等构造基本情况都不落实,只能从构造的发育和剖面上构造隆起的特点粗略判断构造存在.
我们同时采用上述两种方法,一方面进行了叠前深度偏移处理,同时又用移动平均消除海底崎岖方法对时间构造图进行时深转换,最终深度图结合两者得出.
图4-b为图4-a所示测线深度偏移成果剖面,从深度和时间剖面的对比来看,深度剖面保持了原有的分辨率和信噪比,大部分地区海底崎岖影响基本消除,随海底崎岖起伏的同相轴基本上被拉平,反映了地下真实的构造形态,但局部地区仍然还存在上下地震反射起伏共鸣的现象,说明一些局部海底崎岖影响仍未消除的情况,可以发现,这些不理想的情况的上方海底为一些较浅的海沟,仔细观察,可以发现这些较浅的海沟里充填了较厚的沉积物,通过速度分析,发现这些沉积物层速度很低,大约1670米/秒,比1500米/秒稍高,但比起隆起上的地层速度1820米/秒要低得多,在叠前深度偏移中没有考虑这个因素,所以在一些局部地方尚需要进一步改善.
在深度剖面上直接解释主要目的层得深度构造图5-b,用移动平均消除海底崎岖时深转换方法如图5-c所示,时深转换后构造真实形态跃然纸上.构造A是一个完整的简单背斜构造,没有断层破坏,面积大,幅度高,和地质分析基本相符.
比较两种深度构造图可以发现:构造的形态基本一致;构造的高点位置一致;构造的溢出点也一致;但高点的埋深有所差别,叠前深度偏移得出的深度图比时深转换后得到的深度图高点普遍偏浅,究其原因,时深转换所用的时深关系代表的仍是浅水区的速度结构,而实际深水区的速度结构可能和浅水区仍有相当差别,但通过以上方法得到的深度构造图可控制构造的形态和构造高点位置;可基本控制构造的面积和幅度,可以达到目前勘探精度的要求.
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4 结 语
通过对白云深水崎岖海底区时深转换问题的探索,提出了两种消除崎岖海底影响得到较可靠深度构造图的方法.两种方法都能得到基本反映地下构造的真实形态的深度构造图.从理论上讲叠前深度偏移技术是最好的办法,但在实际应用过程中,受到二维资料采集质量、地质认识的限制及模型建立的不确定性、速度反演不收敛等因素的影响,效果还不是很理想.而移动平均消除海底崎岖的时深转换方
法虽然简单方便,但也有它的局限性,特别是从实践的结果来看,这种方法对较深层位比较适用,对浅层效果较差.两种方法结合并相互验证,是目前最佳方案.崎岖海底之下构造形态的恢复是一个世界级的
难题,尚需不断的研究和探索,波动延拓等方法正尝试在崎岖海底处理中使用,而Ba rbara 等人已经开始探索专门针对崎岖海底的三维采集方案[11～12]
.
目前,白云深水勘探尚未实施钻探,本项目研究成果还需要实际钻井的资料来进行验证,同时解决海底崎岖问题的相关技术和方法还需要进一步提
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升,应该在今后的工作中继续研究和攻关.
致 谢 本研究得到中海油服物探事业部数据处理中心大力支持,在此表示衷心的感谢!
参 考 文 献(References):
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国际浮式生产储油卸油船（FPSO）发展态势: FPSO（Floating Production Storage and Offloading）浮式生产储油卸油船，它兼有生产、储油和卸油功能，油气生产装置系统复杂程度和价格远远高出同吨位油船，FPSO装置作为海洋油气开发系统的组成部分，一般与水下采油装置和穿梭油船组成一套完整的生产系统，是目前海洋工程船舶中的高技术产品。 韩国船企对FPSO建造具有较强规模效应。如现代重工专门建有FPSO海洋项目生产厂，已交付了6艘大型FPSO；三星重工手中持有5艘大型FPSO订单；大宇造船海洋工程公司则是全球造船企业中建造海上油气勘探船最多的企业，2005年承接海洋项目设备订单计划指标是17亿美元。据海事研究机构（DW）预计，未来5年内FPSO新增需求将会达到84座，投资额约为210亿美元。 FPSO主要技术结构表： FPSO主要技术结构 FPSO主要结构功能 系泊系统：主要将FPSO系泊于作业油田。FPSO在海域作业时系泊系统多采用一个或多个锚点、一 根或多根立管、一个浮式或固定式浮筒、一座转塔或骨架。FPSO系泊方式有永久系泊和 可解脱式系泊两种； 船体部分：既可以按特定要求新建，也可以用油轮或驳船改装； 生产设备：主要是采油和储油设备，以及油、气、水分离设备等； 卸载系统：包括卷缆绞车、软管卷车等，用于连接和固定穿梭油轮，并将FPSO储存的原油卸入穿梭 油轮。其作业原理是通过海底输油管线把从海底开采出的原油传输到FPSO的船上进行处 理，然后将处理后的原油储存在货油舱内，最后通过卸载系统输往穿梭油轮。 配套系统：在FPSO系统配置上，外输系统是其关键的配套系统。 FPSO主要优点随着海洋油气开发、生产向深海不断进入，FPSO与其它海洋钻井平台相比，优势明显，主要表现在以下四个方面： （1）生产系统投产快，投资低，若采用油船改装成FPSO，优势更为显著。而且目前很容易找到船龄不高，工况适宜的大型油船。 （2）甲板面积宽阔，承重能力与抗风浪环境能力强，便于生产设备布置；
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/ed16126724.html, 基于谱分析法的深水海洋平台疲劳寿命分析作者：关放李开宇 来源：《名城绘》2017年第06期 摘要：导管架平台在服役期间受到海洋复杂载荷的作用而易产生节点疲劳破坏。由于交变应力的随机性，本文采用随机波浪谱和线性疲劳累积损伤理论对导管架式海洋平台在波浪荷载作用下的疲劳进行计算。波浪载荷则使用Morison方程计算，并结合所计算的关键节点的热点应力函数及P-M波浪谱得出疲劳累积损伤。本次分析同时考虑波浪长期随机性对结构疲劳强 度的影响。本文根据此理论使用SACS软件对南海海域某导管架平台进行了计算，所计算的疲劳寿命可为该海洋平台结构设计提供参考。 关键词：海洋平臺；谱分析法；疲劳损伤 目前工程界对海洋平台疲劳分析方法主要有简化疲劳分析方法、谱分析方法以及确定性方法。一般简化疲劳分析方法主要是基于疲劳应力的Weibull分布假设，用经验推荐的形状参数和计算得到的尺度参数代入拟合出该Weibull分布从而进行疲劳计算。谱分析法则是通过计算结构响应，结合波浪谱和波浪概率分布来计算应力长期分布，更为精确和直接，同时计算量也更大。确定性方法主要基于经验曲线进行疲劳寿命估算，精确性也不及谱分析法。海上平台作为海洋石油和天然气资源开发的基础设施，处于一个非常复杂和恶劣的环境中。它受到各种负载的影响，这些负载随时间和空间而变化。这些负荷的影响是长期连续和随机的。连续的周期性波动应力会对平台结构造成疲劳损伤，降低系统的可靠性，给经济安全带来诸多不利影响。因此，海洋平台结构的疲劳寿命分析变得越来越重要。波浪，海风和海流是作用于海上平台的主要载荷。由于风和电流影响平台结构的疲劳损伤相对较小，一般被忽略。本文主要考虑海上平台结构的波浪载荷。疲劳寿命影响作用。 工程行业的海洋平台疲劳分析方法主要包括简化的疲劳分析方法，光谱分析方法和确定性方法。一般简化疲劳分析方法主要基于疲劳应力的威布尔分布假设。经验推荐的形状参数和计算的尺度参数被替换以适合Weibull分布以进行疲劳计算。谱分析规则计算结构响应，结合波谱和波概率分布计算长期应力分布，更准确，更直接，计算量也更大。确定性方法基于疲劳寿命估计的经验曲线，精度不如光谱分析方法。 本文基于结构有限元分析软件SACS计算南海某平台的疲劳损伤度，以中国南海海领域中的一种新型深水固定平台是目标平台，平台结构更加复杂。采用热点应力谱分析方法，完成了主结构典型节点的疲劳强度分析。研究结果可为平台节点的详细设计和疲劳强度评估提供参考。 1谱分析疲劳理论简介 1.1波浪载荷
? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. https://www.doczj.com/doc/ed16126724.html, 国际海底区域 按照1982年《联合国海洋法公约》 (以下简称《公约》),国际海底区域是指各国管辖水域范围以外的海床、洋底及其底土。换言之,它是各国大陆架以 外的深海海底及其底土。 国际海底区域面积约为21517亿平方千米,占全球海洋总面积的近70%,深度为2000m ～6000m 或更深。“区域”内蕴藏着丰富的战略金属能源和生物资源。随着陆地资源的日趋减少与科学技术的发展,国际海底区域必将成为21世纪国际社会经济、科技竞争的重要场所。 国际海底区域及其资源是人类的共同继承财产。1970年12月17日第25届联合国大会在无反对票的情况下通过的关于各国管辖范围以外的海床洋底及其底土的原则宣言宣布,各国管辖范围以外的海床洋底及其底土以及该区域的资源为人类的共同继承财产。该宣言宣布的原则,在以后的一系列国际文件中得到反映。1982年的《公约》明确规定,国际海底区域及其资源为人类的共同继承财产。根据《公约》规定,支配“区域”的主要规则有:(1)不得据为己有 任何国家不应对“区域”的任何部分或其资源主张或行使主权或主权权利,任何国家或自然人或法人,也不应将“区域”或其资源的任何部分据为己有。国际海底区域内资源属于全人类。这种资源不得转让,经开发回收的矿物可按照《公约》和国际管理机构的规则、规章和程序予以转让。在这一区域内发现的考古和历史文物,应为全人类利益予以保存或处置,要特别考虑它们的来源国、文化上的发源国、历史或考古上的来源国的优先权利。 (2)实行国际管理 设立专门的国际机构即国际海底管理局承担国际海底区域及其资源的管理。该管理局代表全人类行使对国际海底区域内资源的一切权利,包括安排、进行和控制资源的勘探和开发活动和负责开发活动所取得的财政及其他经济利益的分配。 (3)各国公平分享经济利益 从国际海底区域及其资源的开发活动所取得的利益,应由各国分享,不论其地理位置如何。各国要在无歧视的基础上公平分配上述财政及其他经济利益。 (4)为全人类的利益而利用 国际海底区域应向所有国家开放,不加歧视。 (5)专用于和平目的 各国对国际海底区域的 利用应专为和平目的,要有利于维护和平与安全和 促进国际合作和相互了解。 国际海底区域活动的历史不长,从20世纪50年代末开始,以美国公司为主体的一些跨国公司开始着眼于多金属结核商业利益的海上探矿活动;至70年代末,这些活动的结果使第一代具有商业开发远景的多金属结核矿区基本确定。继多金属结核资源之后,西方发达国家利用技术与资金优势,投入巨资开展富钴结核壳和其他深海资源的勘查开发研究。印度、韩国等新兴的工业国家除继续致力于多金属结核的勘探开发活动外,已着手深海及其他战略资源的前期研究与探索,并制定了长期的发展战略。 1982《公约》通过后,“区域”的活动形式从无序到有序。到1994年《公约》生效时,共有印度、法国、俄罗斯、日本、中国、东欧集团组成的一个企业、韩国等7个登记的先驱投资者。根据“区域”制度,拥有联合国分配的多金属结核资源矿区,加上7个先驱投资者提交国际海底管理局的保留矿区和跨国公司拥有的勘探矿区,总计近280万平方千米的多金属结核资源矿区分配完毕,以圈定多金属结核资源富矿区为主要内容的“区域”资源第一轮竞争暂告结束。 我国从上个世纪80年代开始,在国际海底开展了系统的多金属结核资源勘查活动。1991年3月获准在联合国登记为国际海底先驱投资者,获得了位于北东太平洋15万平方千米的国际海底多金属结核资源的开辟区。90年代,在国家专项资金的支持下,多金属结核资源专项任务顺利开展。截止到1999年10月,我国在多金属结核开辟区执行了10个航次的调查任务。开展了对开辟区多金属结核矿床特征、矿床储量动态评价体系研究,与采矿有关的综合地质条件研究和对有突破前景的基础地质研究。同时密切关注国际上竞争激烈的深海其他资源,兼顾了深海其他资源的研究与调查。 我国深海资源开发技术研究取得了长足进展。Sea Beam 多波束测深系统和深海拖曳观测系统是我国引进和调查中使用的主要新技术勘测手段。目前已研制出6000m 水下自控深潜器。另外,海底照片的微型判读处理及地质解释技术、多频探测数据处理技术等达到了国际先进水平,深海资源开发技术致力于深海采矿海上中试系统等研制和多金属结核加工技术的研究,实现了我国深海开采技术研究的从无到有,缩短了我国和世界发达国家的差距。 (国家海洋信息中心 高战朝) 第22卷第4期2002年7月 海 洋 测 绘 HY DROGRAPHIC SURVEYING AND CHARTING Vol.22,No.4 J ul.,2002
深水海底管道铺设技术研究进展+ 李志刚, 王琮, 何宁, 赵冬岩 摘要：海底管道作为最重要的海洋石油天然气的运输方式，发展速度逐步加快，对于海底管道的铺设方法和主要铺设工具——铺管船，也提出了更高的要求。本文介绍了目前普遍使用的几种铺管方法以及世界先进的不同类型铺管船的发展和使用情况，并作了比较与讨论。作者认为我国在铺管技术以及铺管船的研发及应用方面与国外先进水平相比存在相当大的差距，特别是在深海铺管技术方面差距更为明显，应当充分学习消化已有的成功经验，开展相关领域的研究工作。 关键词：深水, 海底管道, 铺管方法, 铺管船 An Overview of Deepwater Pipeline Laying Technology LI Zhi-gang, WANG Cong, HE Ning, ZHAO Dong-yan, (Offshore Oil Engineering Co., Ltd., Tanggu, Tianjin) Abstract: The subsea pipeline, regarded as the most important transportation way of offshore oil and gas, is developing rapidly. Consequently, the pipe laying techniques and vessels are considered as critical and characteristic in its application. In the context, the latest deepwater pipeline laying technologies and the various advanced pipe laying barges are introduced and the corresponding comparison and discussion are presented as well. The authors suggest that China should absorb and digest the internationally advanced pipeline laying techniques and pipe laying facilities to make up for the gap existed in the research and application of pipeline laying technologies, especially in the deepwater field. Key words: deepwater; subsea pipeline, pipe laying method, pipe laying barge/vessel 随着科学技术的进步和人类对海洋石油资源认知水平的不断提高，海洋油气勘探开发已从浅海走向深海，甚至超深海。深水油气开发已成为世界石油工业的热点和科技创新的前沿。随着海洋石油、天然气勘探、开发，油气集输问题成为海上油气田开发研究的重要课题之一， +国家863计划资助课题(2006AA09A105)。
海洋平台的现状和发展趋势 作者：荆永良 引言 海洋平台对海洋资源的开发和空间利用的发展，以及工程设施的大量兴建，对人类文明的演化将产生不可估量的影响。 正文 1、海洋平台技术概述 海洋工程项目是一个庞大的科技系统工程，而主要针对海洋石油开采而言的海洋工程装备包括油气钻采平台、油气存储设施、海上工程船舶等。这其中的海洋平台是集油田勘测、油气处理、发电、供热、原油产品储存和运输、人员居住于一体的综合性海洋工程装备，是实施海底油气勘探和开采的工作基地。 海洋平台结构复杂、体积庞大、造价昂贵，特别是与陆地采油设备相比，它所处的海洋环境十分复杂和恶劣，台风、海浪、海流、海冰和潮汐还有海底地震对平台的安全构成严重威胁。与此同时，由于环境腐蚀、海生物附着、地基土冲刷和基础动力软化、构件材料老化、缺陷损伤扩大以及疲劳损伤累积等因素都将导致平台结构构件和整体抗力逐渐衰减，影响平台结构的服役安全性和耐久性。因此，海洋平台的设计与制造只有在一个国家的综合工业水平整体提高与进步的基础上才能完成。 2、海洋平台的类型分类 （1）、按运动方式可分为固定式与移动式两大类(如图） (2)、按使用功能的不同可分为钻井平台、生产平台、生活平台、储油平台、近海平台等。 3、海洋平台的发展及现状 3.1国内海洋平台的发展及现状 我国海洋工业开始于60 年代末期，最早的海洋石油开发起步于渤海湾地区，该地区典型水深约为20 m。到了80 年代末期，在南中国海的联合勘探和生产开始在100 m 左右水深的范围内进行，直到现在，我国的油气勘探和开发工作还没能突破400 m 水深。近年来，石油、石油化工装备工业以我国石油和石油化工工业为依托，取得了长足的发展。尤其是近年来世界各国对石油能源开发的重视和原油价格的飚升，更是极大拉动了国内海上平台设备制
认识深海 地球的表面71%被海水覆盖，而海洋的平均水深是3800米，其中超过2000米的深海区占海洋面积的84%。巨厚的海水，使人类认识深海底部非常困难，以至于在人类早就踏上月球的今天，仍然无法在深海洋底留下足迹。但是人类对深海的兴趣，远未减退，这不仅仅是由于好奇心的驱使，更重要的是深海与人类的命运息息相关。在已经过去的二十世纪里，人类所取得的科技进步足以惊天地泣鬼神。然而随发展而来的环境恶化、资源枯竭，又驱使人类在“保护地球”的同时，去寻求新的发展余地、生存空间。海洋，就是有待我们开发的对象。 早期的地质工作者，往往是通过对陆地湖盆观察来想象深海底部的情形：认为深海是地球表面运动的归宿——陆地被剥蚀的产物最终沉积在深海海底，不再移动，因此洋底平坦而沉积巨厚；因为波浪的运动不会影响到深层海水以及缺乏对深海水动力学的认识，因此认为深海水体停滞不动；由于数百米水深已无阳光和氧气，所以没有生命而死气沉沉……所有这些误会随着深海探测技术的发展，已经一个一个地被消除，在此本文介绍一些对深海的新认识，以飨读者。 海底地形二十世纪早期以前，海洋测深受到技术的限制，使用的是重锤法测量海深，由于测深点寥若晨星，洋底的确显得平坦而单调。直到二十世纪二十年代，德国“流星号”考察船在南大西洋首次使用回声测深仪，才使海底地形测量成为可能。运用这种新技术，在南大西洋中部铺设电缆时发现了大西洋中脊。同时，在陆架、陆坡的测量中又发现了海底大峡谷。但是直到二次大战，人们仍然相信深海洋底是平坦而缺乏地形起伏的。由于反潜艇的战斗需要，测深技术得迅速发展。六十年代晚期的大洋立体地貌图和深潜考察，进一步改进了对海底地形的了解，对于洋底扩张学说的建立有过重要意义。近年来，海底测深和旁测声纳技术的进展，海底三维计算机制图技术的推进，尤其是运用多波束扫描技术的海底精确制图，已经使海底地形测量进入了高分辨率的新阶段。 从高精度的海深图上看，洋底地形起伏远陆地强烈。海底最深处远远超过珠穆朗玛峰的海拔高度，达11034m，位于在马里亚纳海沟，1960年瑞士工程师Jacques Piccard和美国海军上尉Don Walsh乘“Trieste”号深潜器下到谷底，创下了人类深潜记录。海底陆坡坡度有时可达35~90º，极为陡峭。洋底最显著的地形是贯穿各大洋、总长8万公里的大洋中脊系统，这些中脊平均水深2500m，高出周围的洋盆1000~3000m，中脊中央还有深一、二公里的裂谷，地形复杂、起伏强烈。洋中脊和洋底还被断裂带切割，而断裂带最大可造成4000m的地形反差。更为壮观的是边缘海沟，可以长达数千公里，沟壁陡峻，沟底深邃。另外还有十分独特的是洋底火山，如从夏威夷到天皇海岭的一系列海山，是太平洋板块在地幔柱顶端热点之上移动的轨迹。 海底“风暴”二十世纪三十年代的偶然事件，揭示了洋底并不寂静。当时横跨大西洋连接欧美大陆的数条海底电
海洋工程各种平台分类与介绍 下面图文并茂简单介绍下海洋平台分类、钻井船、FPSO SEVAN平台，纯属胡扯，各位看官不要喷我，海洋平台简单可以分为以下2大类 （1）固定式平台:导管架式平台重力式平台 （2）移动式平台: 坐底式平台自升式平台半潜式平台张力腿式平台牵索塔式平 台 SPAR平台 第一个 导管架平台(Jacket)，适用于浅近海。导管架平台可以看作最原始，最直接的将钻井设备与海底连接起来的措施。钢桩穿过导管打入海底，并由若干根导管组合成导管架。导管架先在陆地预制好后，拖运到海上安装就位，然后顺着导管打桩，桩是打一节接一节的，最后在桩与导管之间的环形空隙里灌入水泥浆，使桩与导管连成一体固定于海底。
重力式（混凝土）钻井平台: 混凝土重力式平台的底部通常是一个巨大的混凝土基础(沉箱)，用三个或四个空心的混凝土立柱支撑着甲板结构，在平台底部的巨大基础中被分隔为许多圆筒型的贮油舱和压载舱，这种平台的重量可达数十万吨，正是依靠自身的巨大重量，平台直接置于海底。
坐底式钻井平台是早期在浅水区域作业的一种移动式钻井平台。平台分本体与下体（即浮箱），由若干立柱连接平台本体与下体，平台上设置钻井设备、工作场所、储藏与生活舱室等。钻井前在下体中灌入压载水使之沉底，下体在坐底时支承平台的全部重量，而此时平台本体仍需高出水面，不受波浪冲击。
自升式钻井平台(Jack-up)又称甲板升降式或桩腿式平台。这种石油钻井装置在浮在水面的平台上装载钻井机械、动力、器材、居住设备以及若干可升降的桩腿，钻井时桩腿着底，平台则沿桩腿升离海面一定高度；移位时平台降至水面，桩腿升起，平台就像驳船，可由拖轮把它拖移到新的井位。
海洋强国下的深海发展 21世纪是海洋的世纪，确切地说，应该是深海的世纪。深海，顾名思义，与浅海相对应，意指水深的海域。深海包括海床、底土及上覆水体，是一个连接世界各大陆、具有复杂法律属性的巨大空间。 一、深海界定 深海在资源、环境、科技、军事等不同领域有不同的界定，各相关领域往往根据自身行业特点做出相应界定，差别主要集中在200米到1000米以深。军事上曾将深海定义为300米深以上的海洋，随着潜艇等水下装备活动能力的增强，这种定义显得有些保守。而海洋资源开发与海洋工程领域所定义的深水，也经过了一个不断扩展的过程，从200米一直发展到目前的500米。2002年，世界石油大会对海洋勘探开发水深做出新的界定，400米以内为常规水深，400米到1500米为深水，1500米以上为超深水。由于全球海洋90%的海域水深大于1000米，而海洋面积占地球总表面积的71%，因此，深海海域的面积约占地球表面积的65%。其中，绝大部分深海海域位于各沿海国管辖范围之外，法律意义上的深海也主要是指公海、海底“区域”等公共海洋空间。例如，《中华人民共和国深海海底区域资源勘探开发法》将深海海底区域界定为“中国及其他国家管辖范围以外的海床、洋底及其
底土”。除去各沿海国的领海、专属经济区和大陆架等管辖海域，全人类共有的深海面积约为全球海洋总面积的64%、地球总表面积的45%。无论基于何种定义，深海都是地球上面积最广、容积最大的地理空间，也是人类可以利用的最大潜在战略空间。 深海是地球上最大的未知区域，蕴藏着人类社会未来发展所需的各种战略资源和能源，被誉为21世纪人类可持续发展的战略“新疆域”；深海空间广阔、战略纵深巨大，正成为各海洋强国强化军事存在和军事控制的战略制高点；深海在规则及制度方面几乎是一张白纸，吸引了各大海洋国的浓厚兴趣，深海国际规则的塑造进程必将直接左右未来海洋秩序的走向。 二、深海开发竞争 得益于海洋科技的快速发展，人类正在进入一个全方位开发利用海洋的阶段，特别是人类对深海的探索和开发将很快有实质性突破。由于深海大多数区域属于公共海洋空间，又有巨大的资源诱惑，各国不可避免地开启了新一轮的蓝色“跑马圈地”运动。目前，确定有开发价值或潜力的领域主要有深海矿产资源的勘探与开发、深层海水的产业化应用、深海生物及基因产业、深海油气资源的勘探与开发等。 沿海国管辖大陆架以外的海底称之为海底“区域”，据科学发现，海底“区域”内蕴藏着丰富的战略金属、能源和
海洋平台基础知识系列 ０． 海洋工程是什么？（名词解释） Ｏｃｅａｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 海洋工程，从地理的角度来说，可分为海岸工程、近岸工程（又称离岸工程）和深海工程三大类。一般来说，位于波浪破碎带一线的工程，为海岸工程；位于大陆架范围内的工程，为近岸工程；位于大陆架以外的工程，为深海工程，但是在通常情况下，这三者之间又有所重叠。从结构角度来说，海洋工程又可分为固定式建筑物和系留式设施两大类。固定式建筑物是用桩或者是靠自身重量固定在海底，或是直接坐落在海底；系留式设施是用锚和索链将浮式结构系留在海面上。它们有的露出水面，有的半露在水中，有的置于海底，还有一种水面移动式结构装置或是大型平台，可以随着作业的需要在海面上自由移动。 海洋工程是指以开发、利用、保护、恢复海洋资源为目的，并且工程主体位于海岸线向海一侧的新建、改建、扩建工程。具体包括：围填海、海上堤坝工程，人工岛、海上和海底物资储藏设施、跨海桥梁、海底隧道工程，海底管道、海底电（光）缆工程，海洋矿产资源勘探开发及其附属工程，海上潮汐电站、波浪电站、温差电站等海洋能源开发利用工程，大型海水养殖场、人工鱼礁工程，盐田、海水淡化等海水综合利用工程，海上娱乐及运动、景观开发工程，以及国家海洋主管部门会同国务院环境保护主管部门规定的其他海洋工程。 １： 海洋平台的类型： 海洋平台：（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 重力式平台固定平台又可以分为桩式海上固定平台、重力式海上固定平台、自升式海上固定平台 导管架型平台：在软土地基上应用较多的一种桩基平台。由上部结构（即平台甲板）和基础结构组成。上部结构一般由上下层平台甲板和层间桁架或立柱构成。甲板上布置成套钻采装置及辅助工具、动力装置、泥浆循环净化设备、人员的工作、生活设施和直升飞机升降台等。平台甲板的尺寸由使用工艺确定。基础结构（即下部结构）包括导管架和桩。桩支承全部荷载并固定平台位置。桩数、长度和桩径由海底地质条件及荷载决定。导管架立柱的直径取决于桩径，其水平支撑的层数根据立柱长细比的要求而定。在冰块飘流的海区，应尽量在水线区域（潮差段）减少或不设支撑，以免冰块堆积。对深海平台，还需进行结构动力分析。结构应有足够的刚度以防止严重振动，保证安全操作。并应考虑防腐蚀及防海生物附着等问题。导管架焊接管结点的设计是一个重要问题，有些平台的失事，常由于管结点的破坏而引起。管结点是一个空间结点，应力分布复杂；近年应用谱分析技术分析管结点的应力，取得较好的结果。 混凝土重力式平台的底部通常是一个巨大的混凝土基础（沉箱），用三个或四个空心的混凝土立柱支撑着甲板结构，在平台底部的巨大基础中被分隔为许多圆筒型的贮油舱和压载舱，这种平台的重量可达数十万吨，正是依靠自身的巨大重量，平台直接置于海底。现在已有大约２０座混凝土重力式平台用于北海 钻井船是浮船式钻井平台，它通常是在机动船或驳船上布置钻井设备。平台是靠锚泊或动力定位系统定位。按其推进能力，分为自航式、非自航式；按船型分，有端部钻井、舷侧钻井、船中钻井和双体船钻井；按定位分，有一般锚泊式、中央转盘锚泊式和动力定位式。浮船式钻井装置船身浮于海面，易受波浪影口向，但是它可以用现有的船只进行改装，因而能以最快的速度投入使用。适用于深海钻井的主要是两种浮式钻
深海海底区域资源勘探开发资料管理暂行办法 第一章总则 第一条为规范在深海海底区域资源勘探、开发和相关环境保护、科学技术研究、资源调查活动中所获取资料的管理，充分发挥深海资料作用，保护深海资料汇交人权益，促进深海科学技术交流、合作及成果共享，依据《中华人民共和国深海海底区域资源勘探开发法》、《中华人民共和国保守国家秘密法》、《中华人民共和国档案法》等有关法律法规，制定本办法。 第二条中华人民共和国公民、法人或者其他组织从事深海海底区域资源勘探、开发和相关环境保护、科学技术研究、资源调查活动获取的各类深海资料的汇交、登记、保管、使用和国际交换等，适用本办法。 第三条国家实行深海资料统一汇交与集中管理制度，积极推进深海资料共享利用，保障汇交人的合法权益。 第四条国家海洋局主管全国深海资料汇交工作，负责全国深海资料管理的监督与协调。履行下列职责： （一）组织制定深海资料管理的指导政策、相关制度和技术标准； （二）负责审定深海资料分类定级的相关标准； （三）负责审定对外公布的深海资料目录。 第五条国家海洋局深海资料管理机构负责全国深海资料的具体管理工作，履行下列职责： （一）研究、拟订深海资料有关具体管理措施和技术标准规范； （二）负责全国深海资料的接收、汇集、整理、处理、保管和服务，办理深海资料汇交证明，编制和定期发布深海资料目录清单，建立和维护深海资料数据库； （三）开展深海资料管理与应用技术研究，研发面向深海海底区域活动应用需求的信息产品； （四）负责建设、维护和业务化运行深海资料与信息管理共享服务平台，根据有关规定及时提供资料与信息服务； （五）配合相关部门实施深海资料国际交换任务； （六）定期向国家海洋局提交工作报告，接受国家海洋局档案部门监督和指导。 第二章资料汇交 第六条从事深海海底区域资源勘探、开发和相关环境保护、科学技术研究、资源调查活动的公民、法人或者其他组织，应当按照本办法的规定向深海资料管理机构汇交深海资料，并保证所汇交的资料种类齐全，内容完整，真实可靠，符合标准。 第七条按照经费来源及承担任务类型，深海资料分为以下两类： （一）由国家财政经费支持，从事深海海底区域资源勘探、开发和相关环境保护、科学技术研究、资源调查以及涉外合作与交流等活动中获取的各类深海资料（以下称“国家深海资料”）。
深海高新技术简介 21世纪是海洋世纪，控制海上交通线、争夺海洋资源、海洋权益争端等问题日益突显。《联合国海洋法公约》的生效以及200海里专属经济区制度的建立，使处于大洋深处而属于全人类共同继承财产的国际海底区域，正以其广阔的空间、丰富的资源和特殊的政治地位日益成为各国关注的重要战略区域。 深海高新技术是海洋开发和海洋技术发展的最前沿与制高点，也是目前世界高科技发展的方向之一。随着世界深海高新技术的发展，这一领域正在形成高技术群，有望成为与航天技术、核能利用技术等相并列的高新技术领域，辐射并带动相关技术产业的发展。 过去20多年来，我国在持续开展大洋勘察工作的同时，深海科学研究和技术开发也得到了快速发展，我国已经初步建立了深海勘察、深海多金属结核矿物开采、运载和冶炼等高技术平台，形成了一定的技术储备。但由于我国的大洋事业起步较晚，深海勘察技术手段和研究水平与美国、日本等发达国家相比，还存在较大的差距，在新资源的勘察上也面临着巨大的压力。 中国作为一个发展中的大国，要想在和平开发利用国际海底资源中发挥积极作用，就必须增强在国际海底区域的活动能力和监测能力，大力发展我国的深海高新技术。 1 深海技术的概念 深海海底蕴藏着大量未来发展所需的资源，特别是丰富的能
源、金属和稀土元素等，深海是通用技术应用的领域，也是高新技术发展和应用的重要领域。半个世纪以来，开发勘查与利用深海底的设备和技术一直是科技领域的一项重大挑战。 按照海底资源研究开发工作的先后顺序，可以将深海技术归纳为勘查技术、开采技术和加工技术。而水深达6000米、能在恶劣洋底环境下稳定运行的深海运载技术同时作为当今深海勘查技术与未来开发技术与装备的基础性技术，是深海资源勘探和开采共用的技术平台，它涉及系统通讯、定位、控制、能源和材料等各种通用基础技术。因此，深海技术体系从内容上应是深海运载技术与资源勘查技术、资源开采及加工专有技术的有机组合；从适用性上既能提供适用深海多种资源勘查开发的技术基础，又能适应不同阶段技术继承与发展的需要。 2 深海运载技术 深海运载技术是指运载各种电子装置、机械设备、甚至人员到深海特定区域的超常环境中，进行特定作业的深潜技术。深海运载技术包括无人自治运载器（AUV）、有缆无人遥控运载器（ROV）以及载人深潜器（HUV）。深海运载技术是人类进入地球内层空间，认识深海，勘探和开发深海资源必不可少的手段。同航天运载技术一样，深海运载技术是一国综合国力的象征，是意义深远的战略与前沿高技术。 深海运载技术涉及的高新技术范围很广，其关键技术包括深海运载器复合材料耐压仪表舱技术、深水耐压浮力材料技术、高精度定位技术及水下目标跟踪技术、水声通信和图像传输技术、
海底管道检测技术综述 1海底管道的管内测技术 海底管道内检测通常采用在线（Online）检测技术，已被开发应用的 各种管内检测仪器设备（检测清管器和智能检测清管器）能够在生产 不停止的情况下对其进行内检测，通过这些内检测设备可以及时发现 管道的各种缺陷隐患及其所在的位置信息。（1）变形检测清管器变形 检测清管器顾名思义是用来对管道几何、断面的变形情况以及可能的 屈曲或弯折进行检测的设备。国外的智能检测清管器兼有变形检测的 功能，可用来检测海底管道在几何上的变形以及金属腐蚀，一般适用 于12寸以上口径的管道。（2）管壁腐蚀检测清管器管道中输送的介 质会对管壁造成腐蚀，管壁腐蚀检测清管器是对管道内壁的腐蚀进行 检测的设备。管道更换或维修的大多数原因是因为钢质管道管壁受到 腐蚀或者形成裂纹等缺陷所造成，接近50%的管道都是因此而需要维护和更换。因此，目前大多数厂家都致力于研制管壁腐蚀（金属损失） 检测器。 2海底管道检测的管外检测技术 海底管道因为所处环境与陆地不同，对其进行的管外检测手段与陆地 不同，相比就显得更加重要。因为光波或者电磁波在水中会受到强烈 干扰，影响作用距离短，而声波不会受此影响，所以对海底管道系统 的水下部分进行管外检测，常规的方法有各类水下声学遥感设备、浅 水区的潜水员操作以及水下机器人检测。用于海底管道管外检测的技 术有：（1）侧扫声纳技术侧扫声纳就是以声波为手段，通过发送和接 收特定频率的声波后经过处理分析得出海底地貌特征，从而确定海底 管道是否裸露、悬跨等。针对管道所处海底地形，侧扫声纳能够探测 管道不同状态，如海底比较平整，则能得知海底管道的悬跨、掩埋水准。若管道位于管道沟中，可以判断管道与沟底的接触状况、悬跨程，但具体的埋深和悬跨的高度因为条件限制无法得知，必须借助其他辅 助设备和手段。（2）多波束测深技术多波束测深技术工同样是利用声
《深水海洋平台结构用钢板》 行业标准编制说明 《深水海洋平台结构用钢板》行业标准项目组 二〇一一年月
《深水海洋平台结构用钢板》 行业标准编制说明 1 工作概况 1.1 任务来源 工信部以工信厅科[2010]74号]工业和信息化部关于印发2010第一批行业标准制修订项目计划的通知》，为冶金行业标准--《深水海洋平台结构用钢板》。项目编号为“2010-0309T-YB”。由湖南华菱湘潭钢铁有限公司等单位承担制定。 1.2项目调研情况 海上石油钻井平台的类型很多，大体可以分为固定式（FPSO）和移动式2类。 固定式钻井平台包括桩基（导管见架）式和重力式；移动式钻井平台包括坐底式、自升式、半潜式和钻井船。 我国深度在300m以上的海域有关53万M2深海油气，目前只勘探16万M2深海油气，有90%还没有勘探，所以未来深渊油气开发将成为中国海洋油气的主战场。 目前，我国有14个海上油田采用了FPSO，拥有数量排名世界第2，是世界上拥有新FPSO数量最多的国家。与国际同行相比，我国自行研制了抗冰型、浅水型和抗台风型共8艘新FPSO，其整体研制水平为世人瞩目。 高强度海洋工程用钢板对钢材的性能有比较特殊的要求，首先，实际应用时厚板的需求量较多，同时要求厚板沿厚度尺寸性能要均匀，厚度效应要小，同时对Z向性能、疲劳、断裂性等都有严格的要求；其次，一般情况，钢板要求保证-40℃的冲击性能，如在严寒地区使用甚至要求-60℃的冲击韧性，在如此低温的条件下保证冲击性能，对材料的组织结构将会有更高的要求。 国外有EN10225欧盟标准规定了深水海洋平台用结构钢的化学成分、力学性能、焊接性能、无损探伤、CTOD等试验项目、技术要求。但目前国内暂没有生产厂按此标准生产和交货。 目前，我国湖南华菱湘潭钢铁有限公司、舞阳钢铁公司、鞍钢、宝钢等已能够生产适应国家近海深水油田开采所需的各类海洋平台用钢，并成功地应用于渤海油田、胜利油田、南海油田等海洋平台。他们所采取的技术措施主要有：1、低碳当量。在生产过程中制订了严格的碳当量范围,保证达到高强钢焊接碳当量小于0.43%的标准。2、微合金化。采用Nb、V、Ti等微合金化处理，充分发挥微合金元素细化晶粒和沉淀强化的作用，保证钢板具有足够的强度和良好的韧性。3、高纯净度。通过炉外精炼、真空处理等方法,使钢质洁净度达到P≤0.010%,S≤0.005%的水平，可确保钢板厚度方向断面收缩率≥35%，使钢板具有良好的抗层状撕裂性能。4、Ca处理。通过Ca处理，选择恰当的Ca/S比，使夹杂物球化，减轻夹杂物对钢板综合性能的不良影响。5、采用控制轧制、控制冷却工艺（TMCP工艺）。通过将控制轧制工艺与成分设计相配合，使组织充分细化，并通过形变诱导Nb、V、Ti的碳氮化物沉淀，提高基体的强度。 1.3标准编制的主要工作过程及工作计划 ⑴湘钢于2011年2月进行了起草标准的数据收集、情况调研、问题分析等准备工作，4月底前，形成行业标准（草案）。 ⑵2011年4月底前：发出标准征求意见稿--征求上级标准主管部门、生产和顾客行业代表企业及研究院所意见，根据反馈意见的汇总处理结果，确定征求意见（二稿）或（讨论稿）。 ⑶2011年6月底前：针对行业标准征求意见（二稿）的反馈意见，进行必要的修改工作，形成国内
海洋平台设计原理课程教学大纲 课程代码：74120610 课程中文名称：海洋平台设计原理 课程英文名称：Principles of Offshore Platform Design 学分：3.0 周学时：3.0-0.0 面向对象： 预修要求：统计学、结构力学 一、课程介绍 （一）中文简介 本课程就各式海洋平台特性，介绍其设计要点和设计程序，特别强调设计方法论，包括极限状态设计法、板壳结构之极限强度分析、海洋平台之波浪负荷分析；海洋平台的疲劳强度分析及可靠度设计法；设计分析中不确定因素的分类处理与机率方法；海洋平台的寿期安全设计法。透过课程的理论与方法学习和实践训练，使学生可系统地了解和掌握平台设计的结构强度、结构使用寿命和平台结构运营期间的安全可靠度。同时具备应用统计学和可靠度理论计算平台结构特征负荷的能力；应用结构力学知识分析平台结构极限强度和疲劳强度的能力；以及综合评估平台使用寿命和寿期可靠度的能力。 （二）英文简介 The main items and the procedure related to the design of various offshore platforms are demonstrated in the course.The design method dologies are particularly emphasized.Inwhich,the syllabus encompasses the limit-state method of design,the analysis theory of the ultimate of design,the analysis theory of the ultimate strength of plate and shell structures,analysis theory of characteristic wave loads sustained by offshore platforms,complete reliability design method in considering fatigue strength,categorization and probability method used in dealing with the uncertainty factors encountered in designs,and the life-cycle reliability design method. Through the theoretical and methodological studies and the practice of
xx平台技术的现状及发展方向 xx，xx，xx 摘要： 随着我国工业化进程的日益加快，社会各领域对能源资源的利用越来越多。为了缓解我国能源资源利用紧张的局面，国家加快了对海底油气资源的开发。在对海底资源进行开采施工时，必然会用到海洋钻井平台。为了实现对海洋油气资源的科学、高效和可持续性开发，海洋钻井平台技术的发展和改进就更具备必要性和迫切性。本文就在概述海洋钻井平台技术的基础上，对其现状、发展趋势以及一些新型平台进行着重地分析。 关键词： 海洋平台；技术现状；新型Spar平台；发展趋势 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xx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。xx钻井平台技术的发展， 是xx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xx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。 当前,我国xx油气发展存在的三大
矛盾主要是： 加快发展速度与资源短缺的矛 盾;环境友好型社会与环境污染等问题的矛盾;提高国际竞争力与国内创新能力薄弱的矛盾。欲解决这三大矛盾,加快海上油气开发和发展xx石油装备工业已成为重要举措。国际油价的进一步攀高,使得油气资源供应不足阻碍经济发展的这一矛盾更加突出。提高油气资源的产量,xx油气的开发 已经成为我国实现能源可持续发展的战略重点。xx石油钻井装备产业是以资本密集和技术密集为主要特征,为xx油气资源开 发提供生产工具的企业集合,是xx油气 产业与装备制造业的有机结合体。 1xx平台技术概述 xx钻井平台是进行xx油气开采的 主要设备，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，xx钻井平台的存在更具基础性作用。
在深海处，水层基本不动，既不横流，也不上下对流。使得这里的海水，含氧量低得 出奇，水温低得刺骨。 “无底”的深海，漆黑、高压、缺氧、酷寒。深海海底能有什么呢？是无声无 息的死亡世界吗？ 可事实并非人们想像的那样简单。近年来，科学家对深海海底进行研究后发现在 有些地方，生物种群相当活跃！它们撑起了一片人们想一想都感到可怕的“天地”。 科学家首先把机器人沉到离海面有 3000 多米的海底，通过机器人携带的高强度探 照灯，人们发现那儿有巨大的蠕虫慢慢地扭动。这种蠕虫像蚯蚓，但长达两三米！还有 直径达 30 厘米的蛤（ｇé），双壳一张一合，悠哉悠哉。令人吃惊的是，那里竟还 有巨大的螃蟹，来回奔走，它们的腿特别长，高高地架起身子这的确有点像科幻小说 里描述的情景，但又确实是真实的画面，这是机器人“手”持水下红外摄像机，拍到的真实场景。 这就怪了！不是“万物生长靠太阳”吗？这里没有一丝阳光，有的只是恶劣环 境，怎么会出现这么多的生物呢？ 科学家进一步研究发现，像这样的“深海绿洲”并不是到处都有的，只有在海底 温泉附近，才有这种生机勃勃的场面。 与陆地一样，在深海海底，有的地方是有温泉的，甚至是温度极高的温泉，人们称 之为热泉。科学家已经探测到，在临近美国西海岸的海底深处，就有几十股热泉，泉水 温度高达300°Ｃ。在东太平洋上的加拉帕戈斯群岛附近的海底，多处热泉水汩汩冒出，泉温达 298°Ｃ～320°Ｃ。泉口离海面有 3000 多米，“暗藏”得够深邃、隐蔽的了。 就是这些热泉，带来了勃勃生机。在热泉附近，海水的温度显然被调高了，而有些 生物天生不需要阳光，天生厌氧、耐压，这种环境正好符合它们的生长要求。它们利用 温泉给予的能量，在适当温度下，吸收营养元素，一代又一代地生长繁殖，如一些尚未 命名的微生物。而这些微生物，又为特殊的蠕虫、虾类、蟹类提供了食物，于是成就了 深海海底的“生物共荣圈”——一类与陆地生物、浅海生物习性不同的生物
1）海洋平台按运动方式分为哪几类？列举各类型平台的代表平台？ 固定式平台：重力式平台、导管架平台（桩基式）；活动式平台：着底式平台（坐底式平台、自升式平台）、漂浮式平台（半潜式平台、钻井船、FPSO）； 半固定式平台：牵索塔式平台（Spa）:张力腿式平台（TLP 2）海洋平台有哪几种类型？各有哪些优缺点？ 固定式平台。优点：整体稳定性好，刚度较大，受季节和气候的影响较小，抗风暴的能力强。缺点：机动性能差，较难移位重复使用 活动式平台。优点：机动性能好。缺点：整体稳定性较差，对地基及环境条件有要求半固定式平台。 优点：适应水深大，优势明显。缺点：较多技术问题有待解决 3）导管架的设计参数有哪些？（P47） 1、平台使用参数； 2、施工参数； 3、环境参数：a、工作环境参数：是指平台在施工和使用期间经常出现的环境参数，以保证平台能正常施工和生产作业为标准；b、极端环境参数：指平台在使用年限内，极少出现的恶劣环境参数，以保证平台能正常施工和生产作业为标准 4、海底地质参数 4）导管架平台的主要轮廓尺寸有哪些？（P54） 1、上部结构轮廓尺度确定：a、甲板面积；b、甲板高程 2、支承结构轮廓尺度确定：a、导管架的顶高程；b、导管架的底高程；c、导管架的层间高程； d、导管架腿柱的倾斜度（海上导管架四角腿柱采用的典型斜度1：8）； e、水面附近的构件尺度； f、桩尖支承高程 5）桩基是如何分类的？ 主桩式：所有的桩均由主腿内打出； 群桩式：在导管架底部四周均布桩柱或在其四角主腿下方设桩柱 6）受压桩的轴向承载力计算方法有哪些？（P93） 1、现场试桩法：数据可靠，费用高，深水实施困难； 2、静力公式法：半经验方法，试验资料+经验公式，考虑桩和土塞 重及浮力，简单实用； 3、动力公式法：能量守恒原理和牛顿撞击定理，不能单独使用； 4 、地区性的半经验公式法：地基状况差别，经验总结。 7）简述海洋平台管节点的设计要求？（P207） 1、管节点的设计应降低对延展性的约束，避免焊缝立体交叉和焊缝过度集中，焊缝的布置应尽可能对称于构件中心轴线； 2、设计中应尽量减少由于焊缝和邻近母材冷却收缩而产生的应力。在高约束的节点中，由于厚度方向的收缩变形可能引起的层状撕裂 3、一般尽量不采用加筋板来加强管节点，若用内部加强环，则应避免应力集中 4、一般受拉和受压构件的端部连接应达到设计荷载所要求的强度。 8）简述静力计算和动力计算的区别？（P147） 静力计算研究的是静荷载作用的平衡问题，这时结构的质量不随时间快速移动，因而无惯性力。动力