全球海洋平台及中国自升式平台概述0842813409曹剑锋今年10月

国际浮式生产储油卸油船〔FPSO〕开展态势: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局部，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海洋工程生产厂，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那么是全球造船企业中建造海上油气勘探船最多的企业，2005年承接海洋工程设备订单方案指标是17亿美元。

据海事研究机构〔DW〕预计，未来5年内FPSO新增需求将会到达84座，投资额约为210亿美元。

FPSO主要技术构造表：FPSO主要技术构造FPSO主要构造功能系泊系统：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；船体局部：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、水别离设备等；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的船上进展处理，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，假设采用油船改装成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。

开题报告船舶与海洋工程自升式海洋平台舱底水系统设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义世界经济的高速发展必然带来对能源的大量需求,石油天然气仍是当前的主要能源。

我国已成为世界第二大石油进口国,油气供求矛盾非常突出。

我国陆地油气资源勘探开发程度现已很高 ,油气资源正迅速减少。

向海洋进军 ,开发新的油气资源已成必然趋势。

我国拥有漫长的海岸线和广阔的海域,油气资源十分丰富。

在渤海、南黄海、东海、南海已有发现并进入早期开采。

自升式钻井平台属于海上移动式平台,由于其定位能力强和作业稳定性好,在大陆架海域的油气勘探开发中居重要地位。

近年来,全球范围深水自升式平台主要用来开/采3类油田,即深水深井(水深106.7m以上,井深超过4572m)、天然气井及边际油田。

如果未来几年在深水深井方面没有大的发现,则对深水自升式平台的市场需求会减弱。

开发天然气井需在天然气的输送与储存上投入大量资金,但不少发展中国家财力有限,也有虑及天然气泄漏污染环境的可能。

如果油价回落不能支撑边际油田的开发,市场需求会进一步减弱。

正面因素是,2000年以来,平均每年有3.9个平台由于运作年限过长而退出市场。

中国已是世界造船大国,海洋工程方兴未艾。

2006年5月31日,国内首座122m(400ft)水深平台“海洋石油941”(JU-2000E设计型号)在大连船舶重工集团有限公司建成,交付中海油服使用。

2007年9月3日,中国首座自行设计建造的齿轮齿条升降的自升式钻井平台“中油海5号”,在青岛北海船舶重工有限公司竣工并交付使用。

如今中国已拥有一套完整的与船舶海洋工程配套的教育、科研、生产与工业体系。

随着中国经济发展对能源需求的提高及科技的不断进步,可以相信在不远的将来,中国必将在自升式平台的设计、建造与市场占有率上居重要地位。

近年来，海洋运输业得到了长足的发展，同时海洋运输也给海洋环境带来了很大的污染和破坏。

保护海洋环境，阻止海洋污染越来越受到一些国际组织和沿海国家政府的重视，保护海洋环境已经成为全球的共识。

中文名称：自升式钻井平台
英文名称：jack-up drilling rig
定义：
使用平台自身的升降机构将桩腿插入海底泥面以下的设计深度，平台升离海平面一定高度钻井作业的可移动装置。

应用学科：
海洋科技（一级学科）；海洋技术（二级学科）；海洋矿产资源开发技术（三级学科）
带有能够自由升降的桩腿，作业时桩腿下伸到海底，站立在海床上，利用桩腿托起船壳，并使船壳底部离开海面一定的距离（气隙）。

拖航时桩腿收回，船壳处于漂浮状态。

作业水深范围从12/14 英尺直至550 英尺。

大多数自升式钻井平台的作业水深在250至300 英尺范围内。

自升式钻井平台有两种型式，独立桩腿式和沉垫式。

平台稳定站立后，大多数悬臂梁可以将钻台外伸到固定平台。

在风大浪急的海面不能进行拖航。

1.支撑型式：桩靴式；沉垫式
2.升降装置：液压缸升降(插桩式)；齿条/齿轮箱
3.桩腿结构型式：筒型；绗架
4.桩腿数量：3腿；4腿
5.槽口：有槽口；无槽口
6.生活楼的布置：横向布置；周边布置
自升式钻井平台，又称为桩脚式钻井平台，是目前国内外应用最为广泛的钻井平台。

自升式钻井平台可分为三大部分；船体，桩脚和升降机构。

需要打井时，将桩脚插入或坐入海底，船体还可顺着桩腿上爬，离开海面，工作时可不受海水运动的影响。

打完井后，船体可顺着桩腿爬下来，浮在海面上，再将桩脚拔出海底，并上升一定高度，即可拖航到新的井位上。

世界海洋平台及其建造现状和发展前景综述0 引言21世纪是真正的海洋世纪。

陆地上的资源日渐枯竭，资源开发逐渐转向海洋，尤其是深海勘探和开发已成为必然趋势。

近几十年来，海洋产业发展迅速，海洋油气资源的勘探和开发尤为迅速，人类全面认识和利用海洋的时代已经到来。

海洋资源勘探和开采业的发展，加大了各国能源部门对海洋油气钻采设备的需求，同时也使得海洋工程及装备制造业在船舶工业中的份额不断增加，海洋工程及装备和其制造业的发展将会成为衡量一个国家船舶工业的重要指标。

1 总体概述海洋平台结构是海洋油气资源开发的基础性设施，是海上生产作业和生活的基地。

随着海洋石油开发事业的发展，各类海洋平台也随之应运而生。

自第一座钢质海洋石油开采平台于1947年在墨西哥Couissana 海域建成以来，世界上已建造近6000座海洋石油开采平台。

海洋平台的大致分类如下：据统计，自升式平台由于自身独有的特点（平台主体可以沿桩腿垂直升降），在浅海资源勘探和开发装备中仍占据较大比例。

截止到2001年3月，全球已经投入使用419座自升式平台和232座浮动式平台。

据美国统计，2001年至2007年，全世界投入海洋油气开发的项目将达到434个，其中水深大于500米的深水项目占到了48％，水深大于1200米的超水深项目占到了22％。

随着海洋资源开发由浅海逐渐转向深海以及超深海，适应于深水勘探和开采的钻探船以及半潜式平台所占的比例在不断的增加（相关数据见表1）。

⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧半潜式平台钻井船自升式平台坐底式平台移动式平台）牵索塔式平台（顺应式张力腿式平台混凝土重力式平台钢质导管架式平台固定式平台海洋平台Submersibles（座底式平台）7 0 7Drilling Barges（钻探驳船）51 0 51Totals661 101 762 随着生产向深海的不断进入，海洋油气资源浮式生产系统市场需求量在不断的增大。

世界首座超深水海洋钻探储油平台在中远船务成功建造6月28日,世界最先进的首座圆筒型超深水海洋钻探储油平台在中远船务集团所属的南通中远船务工程有限公司成功建造并命名为“SEV AN DRILLER”,不久将交付并投入使用。

“SEV AN DRILLER”是南通中远船务为挪威SEV AN MARINE公司建造的第六代半潜式平台,造价6亿美元。

南通中远船务参与了该项目的研发和基本设计,并承担了详细设计、生产设计、整体建造及所有设备安装调试,在技术和建造上均达到世界领先水平,得到了船东、挪威船级和最终用户——巴西国家石油公司的高度认可。

该平台的成功建造标志着中远船务具备了设计建造世界上高技术难度海工项目的整体能力,成为世界海工建造领域的一支劲旅,为加速我国船舶工业进军世界海洋工程装备制造领域,提升我国海洋深水装备的设计制造能力增添了浓墨重彩的一笔。

“世界之最”,令业界震惊“SEV AN DRILLER”海洋钻探储油平台总高135米,直径84米,主甲板高度24.5米,上甲板高度36.5米,钻台高度44.5米,空船重量28180吨,生活楼可容纳150人居住,居住舱室达到45分贝超静音标准,生活设施可比五星级酒店。

据中远船务“SEV AN DRILLER”项目经理、新加坡籍海工专家唐盛弢介绍,该平台属于当今世界海洋石油钻探平台中技术水平最高、作业能力最强的高端领先产品。

其设计水深12500英尺,钻井深度40000英尺,通过八台推进器进行定位,并配置全球最先进的DP-3动态定位系统和系泊系统,可以适应英国北海零下20度的恶劣海况。

平台甲板可变载荷15000吨,拥有15万桶原油的存储能力。

据悉,“SEV AN DRILLER”的功能非常强大,设备也极为复杂。

其中,仅电缆绳敷设就达620余公里,自动控制报点14000多个,内部安装的各种特殊钻井等大型设备930余套,这些数据都创下了国内第一甚至世界第一。

值得一提的是,该项目的设计和主体建造周期仅用24个月,比国际同类产品的建造周期提前半年。

王弈作于2013、10、14转用请注明出处。

目录1 2 3 4海洋平台定义及其分类自升式平台定义、起源及简介国内、国外自升式平台发展情况主要设计公司海洋平台:为在海上进行钻井、采油、集运、观测、导航、施工等活动提供生产和生活设施的构筑物。

　各类平台的适用范围•固定式平台整体稳定性好，抗风暴的能力强。

缺点是机动性能差,一经下沉定位固定。

•桩基平台属钻井、采油平台,工作水深一般在十余米到200米的范围内（个别平台超过300米）,是目前世界上使用最多的一种平台。

•张力腿式平台及拉索塔式平台是两种适合于大深度海域（200米以上）的平台结构。

是近年来发展起来的新结构型式，但仍处于研究试制的阶段。

各类平台的适用范围•坐底式平台特别适合于浅海(10米左右及岸边的潮间区)油田的钻井和采油工作。

•自升式平台和半潜式平台主要是供钻井之用，当油田的规模很小而又不宜设置固定式平台时，也可做采油用。

活动式平台整体稳定性较差，对地基及环境条件有一定的要求。

自升式平台由平台机构、桩腿和升降机构以及生活楼等组成。

一般无自航能力。

工作时桩腿下放插入海底，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，由拖轮拖到新的井位。

自升式海洋平台，英语为Jack-Up。

为什么不叫Jack-Pan？！19世纪50年代初，美国人R.G.Letourneau对于海洋石油开采平台，提出了全新的设计理念：Jack up。

其目的是为了满足到比坐底式钻井平台更深更远的海洋里去。

老布什带小布什一起参加了交付仪式人类为什么会想到大量做自升式海洋平台这个东东呢？1973 年～1974年和1979 年～1980 年的两次石油危机,促使大量资金投入岸外海事业,掀起一股发掘新油田和钻油的热潮。

其后20 年间,国际油价维持在每桶18 美元左右,接近当时海洋石油开发的成本价。

至1990 年代末,全世界82 家建造钻井平台的船厂有74 家关闭,只剩8 家营运。

海洋平台控制系统概况及应用石长印（海洋石油工程股份有限公司，天津 300451）摘要DCS为分散控制系统的英文（TOTAL DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM）简称。

指的是控制危险分散、管理和显示集中。

集散型控制系统是当前过程控制系统的核心。

从早期的PLC控制到传统的DCS系统，再到现在的结合现场总线技术的新型DCS，过程控制系统经历了翻天覆地变化，集散型控制系统也经过了从低级到逐步完善，再到技术成熟的过程。

本论文针对控制系统发展做了概略性描述，结合已做平台和目前部分控制系统厂家控制系统特色和功能做一下比较和论述。

关键字：集散型控制系统（DCS）、PLC、现场总线、过程控制系统、FPSO、FCS。

一、前言海上平台油气生产设施的控制系统包括过程控制系统（PCS），紧急关断系统（ESD）和火气系统（F&G）。

正常情况下，这三部分的控制系统相对独立，采用独立冗余的控制器、冗余控制网络和冗余卡件完成各自相应功能，对于ESD系统至少满足SIL3的等级要求。

系统间通过以太网(Ethernet)集中显示报警，实现整个生产设施的生产控制和安全保护功能。

可以说控制系统是海上油气生产系统实现自动化生产的基础，是油气生产系统的大脑，是油气生产系统正常运行的保证。

控制系统合理选型也是自动化领域的重点、难点，选用的控制系统是否合理直接关系到海上设施生产安全和人的生命安全。

二、控制系统的发展概况在海上油气生产的项目中，自动化控制起着非常重要的作用，尤其是现代新型的大中型综合平台中生产连续性强、生产过程控制相对复杂，只有通过具有高性能的自动化控制系统实时监控设备的运行状况，才能有效保证整个系统的安全、高效运转。

在九十年代以前，海油总的项目中控制系统多采用继电器逻辑控制和现场气动调节回路的控制方式。

从九十年代初期开始，PLC技术开始应用在平台的控制系统中。

此时，PLC主要用于逻辑控制和关断控制，过程控制回路依然以气动回路为主。

第1章海上平台发展简史序言简单介绍一下：海洋自升式钻井平台为钢质、非自航平台，通常由一个驳船式船体，和若干(至少三只)能升降并能起支撑作用的桩腿组成。

船体平面形状可以是三角形、矩形或五边形，驳船体要有足够的浮力，船体甲板上和船舱内安装有钻井设备和为钻井工程所需的其它设备。

经拖航到达工作地点。

作业时，平台船体被桩腿抬升到海面以上并支撑住。

完井转移时，驳船体下降到水面，依靠浮力把桩腿拔起收回，即可拖运到另一地点。

桩腿结构根据工作水深的不同，有圆形、方形或三角桁架形式。

桩腿下端一般设置“桩靴”或独立的小沉垫。

桩腿结构可以是封闭壳体式，也可以是构架式。

桩腿升降机构有液压升降式和电动齿轮齿条升降式。

海洋自升式钻井平台的特点是浮运方便,作业时稳定性好，适用水深为5～120米。

这种平台是应用最广的平台之一。

我国是一个海洋大国，拥有约300万平方公里管辖海域和18000公里海岸线，面积500平方米以上的海岛有5000多个，海洋资源十分丰富。

海洋开发关系国家安全和权益。

随着国际形势的变化和我国综合国力的增长，发展海洋事业、建设海洋强国的重要性和迫切性日益突显，海洋工程科技已被列入国家中长期科学和技术发展规划。

深海工程装备的设计研发是我国海洋工程装备发展的瓶颈，只有突破若干关键技术、系统地提高设计研发能力，才能够推进我国海洋装备产业和深海资源开发的全面发展。

由于深海自然环境条件严酷，深海平台必须具备进入恶劣的海洋环境作业的能力。

300米～3000米范围的深海工程问题是我国海洋工程学术界和工业部门的热点，其核心问题是深海平台的安全性。

国内对深海工程施工过程的研究较少，结构物下水、拖运、施工、安装问题的研究也不充分。

在海洋环境条件中，最重要的科学问题之一就是海洋波浪，非线性水波动力学问题的研究是深海和超深海资源开发中的一个重要的、前提性的共性研究领域。

深海基础工程研究领域中其他重要科学问题还有：复杂应力条件下海洋土的变形与强度特性的试验研究与理论分析等；需突破的关键技术有：新型深水海洋基础型式的建造与施工技术、海洋工程地质灾害与土工破坏的监测技术与实时监控系统等。