全球海洋平台及中国自升式平台概述0842813409曹剑锋今年10月

全球海洋平台及中国自升式平台概述0842813409 曹剑锋今年1-10月，航运业持续低迷，BDI指数仍在低处徘徊，许多中小型船厂面临破产风险，大型船厂纷纷转向海工市场，今天就来说说海工装备的重头戏——钻井平台。

一、全球海洋钻井平台市场发展迅速过去几十年，石油工业从浅海到深海再到超深海不断扩张。

海洋油气总产量占全球油气总产量的比例已从1997年的20%上升到目前的40%以上，其中深海油气产量约占海洋油气产量的30%以上。

在世界已发现的油气可采储量中，海洋油气约占41%。

一些海域尤其是深海和北极地区的勘探程度还很低，因此海洋油气资源的潜力仍然很大。

海洋油气的产量和储量一直保持较快增长，也带动了海洋钻井平台市场的发展。

上世纪四十年代驳船首次用于近海勘探钻井，1956年出现了钻井船，1961年半潜式钻井平台问世。

目前海洋钻井平台大致可以分为8类，即钻井驳船、钻井船、内陆驳、自升式钻井平台、平台钻机、半潜式钻井平台、座底式平台和钻井模块。

根据RIGZONE网站统计，截至2009年9月，全球海洋钻井平台总数（包括商用平台和非商用平台）达到1249部。

海洋钻井平台的作业能力也发展迅速，目前深水钻井平台的最大作业水深已经达到3600米（12000英尺），最大钻井深度达到11800米（39000英尺）。

例如，Noble公司新建的半潜式平台Danny Adkins和Frontier Drilling公司的Bully Ⅰ和Bully Ⅱ钻井船等都达到了这种能力。

随着作业水深能力的不断进步，深水的定义也在不断扩大。

1998年以前，水深大于200米就认为是深海，1998年以后深水定义扩大到300米，而现在国际上认为水深大于1350米（4500英尺）才为深水。

目前，全球共有约143家公司从事海上钻井，其中海上钻井承包商大约90家，其余为综合性石油公司。

钻井承包商中拥有5部钻井平台以上的约50家，拥有作业水深能力超过600米的钻井平台承包商43家；另外一些综合性公司以及巴西、印度、俄罗斯等国家石油公司也拥有相当数量的海洋钻井平台，但几乎不参与市场竞争。

目前，我国只有中海油田服务股份有限公司（COSL）一家真正参与国际钻井平台市场竞争，但仍以浅海和中深海钻井平台为主，虽然目前已开始深海钻井平台的建造，但我国海洋钻井装备的发展已落后于美国、挪威、巴西等国家。

二新建钻井平台市场情况在金融危机爆发前几年的高油价时期，钻井平台公司在利益的驱动下，带动了新一轮的建造钻井平台的高峰，从2007年开始新建平台的订单数量不断增长。

此外，一些造船厂根据以往的经验和自身对经济形势的乐观估计，除了建造承包商委托的钻井平台之外，自己也建造了一部分投机性的钻井平台。

2009年3月，ODS-Petrodata根据当时的新建平台订单和在建情况统计，预计到2012年底之前，将有71部新建的自升式平台和91部浮式平台交付使用。

金融危机对平台市场的一个积极影响是，这些新建平台的上市可能会加速平台市场的更新换代，一些老旧的平台将退役。

据ODS-Petrodata预测，到2012底自升式平台和半潜式平台的平均年龄都将明显下降。

这些新建的自升式平台的作业水深范围在300430英尺之间，而新建的浮式平台主要针对7500英尺以上的超深水。

其中80%以上的新建半潜式钻井平台的作业水深能力在7500英尺以上，而新建钻井船的作业水深能力几乎全部在10000英尺以上。

平台的建造成本近几年也大幅攀升，同样标准的自升式平台在2008年底的造价（名义价格）是2003年的3倍左右；深水浮式平台在1998－2003年的建造周期内，名义价格在2亿5亿美元之间，而2007年之后涨到5亿9亿美元之间。

受金融危机影响，从2008年底开始，钻井平台的建造订单明显减少，名义价格也大幅下滑，到2009年9月时，自升式平台的名义价格比2007年12月最高时平均下降近50%。

在71部在建的自升式平台当中，截至2009年8月，仅有9部在出厂前与作业者签订了服务合同，签约率仅为13%。

这些新建平台的交付使用将进一步扩充目前已处于饱和状态的自升式平台市场，使原本严峻的市场形势进一步恶化。

由于这些平台的建造成本相对较高，如果作业者不能给出一个令承包商满意的日费，这些平台很可能在出厂后就处于闲置，好一些的情况是取代一些老的低标准的平台。

相对自升式钻井平台而言，新建浮式平台的签约率较高。

截至2009年9月，新建半潜式平台签约率达到73%，钻井船达到62%，这些浮式平台的签约率目前仍呈上升趋势。

可以看出，深海钻井平台市场一直比较乐观。

在中国，自升式平台为主体，现今渤海，东海，南海上大多数都是自升式平台。

如勘探一到六号等，以及振华重工自行设计的振海一号等。

三，自升式平台概述自升式钻井平台主要由平台结构、桩腿、升降机构、钻井装置(包括动力设备和起重设备) 以及生活楼(包括直升飞机平台) 等组成。

平台在工作时用升降机构将平台举升到海面以上,使之免受海浪冲击,依靠桩腿的支撑站立在海底进行钻井作业。

完成任务后,降下平台到海面,拔起桩腿并将其升至拖航位置,即可拖航到下一个井位作业。

桩腿是自升式钻井平台的关键。

当作业水深加大时,桩腿的长度、尺寸和质量迅速增加,作业和拖航状态的稳性则变差。

所以,自升式钻井平台最大的作业水深受到制约,作业范围限于大陆架200m 水深以内。

桩腿结构形式有柱体式和桁架式两大类。

柱体式桩腿由钢板焊接成封闭式结构,其断面有圆柱形和方箱形两种,一般用于作业水深60m 以下的自升式平台。

水深加大,波浪载荷更大,结构质量增大,宜采用桁架式桩腿。

它由弦杆、水平撑杆和斜撑杆组成,在弦杆上装有齿条。

桩腿可按地质条件需要设置桩靴,桩靴的平面形状有圆形、方形和多边形几种四自升式钻井平台在我国的应用自行设计建造的“渤海一号”和“渤海五号”世界上第一艘自升式钻井平台产生于20 世纪50 年代。

我国第一艘自升式钻井平台“渤海一号”于1967 年由七○八所完成设计,1972 年在大连造船厂建成交船。

总长60. 4 m ,总宽32. 5 m ,型深5 m ,井槽尺寸10. 5 ×10. 8 m ,作业水深30 m ,最大钻井深度4000 m ,满载排水量5700 t ,吃水3. 3 m。

4 根圆柱形桩腿, 直径2. 5 m ,长度73 m ,为摩擦支承桩。

设计了液压油缸升降横梁插销式升降机构,每桩举升力1600 t 。

甲板可变载荷1400 t (包括大钩载荷) ,自持能力30 天,定员90 人。

投入使用后,在渤海打了几十口井,其间经历过1976 年8 月唐山大地震的严峻考验。

实践证明,该平台基本上是成功的,开创了我国自升式钻井平台的先例。

此后,渤海石油公司在“渤海一号”的基础上,设计了40 m 自升式钻井平台,1983 年由大连造船厂建成“渤海5 号”和“渤海7号”两艘自升式钻井平台。

总长76 m ,总宽46. 6 m ,型深5. 5 m ,井槽尺寸11 ×8. 4 m ,作业水深5. 5～40 m ,满载排水量6400 t ,吃水3. 5 m。

钻井装置(包括动力设备和起重设备) 从国外进口,最大钻井深度6000 m ,平台一次定位可打9 口井。

4 根圆柱形桩腿,直径3. 0 m ,长度78 m ,为摩擦支承桩,采用液压插销式升降机钻井装置(包括动力设备和起重设备) 从国外进口,最大钻井深度6000 m ,平台一次定位可打9 口井。

4 根圆柱形桩腿,直径3. 0 m ,长度78 m ,为摩擦支承桩,采用液压插销式升降机构,每桩举升能力1800 t 。

甲板可变载荷1950 t (包括大钩载荷450 t) 。

自持力20 天,定员86 人。

设有17. 2 ×21 m 的直升飞机平台,具有中国和挪威船级社双重船级。

是渤海石油公司的主力平台,已成功地打了多口井。

值得一提的是升降机构作了重大改进,设计了双移动环梁插销式升降机构,解决了“渤海一号”液压升降机构的不同步问题五新形势提出新要求我国海洋油气勘探开发从20 世纪60 年代起步于渤海湾,逐步走向南黄海、东海、南海,现又准备走向世界。

自升式钻井平台适用于大陆架(水深200m 以内) 海域的油气勘探开发。

我国渤海海域最大水深(包括潮差) 在40m 以内,所以,已开发的40m 自升式钻井平台的技术性能已能满足要求,只需增加平台的数量即可。

但是,南黄海、东海以及南海大陆架水深大, 需要作业水深76m(250f t) 、91m(300 f t ) 、107m(350f t ) 、122m(400f t ) 乃至152～183m (500 ～600f t) 的自升式钻井平台,而这些平台正是我国目前急需发展的。

六新一代自升式钻井平台的主要特点(1)最大作业水深超过122m (400f t ) ,将增至152～183m (500～600f t) ;(2) 采用高强度钢甚高强度钢,以降低平台自重;(3) 增大可变载荷和自持能力;(4) 采用先进的桩腿(包括桩靴) 结构和升降机构;(5) 配备钻井能力更强、自动化程度更高的先进钻井设备;(6) 更加注重健康、安全、环保。

七综述我国自升式平台经过这么多年的发展，有了长足进步，部分能赶上世界先进水平。

但是我们也要清楚的看到，我们的和欧美的差距是全方面的，从前期设计，详细设计到生产设计都落后于挪威和美国。

因此我们更要投身于海工事业，为保卫我国的海洋疆土出一份力！参考文献：中国海洋平台第23 卷第4 期全球海洋平台发展现状级趋势迟愚 [中国石油海外勘探开发公司]刘照伟 [中国石油海外勘探开发公司]史海东 [中国石油勘探开发研究院]我国自升式钻井平台的发展与前景汪张棠, 赵建亭(中国船舶工业集团公司第七○八研究所,上海200011)文章数据主要来源于ODS－Petrodata网站和Rigzone网站。