胜利三号坐底式钻

海洋平台种类按其结构特性和工作状态可分为固定式、活动式和半固定式三大类。

固定式平台的下部由桩、扩大基脚或其他构造直接支承并固着于海底，按支承情况分为桩基式和重力式两种。

活动式平台浮于水中或支承于海底，能从一井位移至另一井位，接支承情况可分为着底式和浮动式两类。

近年来正在研究新颖的半固定式海洋平台，它既能固定在深水中，又具有可移性，张力腿式平台即属此类。

固定式平台桩基式平台① 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。

导管架由导管（即立柱）和导管间的水平杆和斜杆焊接组成，钢桩沿导管打入海底。

打桩完毕后，在两者的环形空隙内用水泥浆等胶结材料固结，使桩与导管架形成一个整体，以承受巨大的竖向和水平荷载。

若桩的承载能力不能满足要求时，可在立柱之间和角立柱的周围增设钢桩。

这种平台施工时一般先在陆地上预制导管架,再用驳船拖运就位进行安装,通过调节压舱水使驳船倾斜，然后用卷扬机将导管架送入水中，由其自身浮力悬浮在水中，再向导管架立柱内灌水，同时用起重船把导管架竖立就位于海底井址，再将桩逐段连续打入海底土层固定。

第二章海上钻井平台§2--1 海上各类钻井平台简介一、桩基式固定平台固定平台是借助导管架固定在海底的一个高出水面的建筑物，上面铺设甲板，作为平台，用以放置钻井机械及设备。

1.固定平台分类（1）按导管架的结构型式分:有直桩式、直桩—斜桩式、联结式三种（2）按材料分:有木桩、混凝土桩、钢桩三种木桩(强度低，易腐烂)混凝土桩(强度低)钢桩(易腐蚀）（３）按打桩用的设施分:有带桩架、不带桩架两种前者通过打桩架打桩后，打桩架即作为导管架的组成部分后者需在驳船运送来的甲板上打桩，打桩后留下甲板固定好，驳船即离开。

（４）按钻井设备布置分:有带辅助船、不带辅助船两种。

前者将钻杆、套管、泥浆材料、水泥等器材存放在辅助船上，因而平台面积可缩小至15×302m。

后者需加大平台面积至16×402m，或采用多层式结构，分层布置设备，但因高度增加，稳定性差。

（5）按桩的数目分a.单桩腿b.三、四桩腿；c.多桩腿2.固定平台的建造：a. 预制导管架；b.移运到海上；c.打桩增大支撑：爆扩桩、倾斜桩d.架设上层建筑立柱式、桁架式3.平台升离高度：原则：最高潮位、最大浪高时，海水不能打到平台上计算： H=2/3最大浪高＋最高潮位＋1.5米4．固定平台的优缺点优点：１）稳定性好；２）海面气象条件对钻井工作影响小。

缺点：１）不能移运；２）造价高，适用水深有限，它的成本随水深增加而急剧增加。

二、坐底式钻井平台坐底式钻井平台：是一种具有沉垫（浮箱）的平台，借助沉垫可坐于海底，若漂浮海面则可拖航1．沉垫坐底式(1)沉垫（浮箱）钻井时，沉垫中注水，可坐于海底。

完井后，排水充气，平台升起，即可拖航。

沉垫（浮箱）有船舱型及浮筒型两种。

(2)工作平台有正方形、长方形、三角形三种型式，与中间支柱焊接相连。

一边有开口，以便于完井后移运，两侧安置吊梯或起重机，以便从辅助船上搬运器材。

(3)支柱一般采用金属衍架结构，与平台及沉垫相连接，它的高度随工作水深而定，约为20～30m。

随着人类对油气资源开发利用的深化，油气勘探开发从陆地转入海洋。

因此，钻井工程作业也必须在浩瀚的海洋中进行。

在海上进行油气钻井施工时，几百吨重的钻机要有足够的支撑和放置的空间，同时还要有钻井人员生活居住的地方，海上石油钻井平台就担负起了这一重任。

由于海上气候的多变、海上风浪和海底暗流的破坏，海上钻井装置的稳定性和安全性更显重要。

目前的海上石油钻井平台可分为固定式和移动式两种。

固定式钻井平台大都建在浅水中，它是借助导管架固定在海底而高出海面不再移动的装置，平台上面铺设甲板用于放置钻井设备。

支撑固定平台的桩腿是直接打入海底的，所以，钻井平台的稳定性好，但因平台不能移动，故钻井的成本较高。

为解决平台的移动性和深海钻井问题，又出现了多种移动式钻井平台，主要包括：坐底式钻井平台、自升式钻井平台、钻井浮船和半潜式钻井平台。

坐底式钻井平台又称沉浮式或沉底式钻井平台，其上部和固定式钻井平台类似，其下部则是由若干个浮筒或浮箱组成的桁架结构，充水后，使钻井平台下沉坐于海底并处于工作状态，排水后，使钻井平台上浮可进行拖航和移位。

坐底式钻井平台多用于水浅、浪小、海底较平坦的海区。

自升式钻井平台是有多个（一般为3～4个）桩腿插入海底，并可自行升降的移动式钻井平台。

自升式钻井平台基本由两部分组成，一部分是可以安放钻井设备、器材和生活区的平台，另一部分是可升降并可插入海底的桩腿。

我国自行制造的自升式钻井平台“渤海一号”平台的四根桩腿是由圆形的钢管做成的，桩腿的高度有七十多米，升降装置是插销式液压控制机构。

该型钻井平台造价较低、运移性好、对海底地形的适应性强，因而，我国海上钻井多使用自升式钻井平台。

钻井平台桩腿的高度总是有限的，为解决在深海区的钻井问题，又出现了漂浮在海面上的钻井船。

钻井船的排水量从几千吨到几万吨不等，它既有普通船舶的船型和自航能力，又可漂浮在海面上进行石油钻井。

由于钻井船经常处于漂浮状态，当遇到海上的风、浪、潮时，必然会发生倾斜、摇摆、平移和升降现象，因此钻井船的稳定性是一个非常关键的问题。

中国海洋石油工业的发展历程(转载)中国海洋石油工业的发展历程新中国的海洋石油事业发端于南海，早在1957年，有关部门即开始在海南岛南面莺歌海岸外组织作业,追索海面后由于60年代越美战事终止。

1958年，则在渤海湾荣城至大沽口一段沿海地带调查油气苗；1959年，开展并海域及其邻近陆地的小比例尺航空磁测，资料初步揭示渤海是华北拗陷区的一个组成部分。

1960年5月，开展重力、电法的物探试验；随后完成了渤海全海区的地震概查和安排了远景较好的辽东湾海域的普查和重力调查。

证实，渤海是陆地各拗陷向海域延伸的部分。

这期间，也在渤海进行了地质观测、测量海底地形，底质取样以及力工作。

从渊源上讲，在石油企业改革之前，中石油，中石化，中海油的各大油田均归口石油部管辖，改革后中石油占有油田，中石化则包揽大多数炼厂，中海油则在石油需求强劲的背景下逐渐崛起。

中国陆上油田基本被中石油，中同样海上的有利区块也都被中海油注册，虽然也有关于中海油上陆，中石化，中石油下海的说法，但中石油、中油依然缺乏互动。

而经过40多年的开发，中国陆上石油资源，尤其是东部油田油气资源已成日益递减状态，海上将有力缓和这一状况。

在几年内渤海油田很有可能成为中国第二大油气产地，中海油也将超越中石化成为中国第产商。

1961年、1964年分别对黄海海域进行地震初查，以了解南黄海与苏北盆地的地质构造关系，并着手对其含油前作。

海上油气勘查的逐步展开渤海油气勘查取得了突破，发现了海上油田。

1967年6月，海1井试获日产30t 为我国海域第一口出油井。

南海北部湾油气勘查的突破。

从60年代安排了区域性调查后。

直到1973年初，美、越签订《巴黎协定》结束越海海域恢复平静之后，中国燃料工业部才再一次成立了南海石油勘探筹备处，恢复南海石油勘探。

到1973年，综合地质、地球物理调查，预测北部湾是一个有良好前景的含油气拗陷。

此后几年，由于国内又出现其它原因，石油勘探开发一直处于停滞状态。

移动式海上钻井平台介绍及新技术的运用一，概述海洋占地球表面积70. 9%,平均深度约为3 730 m, 90%以上的水深为200 m~6 000 m,大量海域面积的资源尚待开发,尤其是石油、天然气等重要经济、战略物资。

据地质学家预测,海底石油天然气总储量约2 500亿吨。

我国是一个海洋大国，在约300万平方公里的海洋辖域内蕴藏着丰富的石油和其它重要资源。

加强开发我国海底石油资源对我国的经济发展有着十分重要的意义。

这就需要一批适合我国海洋石油开采的装备，所以首先对海上石油开采装备，即海上钻井平台进行初步了解显得很必要。

二，平台类型介绍在海上油田的勘探开发过程中，不论是在勘探阶段钻勘探井，还是在开发阶段钻生产井，均要在海上石油钻井平台上进行作业。

海上石油钻井平台大体上可分为固定式和移动式两大类。

固定式钻井装置包括：桩基（导管架）式平台和重力式平台，用于深水作业的顺应式平台，如牵索（绷绳）塔式平台、张力腿式平台、浮力塔式平台；用于浅水作业的人工岛。

移动式钻井装置包括坐底式钻井平台、自升式钻井平台、半潜式钻井平台、钻井船、张力腿式平台和牵索塔式平台。

鉴于我国的海上石油钻井平台大多采用移动式平台，所以重点对各种移动式平台的特点进行探讨。

1，坐底式钻井平台是一种由沉垫（浮箱）、立柱、上层平台（甲板）和抗滑桩等部分组成的移动式平台。

坐底式钻井平台工作时，先由拖轮将其拖至井位，然后灌水下沉，沉垫坐底后，打好抗滑桩，就可钻井作业。

由于坐底式平台甲板高度固定，其工作水深较浅（一般为5m到30m），因而适宜在极浅海区打探井。

这种平台钻垫坐在海底，只要海底土壤密实、平坦无严重冲刷，是比较稳定的，另外平台上设有抗滑桩，可提高平台的坐底稳定性。

坐底式钻井平台的优点是能提供稳定的钻井场地，移动性能好，而且改装后可作为采油平台、储油平台、生活与动力平台等。

缺点是上层平台高度固定，不能调节，工作水深有限；拖航时阻力大；当海底冲刷严重时，钻井易移位，需要采取防滑移、防冲刷及防淘空等措施。

文章编号:1001-4500(2003)05-0030-04胜利三号钻井平台技术改造赵　灵,赵培俭(胜利石油管理局海洋钻井公司,东营市257055) 摘　要:简要介绍胜利三号钻井平台技术改造设计方案;对平台技术改造后的整体性能包括:重量重心、拖航稳性、沉浮稳性、抗滑稳性、抗倾稳性等方面进行了校核计算;并通过建模对平台的总体结构强度进行了校核分析。

关键词:钻井平台;技术改造;总纵强度分析;性能校核 中图分类号:T E951 文献标识码:B1　前言 随着海洋石油钻井环境条件的改变,胜利三号钻井平台逐渐暴露出了自身的一些问题。

首先,胜利三号钻井平台的施工作业因受区域的限制,浅水区域的探井钻井工作量日趋减少;其次,胜利三号钻井平台原设计限制了平台的许多功能,主要是钻台无法移动,不能满足施工开发井组的需要。

经过系统详细的可行性研究,胜利油田海洋钻井公司决定对整体状况较好的胜利三号平台进行改造。

将其由一次坐底只钻一口井改造成为一次坐底能钻八口井,并能在平台井口槽内安装导管架作业能力的钻井平台;通过进行钻台移动系统的改造以及相关适应性改造,提高坐底式钻井平台的工作效率,降低钻井成本,适应海上石油生产的需要,并增强国内外竞标能力。

本文从井架移动改造出发,介绍胜利三号钻井平台的改造设计方案并进行可行性分析;围绕新增的钻台移动装置,对平台的局部结构进行加强设计和强度校核;并对胜利三号钻井平台进行电缆架设计。

2　改造设计及总体性能校核2.1　钻台移动机械改造设计钻台移动装置由上底座、下底座、下导轨以及液压移动器等组成,下导轨安装在上平台的主甲板上,下底座依靠移动器能沿着下轨道前后移动;上底座安装在与下底座为一体的横导轨上,下底座依靠移动器能沿着横导轨左右移动。

见图1。

2.2　钻台改造由于设计了上底座及下底座,钻台底座结构不需要保持原来的强度、刚度和高度,可以割除原来的四个支柱及两侧桁架结构,将两侧高度为1.2m的工字梁加强到高度1.8m,把原钻台下部的四个调平装置底座(高0.3m)焊到钻台四角下面。

浅谈坐地式平台淘空、滑移机理胜利海洋钻井公司现有三条坐底式钻井平台，投产以来，在渤海湾浅水区进行海洋石油的勘探开发施工，施工中累计已发生10余次淘空、滑移事故，导致了施工中断、井口报废、平台结构破坏、舱室漏水等严重后果，不仅影响了生产时效和施工安全，而且造成了较大的经济损失。

为避免或最大限度减少此类事故的发生，本文从平台的结构性状出发，结合渤海湾海底地质特点，以及风、浪流特性，分析研究坐底式平台淘空、滑移的成因，为采取有针对性的预防措施提供有力的技术支持。

一、坐底式平台防滑移设计概况对于坐底式钻井平台在钻井施工时，首先要考虑平台就位以后的坐底稳性，主要是抗滑移稳性。

所谓抗滑移稳性，就是指当地基的剪切应力超过土壤的抗剪强度时，平台可能沿地基土壤的某一个面发生滑移破坏。

平台抵抗这种滑移破坏的能力称为抗滑移稳性。

目前通常按照美国石油协会（API）的规范和挪威船级社（DNV）的规范计算坐底式钻井平台的抗滑移稳性。

为满足坐底式平台施工安全的需要，平台在建造设计和改造设计中，都要根据平台使用海域气候条件，海床特点，依据相关的规范，通过严格的设计计算，设计可靠的坐底式平台抗滑移系统，制定平台在不同工况的环境载核约束条件，但在实际施工中，由于特殊气象因素（风暴潮）的影响，平台所承受的环境载荷往往超过设计钻井工况的条件，如没有强有力的应对和预防措施，就不可避免的发生坐底式平台的淘空滑移事故，造成惨重的经济损失。

二、坐底式平台淘空、滑移案例案例一：2002年10月18日当胜利3号平台CB306井钻进至3403.75m 时，海上风力加强，由6级升至8级，阵风达10级以上，强风浪使平台发生尾部下沉及整体向前滑移，封井器及套管头整体从133/8″套管母箍处脱落入海，5″钻杆落井，10月20日风力减弱，此次大风造成平台滑移50m多米，井口破会、钻具落井，直接经济损失2600多万元。

案例二：2003年9月17日胜利2号平台施工桩海103井遇风暴潮袭击，海上风力求9—11级，平台正在进行钻井作业，起初平台出现晃动现象，然后平台出现下沉的现象，2003年9月19日风力减小到8级，平台强行起出井内钻具，此次大风造成平台偏移1.5米、下沉2.6米，井口拆除。