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常见自升式海洋平台升降结构对比分析班级：学号：姓名：目录一、自升式平台简介 (3)二、现有常见升降结构 (4)1、圆柱型桩腿一单环梁液压升降装置 (4)2、方壳型桩腿—双环梁液压升降装置 (6)3、桁架型桩腿一齿轮齿条升降装置 (7)三、升降系统的对比 (8)1、桩腿结构形式对比 (8)2、触底形式对比 (9)3、升降装置对比 (10)4、动力源对比 (11)一、自升式平台简介自升式平台是一种海上活动式钻井装备，目前是我国海洋石油勘探中使用最多的一种钻井平台，由于其作业稳定性好和定位能力强，在大陆架海域的油气勘探开发中居极其重要的地位。
自升式平台主要由平台主体、桩腿、升降锁紧装置、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装置将平台主体提升到海面以上，使之免受海浪冲击，依靠桩腿的支撑稳定的站立在海底进行钻井作业。
完成任务后，降下平台主体到海面，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。
因此，支撑升降系统的结构对自升式海洋工作平台的安全有着至关重要的作用。
自升式平台的工作状态如图一所示。
图一二、现有常见升降结构支撑升降系统作为自升式平台中的核心部分，在平台的设计建造中历来受到高度重视，其性能的优劣直接影响到平台的安全和使用效果。
最常用的升降装置是齿轮齿条式和顶升液压缸式。
具体可见下表壳体桩腿是封闭型桩腿，其桩腿截面有圆形和方形两种形式；桁架式桩腿截面有三角形和四方形两种形式。
不同截面形状的桁架式和壳体式桩腿与不同类型的升降驱动方案相互组合，衍生出多种能够实现升降平台功能的支撑升降系统类型。
1、圆柱型桩腿一单环梁液压升降装置销子、销孔和项升液压缸是一种升降装置。
系统原理图如图二。
图二每一桩腿有两组液压动作的插销和一组顶升液压缸。
当装在环梁上的一组环梁销插入到桩腿的销孔中时，一组顶升液压缸的同步动作即可使环梁及销子带动桩腿(或平台主体)升降一个节距，然后进行换手：将锁紧销推入到桩腿的销孔中，退出环梁销，液压缸和环梁复位，下一个工作循环开始。
海洋钻井平台组成及功能海洋钻井平台是海洋石油勘探开发的重要设施，由于具备在海洋环境中进行钻探、采收石油天然气等功能，能够满足海上石油勘探、开发和利用的需要。
海洋钻井平台通常由一系列的设施组成，包括主体结构、钻井设备、完井设备、生产设备等。
下面将详细介绍海洋钻井平台主要组成部分及其功能。
1.主体结构主体结构是海洋钻井平台的核心组成部分，它通常是由钢制桩腿、钢制井架、上层建筑等构成。
主体结构具有承载平台负荷、提供基本稳定性等重要功能，能够抵御海洋环境中的风浪、潮流等外力作用。
钢制桩腿是平台的支撑结构，通过桩腿与海床连接，确保平台的固定和稳定。
钢制井架则用于安装钻井设备、完井设备等，提供钻井作业的基础。
上层建筑则提供生活区、办公区等功能，满足工作人员的日常需要。
2.钻井设备钻井设备是海洋钻井平台进行钻井作业的重要设备，通常包括钻台、井架、定向钻井系统、液压系统、电力系统等。
钻台是钻井作业的工作台面，上面安装有旋转设备、钻杆操纵设备等，用于控制钻井方向、进行钻井作业。
定向钻井系统是指通过特殊设备和技术，使钻井孔呈现所需的方向和倾角。
液压系统用于提供动力，例如驱动钻具旋转、提升钻井液等。
电力系统则提供电力支持，保证钻井设备和相关系统的运行。
3.完井设备完井设备是用于进行油气井完井、生产和维护的设备，包括套管和井下设备、人工举升设备等。
套管是井壁的保护层，用于固定井壁、控制井场压力以及防止井壁坍塌等。
井下设备包括油管、尾管、油管卡头等，用于运输油气、进行油气的控制和分布。
人工举升设备则用于提升下井人员、设备和物资，保障井场的正常作业。
4.生产设备生产设备是用于进行油气生产的设备，包括油气分离设备、油气储存设备、油气处理设备等。
油气分离设备用于将油气与水和沉淀物进行分离，提高油气品质。
油气储存设备用于存储生产的油气，以便进行后续加工和输送。
油气处理设备则用于进行油气的净化和脱硫等处理，以满足销售和使用的要求。
海洋钻井平台整套钻井塔台是海洋钻井平台的核心部分。
它由钢结构搭建而成，具有承受海洋风浪和海浪冲击的能力。
钻井塔台通常包括主塔台和辅助塔台，主塔台用于支撑钻井设备，辅助塔台用于存放钻井液和其他必要设备。
钻井塔台上还设有操作室，用于控制和监测钻井过程。
钻井设备主要包括钻井井架、钻机、钻柱等。
钻井井架是钻井塔台上的主要组成部分，用于支撑钻机和钻柱。
钻机是进行钻井作业的主要设备，它由钻井台、钻杆、钻头等组成。
钻柱是将钻头连接到钻机并传递钻进动力的构件。
供电设备是为海洋钻井平台提供电力的系统。
它包括发电机、变压器、配电装置等设备。
发电机通常采用柴油发电机组，可以为平台上的所有设备提供电力。
变压器用于将发电机产生的电压升压，以满足设备的工作需求。
配电装置将电力输送到各个设备。
生活设施是为海洋钻井平台上的工作人员提供住宿、饮食和娱乐的设施。
它通常包括宿舍楼、食堂、健身房等。
宿舍楼是工作人员的居住地，通常配有卧室、浴室和休息区。
食堂提供工作人员的膳食，可以供应三餐。
健身房用于工作人员进行锻炼和放松。
除了上述设备外，海洋钻井平台还包括其他辅助设备，如泵站、储备库、污水处理设备等。
泵站用于输送钻井液和其他液体。
储备库用于存放备件和维修设备。
污水处理设备用于处理平台上产生的污水。
综上所述，海洋钻井平台的整套设备包括钻井塔台、钻井设备、供电设备和生活设施等。
这些设备共同组成了一个能够在海洋中进行钻井作业的完整系统。
海洋钻井平台在海底油气勘探和开发中发挥着重要的作用，为石油工业的发展做出了重要贡献。
海洋钻井平台组成及功能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 system2，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 system4，海水冷却系统，sea water cooling system5，淡水冷却系统，fresh water cooling system6，燃油系统，fuel oil system7，润滑油系统，lub oil system8，主机排烟系统，exhaust system9，废油系统，waste oil and sludge system10，透气溢流系统，vent and overflow system11，测深系统，souding system 包含manual soundIng system 或者remote sounding system12，启动空气系统，starting air system13，平台空气系统，rig air system14，仪表与控制空气系统， instrument air system15，饮用水系统，potable system16，生活水排放系统，sanitary discharege system17，生活水供给系统，sanitary supply system18，盐水系统，brine system19，钻井水液系统，drill water system20，钻井基油系统，base oil system21，泥浆供给系统，mud supply system22，高压泥浆排出系统，mud discharge system23，泥浆处理系统，mud process system24，泥浆真空系统，mud vacuum system25，井口控制系统，subsea control system26，分流器，高压管系系统，hp manifold and diverter system 27，灌井系统，trip tank system28，除气系统，mud gas separator system29，测井系统，well test system30，隔水套管张紧系统，riser tensioner system31，液压系统，hydaulicoil system32，泥浆混合系统，mud mixing system33，散货系统，包含bulk cement system 以及bulk mud system34，高压冲洗系统，high pressure washing down system35，甲板泄水系统，deck drain system36，快关阀系统，quick closing vavle system37，切屑处理系统，cutting handling system38，直升机加油系统，helicopter refueling system39，排舷外系统，overboard discharge system40，刹车冷却系统，brake cooling system41，呼吸空气系统，breath air system42，推进器系统，包含thruster hydraulic oil and lub oil system43，泥坑冲洗系统，mud pit washing system1、压载系统它的作用就是使平台能够相对自由的吃水，保持在深海中的稳性。
在石油钻井领域中，目前国际上对深水的定义不尽相同：2002年在巴西召开的世界石油大会上提出将400 m作为划分深水的标志线口；Shell及BP公司规定水深超过500 m是深水；全球主要深水钻井承包商之一的Oceaneering公司认为水深超过910 m才属于深水；我国目前采用的深水标准是500 m。
由于全球对原油的消耗量不断增长，陆上和浅水区域的原油产量已不能满足需求，因此深水油气勘探与开发引起各国的高度重视。
而随着深水油气勘探开发受到重视，全球深水钻井装备、深水钻井高新技术研究与应用得到了快速发展，深水钻井关键技术不断取得突破。
1 深水钻井技术的挑战与发展状况1．1 深水钻井技术的挑战水深带来的挑战。
随着水深的增加，钻具、钻井液、隔水管用量和海洋环境复杂性都相应增加，这对平台承载能力、钻机载荷、甲板空间等提出了更高的要求。
随着工作水深的增加，作为深水油气开发的主要装备——浮式钻井平台已经开发出了六代产品。
工作水深从几百米增加到超过3 000 m；载荷也从几千吨增加到上万吨。
另外，随着水深的增加，隔水管需要具备更大的抗挤压能力，对钻井液、完井液的流变性也提了新的要求，同时，海底的所有装备也要承受更低的温度和更高的压力。
风浪流带来的挑战。
深水环境的风浪流会引起钻井船的移位，导致隔水管发生变形和涡激振动，因此对其疲劳强度设计提出了更高的要求。
环境载荷超出隔水管作业极限载荷时，需要断开隔水管系统和水下防喷器的连接。
悬挂隔水管的动态压缩也可能造成局部失稳，增大隔水管的弯曲应力和碰撞月池的可能性。
强烈的海洋风暴对钻井平台具有灾难性的破坏作用，因此深水钻井对海洋风暴的预测及钻井平台快速撤离危险海域提出了更严格的要求。
低温带来的挑战。
海水温度随水深增加而降低，海底温度(即使在热带)一般为4℃左右，有些地区达 3℃，海水的低温可以影响到海底泥线以下约数百米的岩层。
低温带来的问题主要包括：海水低温环境使隔水管中的钻井液流变性发生变化，可使钻井液的黏度和密度增大。
各类海洋油井平台概述海洋石油钻采设备是海上油气田钻井与采油所用的工具和装备，它的种类繁多包罗万象，但归纳起来大体可以分为四类：1．海洋石油钻井平台；2.海洋石油采油平台；3.水上钻井机械设备；4.水下钻井机械设备。
本文主要介绍前两类，即：海洋石油钻井平台及海洋石油采油平台。
主要分为移动式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（SEMI）、张力腿式平台(TLP)、牵索塔式平台、浮式生产处理系统（FPSO）、筒状平台（SPAR）。
（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。
移动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30米以下的浅水域。
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。
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。
自升式钻井平台自升式钻井平台被设计成为驳船的模样，具有可以升降的可延伸到海底的桩腿。
虽然有些设计能使其在海深500英尺（152米）的海域工作，但通常用于海深400英尺（122米）的地方，适合于近海。
其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目的地。
到达钻井目的地后，工作时桩腿下放插入海底，平台及平台上所有的钻井设备及其他器械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。
海上钻井平台概述海上钻井平台主要用于钻探井的海上结构物。
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。
海上油气勘探开发不可缺少的手段。
主要有自升式和半潜式钻井平台。
①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。
1953年美国建成第一座自升式平台，这种平台对水深适应性强，工作稳定性良好，发展较快，约占移动式钻井装置总数的1／2。
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，整个平台浮于海面，由拖轮拖到新的井位。
②半潜式钻井平台上部为工作甲板，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，新发展的动力定位技术用于半潜式平台后，工作水深可达900～1200米。
半潜式与自升式钻井平台相比，优点是工作水深大，移动灵活；缺点是投资大，维持费用高，需有一套复杂的水下器具，有效使用率低于自升式钻井平台。
海上钻井平台主要特点和火灾危险性1．结构复杂，火灾蔓延快。
海上钻井平台内部结构十分复杂，为了满足生产、生活的需要，往往将一个大空间在分成多个房间，造成内部舱室紧凑、走道宽度狭小，层间高度低矮，楼梯坡度较大，出入口小，一旦发生火灾，极易造成火势迅速扩大蔓延。
2．可燃物较多，火灾荷载大。
由于平台舱室在装饰装修过程中，大量使用了可燃材料。
平台在生产过程中，需要使用大量油料；在试油期间，排放石油、天然气等易燃易爆物品，扩大了平台危险区，遇到火源极易引起火灾。
3．电机设备多，用电量大。
平台各种类型的钻井电机及生产辅助设备繁多，生活电器集中安放，部分电器线路还敷设嵌置在装饰层中，一旦电机设备、生活电器发生故障或电线超荷载、短路等，很容易造成火灾。
4．人员密集，相对孤立，易造成重大伤亡。
平台职工居住十分密集，外协人员还不时上平台，居住拥挤，且对平台通道不熟悉。
海洋钻机结构海洋钻机是一种专门用于在海洋中进行钻探和开采工作的设备。
它的结构复杂而庞大，包括上部和下部组成。
下面将从上部和下部两个方面介绍海洋钻机的结构。
一、上部结构上部结构是海洋钻机的重要组成部分，主要包括钻井平台、钻井塔架、钻井操纵台和钻台等。
钻井平台是海洋钻机上部的基础，它通常由大型钢结构组成，用于承载整个上部设备的重量。
钻井平台上设有钻井塔架，钻井塔架是支撑钻杆和钻头的重要部件，它通常由钢管焊接而成，具有较高的强度和刚度。
钻井操纵台是用于控制钻机操作的中心，上面设有控制按钮、仪表和显示屏等设备，方便操纵人员监测和控制钻机的工作状态。
钻台是钻井平台上的工作台，用于进行钻杆、钻头和钻井液的更换和维修。
二、下部结构下部结构是海洋钻机的支撑和动力系统，主要包括井口设备、钻井液系统、钻杆系统和动力系统等。
井口设备是连接海底井口和钻机的关键部分，它通常包括井口防喷器、井口护球器和井口动力钻具等设备，用于防止井涌和控制井口压力。
钻井液系统是用于冷却钻头、清洗井眼和输送钻屑的系统，它包括钻井液循环系统、钻井液储备和处理设备等。
钻杆系统主要由钻杆和钻杆卡等部件组成，用于传递旋转动力和承受钻井负荷。
动力系统是提供海洋钻机动力的重要部分，通常由主发动机、辅助发动机和发电机等设备组成，用于提供驱动力和电力供应。
海洋钻机的结构设计考虑到了海洋环境的复杂性和恶劣条件，以确保钻井作业的安全和稳定性。
海洋钻机在海上工作时需要抵御风浪、海浪和海况等因素的影响，因此结构强度和稳定性非常重要。
同时，海洋钻机的结构还需要考虑到钻井作业的需求，如钻井深度、井径和钻井液的需求等，以确保钻井作业的顺利进行。
海洋钻机结构的复杂性决定了其制造和维护的难度较大。
制造海洋钻机需要大型设备和专业技术，涉及到钢结构制造、机械加工和电气安装等多个领域。
维护海洋钻机需要定期检查和维修，以确保设备的正常运行和安全性。
海洋钻机是一种复杂而庞大的设备，其结构包括上部和下部两个部分。
钻井平台海上作业技术说明随着世界石油需求的不断增长，海洋上的石油工业也得到了飞速的发展。
海上作业的主要方式是通过钻井平台来完成。
钻井平台作为海洋石油工业的主力军，其作业技术也日益完善。
本文将从钻井平台的类型、主要设备以及海上作业流程三个方面，对钻井平台海上作业技术进行说明。
一、钻井平台的类型目前，钻井平台的类型较多，主要包括浮式钻井平台、半潜式钻井平台、全潜式钻井平台以及定位式钻井平台。
1. 浮式钻井平台浮式钻井平台是目前应用最广泛的一种钻井平台。
它是一种没有底部支撑的浮动船体，可以在水深较浅的海域进行作业。
由于其灵活性较高，使用的设备也比较简单，因此成本相对较低。
但是，浮式钻井平台在受到海浪冲击时易受影响，安全性相对较差。
2. 半潜式钻井平台半潜式钻井平台的船体底部有支撑结构，可以在较深的海域进行作业。
由于其底部结构的稳定性，可以严格控制平台的位置和高度，因此适合在恶劣的天气条件下进行作业。
但是，半潜式钻井平台的成本相对较高。
3. 全潜式钻井平台全潜式钻井平台采用了封闭式船体结构，在海洋底部进行作业。
由于其深度较深，因此需要更坚固的船体结构，而设备也会更加复杂。
但是，全潜式钻井平台可以进行深水区的作业，因此在深海石油勘探中得到了广泛应用。
4. 定位式钻井平台定位式钻井平台可以通过定位系统精确地控制平台的位置和高度，因此在恶劣天气条件下作业也较为安全。
但是，由于其需要许多锚链和锚具，因此成本也相对较高。
二、主要设备钻井平台的主要设备包括钻井设备、井口设备、油气处理设备以及生活设备等。
1. 钻井设备钻井设备由钻台、固井设备、钻机和钻头等组成。
钻井设备可以在井口处将钻头送入井下，通过旋转钻头开采油气资源。
2. 井口设备井口设备包括井口套管、井口防喷器、变径套管、粘岩器、泥浆设备等，主要是用于控制井口的压力和防止爆炸事故。
3. 油气处理设备油气处理设备包括脱水设备、分离器、储油罐等，主要是将开采的油气进行初步处理，减少它们对环境的污染。
