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自升式钻井平台技术发展趋势摘要：自升式钻井平台属于海上移动式平台，被广泛运用在现代海洋油气资源的开发，其定位能力强和作业稳定性好的特点使其在大陆架海域的油气勘探和开发中居重要地位。
自升式钻井平台适用于不同海底地层条件和较大水深范围，移动灵活方便且便于建造，在全球现有海上钻井平台中约占到40%。
工程实践中，自升式平台灾难性事故主要有:平台倾覆、桩腿入泥过深拔桩困难、桩腿穿刺等，这些与海洋地基承载力及其稳定性息息相关。
而在钻井平台插桩过程中，穿刺事故是钻井平台作业期间的最大风险因素，根据挪威HSE统计资料表明，穿刺事故约占平台总事故的53%。
自升式钻井平台插桩深度分析要求高，难度大，可检验性非常强。
已有的工程实践分析表明，钻孔的布置、场地的地质情况、土性评价和土质参数选用、计算模型的选择、地区经验、桩靴压载速率和荷载增量是影响钻井平台插桩分析准确与否的关键。
根据国内近海数百个井场的调查和分析发现，近海大部分区域插桩分析的预测结果与实际结果基本吻合，但是对于某些复杂地层，如两硬地层夹一软弱层、硬地层与软弱层反复交替出现等，仍存在预测不准的情况。
因此，钻井平台在复杂地层中的插桩深度分析及穿刺分析，是工程分析中的重点关注对象，也是钻井平台插桩作业时关注的焦点。
基于此，本篇文章对自升式钻井平台技术发展趋势进行研究，以供参考。
关键词：自升式；钻井平台技术；发展趋势引言自升式钻井平台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，利用桩腿托起船体，并使船体底部离开海面一定的距离，保证船体不承受波浪载荷，从而实现平台安全地钻井和采油等功能。
由于井口处海床地质复杂，土体强度非均匀系数等参数变化对桩靴承载力的影响，平台插桩后3个桩腿载荷分布不同，受力大的桩靴容易穿透海床黏土层而失稳侧倾，待主船体部分入水产生浮力，提供回复力矩，平台慢慢扶正。
在总结其技术的同时，提出了数字化、环保技术等等。
1自升式钻井平台技术1.1水深选型自升式钻井平台在海上被动航行，是被拖物，需要主拖船拖航。
自升式修井平台电站的设计与研究的开题报告1. 研究背景随着太阳能发电技术越来越成熟和普及，太阳能电站成为了可再生能源领域的重要组成部分。
而自升式修井平台是一种新型的太阳能电站建设方式，它可以避开复杂的场地建设，同时也能为修井平台提供更为稳定的能源供应，促进石油勘探与开采的发展。
目前，国内的自升式修井平台电站主要采用的是传统钢架结构搭建，太阳能电池板以及其他设备通过简单的焊接进行固定，设计难度较大，且存在安全隐患，不利于维护和管理。
因此，设计一种更为稳定、安全、可靠的自升式修井平台电站将受到广泛关注和应用。
2. 研究内容本文主要研究的内容包括：1）自升式修井平台电站的建设和原理设计2）太阳能电池板的选型和固定方式3）电站电力控制系统的设计4）安全保护措施的设计和措施5）实验验证和数据分析3. 研究意义自升式修井平台电站是一种合理、高效的能源利用方式，本研究的成果将有助于进一步完善太阳能电站的建设方式，提升其安全性、稳定性和可靠性，促进能源领域的可持续发展。
同时，该技术的应用还会对促进石油勘探和开采，提高资源利用效率等方面都具有积极的意义。
4. 研究方法本研究将采用文献调研、理论计算和实验验证相结合的方法，通过对太阳能电池板、电站建设和控制系统等方面的研究，优化自升式修井平台电站的设计方案，提高其效率和安全性。
5. 预期成果预期的成果包括：1）自升式修井平台电站的设计方案和主要技术参数2）电站建设、电力控制系统和安全保护措施的详细设计3）太阳能电池板选型和固定方式的研究成果4）实验验证和数据分析结果6. 研究进度安排本研究计划于2021年9月至2022年6月期间进行，在这段时间内，计划安排如下：1）研究前期调研，阅读相关文献，了解国内外研究现状，收集相关数据和信息，明确研究方向（9月-10月）2）设计太阳能电池板的选型和固定方式（10月-11月）3）电站建设和控制系统的设计，包括电站建设方案、电力控制系统和安全保护措施的设计（11月-12月）4）实验验证和数据分析（1月-5月）5）撰写论文并进行答辩（5月-6月）7. 参考文献[1] 郭立强. 浅谈自升式修井平台电站建设的可行性研究[J]. 石油和化工设备,2018, 6: 44-46.[2] 杨俊华. 太阳能光伏电站优化及其在城市建设中的应用[J]. 电子技术与软件工程,2017, 10(6): 208-209.[3] 王一. 大型太阳能光伏电站建设的技术研究与应用[J]. 能源化学工程,2016, 4(4): 57-60.[4] 胡修瑞. 太阳能电站设计的探讨[J]. 科教文汇,2018, 33(6): 36-38.。
![自升自航式修井平台[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/fcbd96ff0b4e767f5bcfcedf.png)
专利名称：自升自航式修井平台专利类型：实用新型专利
发明人：徐胜,李兰芳
申请号：CN201320061148.7申请日：20130201
公开号：CN203186555U
公开日：
20130911
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种自升自航式修井平台，该修井平台前端设置有泥浆泵舱，后端设置有发电机舱，所述泥浆泵舱前部设置有泥浆泵，后部设置有泥浆池；所述发电机舱前部设置有前推进器，后部设置有后推进器，该后推进器两侧设置有变压器组。
本实用新型在修井平台的首部和尾部分别设有推进器，在平台的后端设置有发电机舱，前端设置有泥浆泵舱，且在发电机舱中设置有变压器组、推进器；泥浆泵舱中设置有泥浆池和泥浆泵。
与现有技术相比，本实用新型具备自航能力，大大增加了平台的移动能力和灵活性，给甲板节省了更多的空间，提高了主甲板的利用率；优化了平台的布置，使平台的作业能力和效率显著提高。
申请人：深圳市惠尔凯博海洋工程有限公司
地址：518067 广东省深圳市南山区蛇口太子路18号海景广场5楼C-1座
国籍：CN
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自升式平台钻井作业流程自升式平台钻井作业可是个超有趣的事儿呢！一、前期准备。
咱先得把平台运到指定的海域。
这就像是搬家一样，要小心翼翼的。
平台得稳稳当当的，这时候各种设备和工具都得检查好，可不能到时候掉链子。
就像出门前要检查钥匙带没带一样重要。
那些钻井设备啊，得确保它们能正常工作，螺丝拧紧没，线路有没有问题，这些小细节都关乎着后面作业的成败。
还有工作人员，大家都得各就各位，就像一支球队要上场比赛，每个人都有自己的任务。
大家互相开开玩笑，鼓鼓劲，毕竟这可是个大工程。
二、平台就位。
等平台到了地方，就开始让它“扎根”。
这自升式平台就像个大长腿的怪物，腿要慢慢伸下去，扎到海底。
这个过程得特别小心，就像我们踮着脚走路怕摔倒一样。
操作人员眼睛都不敢眨一下，紧紧盯着各种仪表和数据，生怕有一点点偏差。
要是腿没扎稳，那后面钻井可就危险啦。
当平台稳稳当当站在海里的时候，大家都会松一口气，还会欢呼几声，毕竟这是个小胜利嘛。
三、开钻准备。
这时候要把钻头等各种钻井工具都安装好。
那些工具可都是钻井的利器啊。
安装的时候就像给战士配武器一样，要精准。
大家会一边干活一边聊天，比如说谁谁之前在别的项目遇到了什么好玩的事儿。
但是手上的活儿可一点都不含糊。
还有泥浆的准备，泥浆就像是钻井的保护神，它能把钻出来的碎屑带出来，还能防止井壁坍塌。
所以要调配好泥浆的比例，就像调一杯好喝的饮料一样，不过这个可不能随便乱调，得按照严格的标准来。
四、钻井作业。
开始钻井啦，钻头呼呼地转起来。
那声音就像一个超级大的搅拌机。
工作人员在旁边看着各种数据，随时调整钻头的速度和压力。
这就像开车一样，得根据路况来调整油门和刹车。
要是遇到硬的地层，就得加大点压力，要是感觉有点不对劲，就得赶紧停下来检查。
大家在这个过程中虽然很紧张，但也会互相打趣，说这个地层是不是太顽固啦，像个调皮的小孩不愿意被钻开。
钻井的过程中，还要不断地把泥浆灌进去，让那些钻出来的东西随着泥浆一起被带出来，就像把垃圾随着水流冲走一样。
自升式钻井平台精就位技术实践彭巍;管申;张超;邓文彪;刘智勤;张智【期刊名称】《重庆科技学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(020)002【摘要】There are many subsea pipelines and electric cables laying down around the area of A oilfield in western South China Sea. Thus, it posts a great threat to the positioning of Jack -up rig. Therefore, a set of technical scheme of jack-up rig accurate positioning under complicated operation condition and risk management plan have been proposed with the incorporation of pipeline distribution and slot coverage. Field application shows this scheme and risk management plan can well cope with the complicated jack-up rig positioning problem under complicated operation condition of the oil field.%南海西部海域A油田海底管缆路由密集复杂,导致自升式钻井平台就位时桩腿挂碰海底管缆,就位精度要求较高.针对此问题,提出一套复杂工况自升式钻井平台精就位技术方案及一系列风险管控措施.现场应用效果表明,该技术方案及配套风险管控措施有效地解决了复杂工况下自升式钻井平台调整井作业精就位的技术难题.【总页数】4页(P17-19,23)【作者】彭巍;管申;张超;邓文彪;刘智勤;张智【作者单位】中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江524057;中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江524057;中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江524057;中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江524057;中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江524057;西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,成都610500【正文语种】中文【中图分类】TE242【相关文献】1.自升式钻井平台再就位分析研究 [J], 魏波2.渤海油田自升式钻井平台就位精准选型技术 [J], 张宝平;许杰;徐荣强;于忠涛;孙旭彤;王金明3.自升式钻井平台就位安全性与覆盖能力要求分析 [J], 郑清华;杨向前;郭华;徐国贤;周超;张甫4.自升式钻井平台重复就位滑移分析及控制 [J], 施览玲;和鹏飞;宋峙潮5.自升式钻井平台重复就位滑移风险分析及对策研究 [J], 靳嵩因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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维修改造
石油和化工设备2018年第21卷
一种自升式钻修井支持平台就位技术的应用
韩树杰，陈林
（中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司， 天津 300452）
[摘 要] 本文就自升式钻修井支持平台的一种就位技术进行了应用介绍，着重对就位过程中的风险控制进行了分析，并选取了一个典型案例进行了阐述。
[关键词] 自升式；钻修井支持平台；就位技术
作者简介：韩树杰（1984—），男，河北邯郸人，本科，中级，
研究方向为设备管理。
图1 某钻修井支持平台在CFD1-6的抛锚方案
随着渤海油田的不断发展，为挖掘油田潜力，修井项目和调整井项目不断增加，很多固定式平台的钻修机模块不能满足作业要求，而自升式钻井船的费用很高，因此海洋石油勘探开发越来越多地采用一种能够进行修井作业又能为调整井项目提供支持的海上平台。
这种平台可以充分发挥其模块搬迁、动力支持、工程支持的优势，为海洋石油的开发发挥重要作用。
但钻修井支持平台就位的井位先前往往已有多座钻井平台就位，海底桩靴脚印纵横交错，相当复杂，这给钻修井支持平台的就位造成了很大困难。
本文就渤海某自升式钻修井支持平台的就位技术进行介绍，着重对就位过程中的风险控制进行分析。
1 钻修井支持平台就位程序
自升式钻井船打探井，精度要求不高，常常可以一步就位。
自升式钻井船靠导管架打生产井，虽然就位精度要求高，但是就位点海底平坦，滑桩的风险不大。
而钻修井支持船靠采油平台进行修井作业和钻完井支持作业，不仅就位精度要求高，而且海底桩靴脚印多，增加了滑桩的风险。
为了克服就位过程中诸多不利影响，钻修井支持平台在作业过程中积累了适合自身的就位程序。
就位程序一般分以下几步：1.1 初就位
因修井作业和钻完井支持对钻修井支持平台的就位精度要求比较高，所以不可能一步到位。
一般都要进行一次初就位和一次精就位，特殊情况下需要进行多次初就位。
为保证钻修井支持平台抵达导管架附近时能立即站稳，防止支持平台和采油平台发生碰撞，主拖在距离目标平台5海里左右距离时，会放慢航速至2节，同时，支持平台开始进行放桩作业。
这样，随着支持平台距离导管架的距离越来越近，桩腿距离海底的距离也越来越近。
当钻修井支持平台抵达距离导管架70m 左右时，支持平台就能快速使桩靴入泥，通过减少平台吃水，使平台固定
在海床上，这个状态称为初就位。
注：细实线为锚缆，点划线为海管。
- 119 -第5期 韩树杰等 一种自升式钻修井支持平台就位技术的应用
1.2 抛锚精就位
当钻修井支持平台初就位完成之后，副拖会协助支持平台进行抛锚作业，将平台的四个锚在船舯方向45°的位置抛出，锚位要避开海底的管线和电缆。
副拖抛锚完毕后，在钻修井支持平台的船艉左右舷靠泊进行带缆作业。
这样，钻修井支持平台就在四个锚缆和和两个副拖的拉力下，通过锚缆收和放，由初就位点缓慢向目标点靠近。
在靠近过程中，桩靴紧挨海床，能保证平台出现大幅度的漂移时通过立即放桩将平台固定住，防止平台和采油平台发生碰撞。
当钻修井支持平台到达目标点时，通过插桩将平台固定在目标点，以实现最终的定位，这个状态称之为精就位。
1.3 预压载
钻修井支持平台到达指定的海域后通过预压载系统保证桩基失效或土壤失效的情况下能够提供足够的桩基反力。
桩腿的插入深度取决于土壤属性、桩腿的对地压力、桩靴尺寸等因素。
大体上，在对地压力和土壤属性相同的情况下，桩基的范围越大，需要的插桩深度就越浅。
自升式平台有多种压载技术，例如单腿预压载法和最小气隙法等。
单桩预压载法是指在保证其他两桩能够升降的条件下，对第三个桩腿进行压载，使第三个桩腿的载荷逐渐加大至最大值，三个桩腿依此类推。
最小气隙法是指在压载过程中保持最小气隙以减小突然失效产生的风险。
钻修井支持平台一般采用单桩预压载法，采用这种方法时，当预压载的桩腿下陷时，可以通过操作另外两个桩腿的升降将船体调平，风险可以控制到最小。
2 就位过程中的风险控制措施
钻修井支持平台在就位过程中存在各种作用风险，除恶劣的天气因素外，还有以下几个方面。
2.1 采油平台障碍物风险及控制措施
采油平台一般包含顶层甲板、中间甲板和下层甲板。
顶层甲板场地有吊车、工具箱、修井机等作业设备。
修井作业期间，要求钻修井支持平台能覆盖采油平台的一些槽口，以满足作业的需要。
因此钻修井支持平台就位采油平台时，要考虑是否存在无法避让的风险。
在钻修井支持平台就位前，调研及收集相关数据可以有效解决障碍物避让问题。
通过对钻修井支持平台结构数据的确认，以及在采油平台现场测量的相关数据，计算出采油平台障碍物与钻修井支持平台相对位置，若存在无法避让的问题，则可以在不影响正常作业的前提下对障碍物进行拆除，确保就位作业安全顺利进行。
2.2 钻修井支持平台与采油平台碰撞风险及控制措施
钻修井支持平台多为自升式，船体本身不带动力，精就位过程中需要靠四个锚控制自身的位置。
由于受平台结构的限制，就位时钻修井支持平台和采油平台边缘距离很近，因此存在碰撞风险。
对于钻修井支持平台就位时与采油平台存在碰撞的风险，应做好相应的措施和预案。
(1)制定合理的就位方案，在满足覆盖槽口的前提下，尽量使设计位置远离采油平台。
(2)确保钻修井支持平台锚机和升降系统正常运转，抛锚后张力试验满足就位要求，当出现平台大幅度漂移时，能够立即插桩稳住平台，防止碰撞采油平台。
(3)选择合适的潮水进行就位作业，一般选择开流时进行就位作业。
所谓开流就是海流的作用使钻修井支持平台和采油平台向相互远离的方向移动。
(4)定位人员确保就位数据准确。
2.3 刮碰采油平台海管及电缆的风险及控制措施
采油平台周围海底铺有海管及电缆，钻修井支持平台就位时需要在采油平台周围抛锚，如果锚刮碰海管电缆，后果不堪设想，因此就位时需要考虑是否存在刮碰海管及电缆的风险。
收集海管及电缆布置的相关数据，对无法确定走向的管线和电缆进行海底探摸，确定安全的抛锚位置。
2.4 插桩作业时存在的风险
钻修井支持平台就位后，需要进行插桩压载作业，期间存在以下风险：
(1)插桩时刺穿地层，损坏桩腿。
对于插桩时存在刺穿风险的地层，提前做好地质调查。
采用单桩压载的方法进行压载，科学计算控制桩腿负荷，做到当一个桩腿突然下降时，能够通过操作另外两个桩腿实现调平；
(2)插桩压载时，桩靴滑移进入老桩靴印，无法满足覆盖槽口作业要求。
当新老脚印部分重合时容易出现滑桩的风险，可以采用多次初就位和
图2 某钻修井支持平台在BZ34-2EP就位方案
为有效地完成就位作业，现场指定并实施了如下就位方案：
(1)第一次初就位。
钻修井支持平台在拖轮的拖带下，根据流向的方向选取合适的角度，在距离采油平台80m处插桩站稳，完成第一次初就位。
(2)第二次初就位。
由于设计艏桩插入的位置和之前钻井船桩靴印有部分重合，存在滑桩的风险，所以在第一次初就位抛锚后又进行了第二次初就位，即用右桩反复插入之前桩靴印和本次设计艏桩插入位置，并且对该桩进行压载，压载完毕后右桩入泥深度为1.7m。
(3)精就位。
第二次初就位完毕后，降船拔桩移至精就位位置，首先定住艏桩，然后插左桩和右桩。
在插桩过程中艏桩未出现滑移现象，说明采取的二次初就位踩脚印的方法发挥了作用。
复测就位数据显示，就位结果满足要求。
4 结论
图3 某钻修井支持平台在BZ34-2EP第一次初就位完工图注：黄色船体为第一次初就位完毕时船体的位置，蓝色船体为目标位置。
图4 右桩踩之前的桩靴印和本次艏桩的设计脚印注：黄色船体为第二次初就位完毕时船体的位置，蓝色船体为目标位置。
本文介绍了钻修井支持平台的常规就位程序，分析了就位过程中存在的风险，选取了一个典型就位案例进行了分析，提出了相应的有效控制措施，对后续钻修井支持平台就位采油平台提供了借鉴。
◆参考文献
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