海洋平台技术的现状及发展方向
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海洋平台浮托安装分析及其关键技术作者:柴亚光方鑫张晓添来源:《信息周刊》2015年第11期【摘要】本文首先介绍了海上浮托安装工艺现状,其次对其发展及优势进行了分析,最后对作业形式的发展历程进行了总结,仅供参考。
【关键词】海洋平台;浮托安装;安装技术一、海上浮托安装工艺现状海上油田超大型平台浮托技术是近几年来中海油安装海洋平台使用的主要技术之一,该技术不仅推动了海上安装技术的革命,更把整体设计、整体陆地建造以及整体海上调试一系列的技术和管理变革带人了一个崭新的时代,这是观念上的创新和整体技术的突破。
该技术利用潮汐原理,在涨潮时,驳船拖运万吨级平台进人导管架槽口,落潮时,驳船缓慢增加吃水,将万吨级平台缓慢平稳地落在导管架腿上。
操作完毕,驳船退出导管架,施工人员再将平台腿和导管架腿焊接,整个安装过程结束。
这项技术包括6个关键动作,即获得净空、定位导引、主动寻址、对接合拢、荷载转移、安全分离。
工程师们创造性地利用海洋潮汐力量和调载技术,自主研制关键设备,攻克了万吨级平台在海上的精准对接技术,创建了海上油田超大型平台浮托技术体系,打造出整体设计、整体装船、整体运输、整体安装和海上零调试的“四整一零”技术优势,建立了5000-35000t平台安装的浮托船队和大型平台建造场地,实现了中国海洋工程建设从千吨级吊装到万吨级浮托的跨越,成功打破了国外技术和装备垄断。
大型结构物海上浮托分为低位浮托和高位浮托两种。
高位浮托时,组块一般在船上的重心比较高,驳船到位后进行压载,组块重心降低,组块桩腿与导管架对接,荷载转移后退船,组块运输稳定性差,但是对于船舶性能和工作海况要求较高;低位浮托则相反,组块重心较低,组块运输稳定性好,但在浮托现场安装时需用机械将组块提升后才能满足安装要求。
目前,国内大型结构物海上浮托安装基本采用高位浮托安装法。
二、发展及优势在过去的三十年中,Float over作业技术在全球范围内得到了广泛的发展和应用。
深海网箱养殖技术现状与展望程辉辉(西南大学荣昌校区水产系,重庆荣昌402460)摘要:深海网箱养殖技术对拓展养殖海城、减轻环境压力、保护调节海洋养殖品种结构有着重要的意义。
总结深海网箱的优点和国内外深海网箱的发展特点,围绕深海网箱养殖的主要结构类型,指出我国深海网箱面临的主要问题和前景展望.关键词:深海网箱养殖技术深海养殖网箱是指可以在相对较深海域(通常海区深度大于20m)使用的养殖网箱,是近十年来迅速发展的养殖设备。
它运用计算机、新材料、气动、防腐蚀、防污损(附着物)、抗紫外线(防老化)等高新技术,即使在非常恶劣的海况条件下,也能保持网箱结构系统及其所养殖的鱼类安然无恙。
目前国家相关管理部门制定了限制近海网箱养殖,扶持鼓励深海养殖的政策,该政策的实施,对拓展养殖海域、减轻环境压力、保护调节海洋养殖品种结构、促进科学深海养殖有着重要的意义。
近二十年来,以挪威为代表的大型深海网箱养殖在世界各地得到迅速而持续的发展,并取得了显著的成效,被认为是目前海水养殖最具成功的典范。
此外,智利、苏格兰、加拿大、希腊、土耳其、西班牙、奥大利亚等国也获得了较大成功。
1 深海网箱的优点1.1 拓展养殖海域,减轻环境压力。
一般情况下,-10~-200m的海域都适于深海网箱养殖,有利于改变目前沿岸浅海和内湾养殖过密,环境恶化的现状。
1.2 改善养殖条件,改进鱼类品质。
网箱内环境稳定,水体大,更接近于自然;鱼类活动范围广,成活率高,生长快,鱼病少,易康复;自然饵料多,用饵少;养殖鱼体形、肉质接近野生。
1.3 扩大养殖容量,提高生产效率。
一个周长50m的PE网箱,可产鱼20t,只需一人管理。
1.4 科技含量高,管理更规范。
深海网箱配有自动投饵、自动分级收鱼、鱼苗自动计数、死鱼自动收集等自动化设施并采用疫苗注射进行防疫,管理更规范[1]。
2 国内外深海网箱的发展特点2.1 网箱容积日趋大型化以挪威的HDPE网箱为例,从最初的0.1×104m3容积开始,到目前其最大容积已发展到2.3×104m3;而TLC网箱的容积也达到了1×104m3,单个网箱产量可达250t,大大降低了单位体积水域养殖成本,提高了经济效益。
海洋工程行业海洋平台设计与建造方案第一章海洋平台设计概述 (3)1.1 海洋平台设计的基本原则 (3)1.2 海洋平台设计的主要流程 (3)1.3 海洋平台设计的关键技术 (4)第二章海洋平台总体设计 (4)2.1 海洋平台总体设计要求 (4)2.1.1 设计原则 (4)2.1.2 设计依据 (5)2.2 海洋平台总体设计方案 (5)2.2.1 平台结构类型 (5)2.2.2 设计参数 (5)2.2.3 功能区划分 (5)2.2.4 设备选型与布局 (5)2.3 海洋平台总体设计优化 (5)2.3.1 结构优化 (5)2.3.2 设备优化 (5)2.3.3 生产流程优化 (6)第三章海洋平台结构设计 (6)3.1 海洋平台结构设计原则 (6)3.2 海洋平台结构设计方法 (6)3.3 海洋平台结构设计分析 (6)第四章海洋平台基础设计 (7)4.1 海洋平台基础设计要求 (7)4.2 海洋平台基础设计方案 (7)4.3 海洋平台基础设计分析 (8)第五章海洋平台设备设计 (8)5.1 海洋平台设备设计原则 (8)5.2 海洋平台设备选型与配置 (9)5.2.1 设备选型 (9)5.2.2 设备配置 (9)5.3 海洋平台设备设计优化 (9)5.3.1 设备布局优化 (9)5.3.2 设备功能优化 (9)5.3.3 设备成本优化 (9)5.3.4 设备可靠性优化 (9)第六章海洋平台建造技术 (10)6.1 海洋平台建造技术概述 (10)6.2 海洋平台建造工艺 (10)6.2.1 前期准备 (10)6.2.2 建造过程 (10)6.2.3 后期维护 (10)6.3 海洋平台建造质量控制 (11)6.3.1 设计质量控制 (11)6.3.2 施工质量控制 (11)6.3.3 质量验收 (11)第七章海洋平台材料选择与应用 (11)7.1 海洋平台材料选择原则 (11)7.1.1 耐腐蚀性原则 (11)7.1.2 高强度原则 (11)7.1.3 耐久性原则 (11)7.1.4 经济性原则 (12)7.2 海洋平台常用材料介绍 (12)7.2.1 钢材 (12)7.2.2 铝合金 (12)7.2.3 玻璃钢 (12)7.2.4 橡胶 (12)7.3 海洋平台材料应用分析 (12)7.3.1 钢材在海洋平台中的应用 (12)7.3.2 铝合金在海洋平台中的应用 (12)7.3.3 玻璃钢在海洋平台中的应用 (12)7.3.4 橡胶在海洋平台中的应用 (12)第八章海洋平台环境与安全评估 (13)8.1 海洋平台环境评估方法 (13)8.2 海洋平台安全评估指标 (13)8.3 海洋平台环境与安全评估实践 (13)第九章海洋平台项目管理与实施 (14)9.1 海洋平台项目管理概述 (14)9.1.1 项目管理的定义与意义 (14)9.1.2 海洋平台项目管理的任务与目标 (14)9.1.3 海洋平台项目管理的组织结构 (14)9.2 海洋平台项目进度控制 (14)9.2.1 进度控制的重要性 (14)9.2.2 进度计划编制 (14)9.2.3 进度控制方法 (15)9.2.4 进度调整与优化 (15)9.3 海洋平台项目成本控制 (15)9.3.1 成本控制的重要性 (15)9.3.2 成本估算与预算 (15)9.3.3 成本控制方法 (15)9.3.4 成本控制措施 (15)第十章海洋平台设计建造案例分析与启示 (15)10.1 典型海洋平台设计建造案例分析 (15)10.1.1 案例一:我国南海某深水油气平台设计建造 (15)10.1.2 案例二:某国际大型海洋工程公司设计建造的FPSO(浮式生产储卸油装置)1610.2 海洋平台设计建造成功经验总结 (16)10.2.1 创新技术在海洋平台设计建造中的应用 (16)10.2.2 完善的工程管理体系的建立 (16)10.2.3 国际合作与交流的深化 (16)10.3 海洋平台设计建造发展趋势与展望 (16)10.3.1 绿色环保成为设计建造的重要方向 (16)10.3.2 深水油气资源开发成为新的增长点 (16)10.3.3 数字化、智能化技术助力海洋平台设计建造 (17)第一章海洋平台设计概述1.1 海洋平台设计的基本原则海洋平台设计作为海洋工程行业的重要组成部分,其基本原则主要包括以下几点:(1)安全性原则:保证海洋平台在各种工况下具有良好的稳定性、强度和耐久性,以抵御海洋环境中的各种风险因素,如风、浪、流、冰等。
利用海洋平台设施进行潜水与深海探险随着科技的不断进步和人们对未知世界的好奇心,利用海洋平台设施进行潜水与深海探险已成为当今科学研究和探险领域中非常重要的一项工作。
海洋平台设施为人们提供了一个安全、可靠的环境,使得深海探险成为可能。
本文将从海洋平台设施的定义、潜水技术的发展和深海探险的重要意义三个方面来探讨利用海洋平台设施进行潜水与深海探险的相关内容。
首先,我们来了解什么是海洋平台设施。
海洋平台设施是指由人工建造的各种结构,用于在海洋环境中进行各种活动和任务。
这些设施可以是浮动式的,如浮式钻井平台,也可以是固定式的,如海底现场站。
它们通常包括油气钻探平台、海洋观测站、深海探测器等。
海洋平台设施提供了对海洋深处进行科学探索和工程开发的基础设施,为潜水技术的发展和深海探险提供了必要的支持。
其次,潜水技术的发展为利用海洋平台设施进行深海探险创造了可能。
随着科学技术的进步,人们对潜水技术的要求也越来越高。
现代潜水技术不仅能够使潜水员在水下进行呼吸和工作,还能提供稳定的水下工作环境和丰富的科学研究工具。
例如,潜水员可以利用水下机器人进行深海资源勘探、地形测量和生物样本采集等工作。
另外,潜水装备的不断改进也使得探险者能够更加安全地进行深海探险,例如增加潜水舱的安全措施、改进气源供应系统等。
这些潜水技术的发展为利用海洋平台设施进行深海探险提供了有力支持。
利用海洋平台设施进行潜水与深海探险具有重要的意义。
首先,深海是地球上最为神秘和未知的地方之一,通过潜水与深海探险,我们可以更好地了解地球的演化、地壳活动、海洋生态系统等诸多方面的问题。
深海探险也为科学家提供了研究地质学、海洋学等科学领域的宝贵机会,有助于科学的进一步发展。
此外,深海资源的开发和利用是人类社会可持续发展的重要方向之一。
在深海中,存在着丰富的矿产资源、能源资源和生物资源等,探索和利用这些资源对于满足人类日益增长的需求具有重要意义。
利用海洋平台设施进行深海探险有助于调查和评估深海资源的储量和可利用性,为深海资源的合理开发和利用提供科学依据。
海洋平台一体化建造工艺的深化设计摘要:现阶段,我国油气资源的开发已不再局限于陆地,而是缓慢地向海洋方向发展,特别是近年来,我国大力开发海洋油气资源,海洋平台建造技术也屡见不鲜。
为了更好地维护生态平衡,减少海洋环境污染,减少对海洋生物的破坏,应开展新一轮海上平台建设,不断提高生产设施的使用和周转率,使海洋平台不断提升核心竞争力,在激烈的市场竞争中占据一席之地。
关键词:海洋平台;一体化建造;工艺设计;深化研究海洋平台一体化建造是基于先进新颖设计的一种新的建造理念。
在制造和设计理念上,它是基于海洋区块地划分,直接依赖于新的施工技术应用于世界先进技术。
按照海洋区域生产的理念组织海洋产品的开发和生产,通过持续整合和优化生产组织与企业管理集成创新的新建设模式,实现技术的整合和优化。
1一体化建造的目标海洋平台的机电一体化设备的建造技术也获得了一个更加突飞猛进式的发展,其在建造的技术过程中各机械设备之间与陆地海洋各大专业工程机构之间联系更加紧密,机械物理结构也能够实现更紧密地衔接,不断地实现着陆地海洋平台设备的机电一体化制造技术的建造。
在建造技术一体化工程项目的土建施工全过程技术设计研究中,打破传统的工业建筑传统结构形式,开创工业工程各专业和部门岗位间的流水型施工技术作业技术设计新模式,不断深化推进并全面提升我国工程的建造与过程技术设计一体化专业技术水平,研究创新改革实践进程,不仅有效的减少了大量人工与重复的施工机械作业,降低技术难度,大大避免高危工种的作业,很大程度地在客观结构上降低我国工程安全隐患风险。
本阶段提出的整体海洋平台施工一体化和施工过程模块化设计新概念的总体思路是以整体海洋平台施工与工期成本一体化为基本设计技术目的,始终强调中低空到高空交叉作业应作为整体平台建设和整合应遵循的一些基本原则,这为我们未来实现海洋整体建设一体化和模块化平台建设全过程模块化的技术目标奠定了很好的基础。
在建造施工的整体施工过程中,一般要求以建筑甲板结构的安装为建筑技术的基础,对各种主要结构设备、机械设备、线路管道、电气仪表和通信设备进行整体土建安装,以及与单体建筑和主楼现场施工需要有关的其他给排水或暖通工程材料。
海洋平台设施中的人工智能与自动化技术应用近年来,随着科技的快速发展和应用领域的扩大,人工智能和自动化技术逐渐成为各行各业的热门话题。
在海洋领域,人工智能和自动化技术的应用也逐渐走进了人们的视野。
这两项技术在海洋平台设施中的应用带来了许多的好处和机会。
本文将就海洋平台设施中人工智能与自动化技术的应用进行探讨。
人工智能技术的应用在海洋平台设施方面有着很大的潜力。
首先,人工智能可以提高海洋工作的效率和安全性。
比如,在海洋石油平台上,人工智能可以通过传感器和智能监控系统实时监测各种参数,如温度、压力、湿度等,以及设备状态,及时发现和报警异常情况,从而保障海洋平台的安全运行。
此外,人工智能还可以通过预测模型和数据分析算法,优化设施的维护和管理,提前发现潜在的故障,减少设备损坏和停机时间,提高整体的工作效率。
其次,人工智能在海洋平台设施的环境监测和预测方面也具有广泛的应用。
通过深度学习和图像识别技术,人工智能可以自动识别海洋中的各种生物和物体,帮助科研人员更好地了解和研究海洋生态系统。
此外,人工智能还可以通过模型预测海洋中的气候和海洋流动,为各类海洋平台设施提供环境预警和决策支持。
利用人工智能技术,我们可以更好地了解和管理海洋环境,从而保护海洋生态和资源。
另外,自动化技术在海洋平台设施中也有着广泛的应用。
自动化技术可以使海洋平台的作业更加自动化和智能化,大大提高生产效率。
例如,在海洋渔业中,自动化技术可以实现鱼群的自动捕捞、鱼货的自动分拣和包装,节约人力和时间成本。
此外,在海洋科研和勘探方面,自动化技术可以实现无人船和无人潜水器对海洋进行作业和观测,通过远程操作和自主导航,探索更深更远的海洋区域,帮助我们更好地了解海洋。
同时,人工智能和自动化技术的应用也带来了一些挑战和风险。
首先,海洋环境的复杂性和时变性给人工智能和自动化技术的应用带来了一定的困难。
海洋环境中的不确定性和多变性需要我们对算法和模型进行不断的更新和优化,以适应不同的海洋条件和情况。
海洋石油钻井平台技术特点及其发展研究摘要:随着我国海洋油田的不断壮大,困扰海上油田发展的钻井技术愈来愈受到重视,本文从我国海洋石油钻井装备现状出发,阐述了海洋石油钻井平台的技术特点,并对海洋石油钻井平台技术的发展进行分析。
关键词:海洋石油钻井特点发展研究一、我国海洋石油钻井装备产业状况近年来,我国油气开发装备技术在引进、消化、吸收、再创新以及国产化方面获得了长足发展。
1.建造技术比较成熟海洋石油钻井平台是钻井设备立足海上的基础。
从1970年至今,国内共建造移动式钻采平台53座,已经退役7座,在用46座。
目前我国在海洋石油装备建造方面技术已经日趋成熟,有国内外多个平台、船体的建造经验,已成为浮式生产储油装置(FPSO)的设计、制造和实际应用大国,在此领域,我国总体技术水平已达到世界先进水平。
2.部分配套设备性能稳定海洋钻井平台配套设备设计制造技术与陆上钻井装备类似,但在配置、可靠性及自动化程度等方面都比陆上钻井装备要求更苛刻。
国内在电驱动钻机、钻井泵及井控设备等研制方面技术比较成熟,可以满足7000m以内海洋石油钻井开发生产需求。
宝石机械、南阳二机厂等设备配套厂有着丰富的海洋石油钻井设备制造经验,其产品完全可以满足海洋石油钻井工况的需要。
3.深海油气开发装备研制进入新阶段目前,我国海洋油气资源的开发仍主要集中在200m水深以内的近海海域,尚不具备超过500m深水作业的能力。
随着海洋石油开发技术的进步,深海油气开发已成为海洋石油工业的重要部分。
向深水区域推进的主要原因是由于浅水区域能源有限,满足不了能源需求的快速增长需求,另外,随着钻井技术的创新和发展,已经能够在许多恶劣条件下开展深水钻井。
虽然我国在深海油气开发方面距世界先进水平还存在较大差距,但我国的深水油气开发技术已经迈出了可喜的一步,为今后走向深海奠定了基础。
二、海洋石油钻井平台技术特点1.作业范围广且质量要求高移动式钻井平台(船)不是在固定海域作业,应适应移位、不同海域、不同水深、不同方位的作业。
海洋资源开发技术专业就业前景1. 引言随着全球对能源和资源的需求不断增加,海洋资源的开发与利用逐渐成为重要的领域。
海洋资源开发技术专业涉及海洋资源勘探、开采和利用等方面的技术与工程手段,具有广阔的就业前景。
本文将从多个角度探讨海洋资源开发技术专业的就业前景。
2. 海洋经济的快速发展近年来,全球海洋经济蓬勃发展,成为推动世界经济增长的新引擎。
海洋领域的石油、天然气、矿产资源以及海洋能源等的开发利用,对于解决能源与资源短缺、满足经济发展需求具有重要意义。
这为海洋资源开发技术专业提供了广阔的就业机会和发展空间。
3. 海洋资源勘探与开采技术海洋资源勘探与开采技术是海洋资源开发技术专业的核心内容之一。
随着技术的进步,新的海洋资源发现和提取方法不断涌现。
例如,深海油气勘探和开采技术的不断突破为专业人员提供了就业机会。
此外,海底矿产资源的勘探与开采技术也是热门领域,需要从事水下采矿、海底岩土工程以及海洋地质勘查等工作的专业人员。
4. 海洋环境保护与治理技术随着海洋经济的快速发展,海洋环境保护与治理成为重要的任务。
海洋资源开发技术专业人员在保护和管理海洋生态环境方面扮演着重要角色。
他们需要掌握海洋环境监测与评估技术、海洋污染治理技术以及海洋生态修复技术等知识,从事海洋环境保护与治理的相关工作。
5. 海洋工程和海洋装备制造技术海洋工程和海洋装备制造技术是海洋资源开发技术专业的重要领域。
随着深海技术的不断突破,海洋工程建设需求和海洋装备制造技术将持续增长。
海洋资源开发技术专业人员在海洋工程建设、海洋平台设计与制造、深海航行器研发等方面具备良好的就业前景。
6. 海洋科研与技术创新海洋资源开发技术专业人员在海洋科研和技术创新方面扮演着重要角色。
随着国家对海洋科研和技术创新的重视,相关领域的研究与应用不断深入。
海洋资源开发技术专业人员有机会参与到国家级科研项目中,以及与各类科研机构和企业合作,推动相关领域的技术创新和发展,实现个人的事业突破和发展。
海洋工程钢结构焊接现状及策略摘要:随着国内经济迅速发展,我国对资源的需求量也日益增加。
近几十年来,我国在陆地开采的资源也已经达到了一定的程度,陆地资源开始逐年递减,且不再能满足工业、经济的需求。
我国海域充足,海洋又蕴含着丰富的资源。
为了满足经济发展的资源需求,我国开始大力建设海洋工程。
而海洋工程中的钢结构焊接是急于解决的主要问题。
本文主要分析了海洋平台内现用的高强钢成分、类型以及焊接性。
并在此基础上介绍了一些海洋钢结构的焊接方法,提出了发展海洋工程钢结构焊接的策略。
关键词:海洋工程;钢结构;焊接现状中图分类号:tu973+.13 文献标识码:a 文章编号:在世界范围内,几乎有70%以上的油气资源储藏于海洋内。
海洋面积浩瀚广阔,有极大的开采前景和价值。
据目前探查海洋油气资源的资料显示,海洋内的油气资源有80%以上在500m水深的范围内。
由于资源丰富,世界各国都建立了开采海洋油气资源的设备,即海洋平台。
建设海洋平台需要性能很高的钢结构。
由于海水具有极强的腐蚀性,因此海洋平台所使用的钢结构要有耐腐蚀的性能。
为了保持稳固,钢结构要具有高韧性、高强度、良好的焊接和抗层状撕裂性能。
随着我国科技的发展和国力的增强,我国开采海洋油气已经渐渐从大陆架转移到了深海区域,这将需要性能更高的钢结构。
合理的钢结构焊接技术,不但可以稳固海洋平台,而且还能够提高平台建造和运行的效率。
1海洋工程钢结构的特性和成分1.1海洋工程钢结构的特性海洋工程中最主要的就是海洋平台,它是一种超大型的焊接钢结构。
平台之上有着数百吨的钻井设备和平台,用于开发海洋资源。
海洋多变、复杂,时常因为台风的影响出现巨大的海浪,波及海洋平台。
因此,海洋平台需要具有高强度、高抗层状撕裂、低温韧性和耐腐蚀性的钢结构。
随着国际上开采深海油气资源技术的不断发展,我国原本所使用的420mpa级平台用钢已经不能适应于深海开发。
这就促使我国需要更高强度的平台用钢。
如今,我国3000m深水钻井平台用钢已经达到了700mpa的强度。
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。
海洋工程中的新技术趋势分析海洋工程是一门涉及海洋资源开发、海洋环境保护、海洋科学研究等多个领域的综合性学科。
随着科技的不断进步,海洋工程领域也涌现出了一系列新技术,这些新技术正在改变着海洋工程的发展方向和模式。
一、深海勘探与开发技术深海蕴藏着丰富的油气、矿产等资源,深海勘探与开发技术的发展成为海洋工程领域的重要趋势之一。
在深海勘探方面,高精度的地震勘探技术不断发展。
通过使用多波束测深、海底地质剖面测量等技术,能够更加精确地了解海底地质结构,为油气资源的勘探提供更加准确的依据。
深海钻井技术也取得了显著的进步。
深水钻井平台的出现,使得在深海进行钻井作业成为可能。
这些平台具备更强的稳定性和抗风浪能力,能够在恶劣的海洋环境中安全作业。
同时,智能钻井技术的应用,提高了钻井的效率和安全性,能够实时监测钻井参数,自动调整钻井策略。
二、海洋可再生能源开发技术海洋可再生能源包括海洋风能、海洋波浪能、海洋潮流能等。
开发这些能源对于缓解能源危机、减少碳排放具有重要意义。
海洋风能发电技术逐渐成熟。
大型海上风力发电场不断建设,风机的单机容量不断增大,发电效率不断提高。
同时,浮式海上风电平台的研发,使得在更深海域建设风电场成为可能。
海洋波浪能和潮流能的开发也在积极推进。
各种新型的波浪能和潮流能转换装置不断涌现,如振荡水柱式、筏式、叶轮式等。
这些装置的效率和可靠性不断提高,为海洋可再生能源的大规模开发利用奠定了基础。
三、海洋机器人技术海洋机器人在海洋工程中的应用越来越广泛。
它们能够代替人类在危险、复杂的海洋环境中进行作业。
水下机器人能够进行海底管道检测、海底电缆铺设、海洋科学考察等任务。
自主式水下机器人(AUV)具备自主决策和自主导航的能力,能够在没有人工干预的情况下完成复杂的任务。
遥控水下机器人(ROV)则通过脐带缆与母船相连,由操作人员在船上进行远程控制,具有更强的作业能力。
水面机器人,如无人船,能够进行海洋监测、巡逻、货物运输等任务。
海上油田采油技术创新实践及发展方向一、海上油田采油技术现状及问题分析随着全球能源需求的不断增长,海上油田采油技术在满足能源需求方面发挥着越来越重要的作用。
海上油田采油技术已经取得了一定的成果,但仍然存在一些问题和挑战。
深水钻井技术:深水钻井技术是海上油田开采的基础。
随着深水钻井技术的不断发展,钻井深度逐渐增加,为海上油田的开发提供了有力保障。
新型钻井液和钻井设备的使用也提高了钻井效率和安全性。
海底油气开发技术:海底油气开发技术包括海底油气勘探、开采、输送等环节。
海底油气开发技术已经取得了一定的进展,如水平钻井、多分支井等技术的应用,提高了油气资源的开发效率。
海洋平台建设技术:海洋平台是海上油田采油的重要基础设施。
随着海洋平台建设技术的不断发展,平台的稳定性、安全性和环保性能得到了显著提高。
环境污染:海上油田开采过程中会产生大量的废水、废气和固体废物,对海洋生态环境造成严重污染。
如何实现绿色开采,减少对海洋环境的影响,是当前亟待解决的问题。
能源消耗:海上油田开采过程中需要消耗大量的能源,如电力、燃料等。
如何提高能源利用效率,降低能源消耗,是海上油田采油技术研究的重要方向。
技术创新不足:虽然海上油田采油技术取得了一定的成果,但与陆地油田相比,仍存在一定的差距。
如何加大技术创新力度,提高技术水平,是海上油田采油技术研究的关键。
当前海上油田采油技术在取得一定成果的同时,仍然面临一系列问题和挑战。
有必要加大研究力度,不断优化和完善海上油田采油技术,以满足全球能源需求的发展需求。
1. 海上油田开发的基本概念和发展历程海上油田开发是指在海洋中进行石油和天然气勘探、开发和生产的一种方式。
随着全球能源需求的不断增长,海上油田开发逐渐成为石油工业的一个重要领域。
自20世纪初以来,海上油田开发技术取得了显著的发展,从最初的简单钻井作业到现在的高度自动化、智能化的生产过程,海上油田开发已经从一个单一的勘探和开采阶段发展成为一个综合性的产业体系。
海洋平台土建施工的挑战与对策海洋平台的土建施工是一项复杂而富有挑战性的任务,涉及的技术、环境及安全因素众多。
随着全球对能源需求的不断增长,海洋资源的开发愈发显得重要,海洋平台作为重要的能源开发设施,其土建施工面临的各种挑战与对策值得深入探讨。
施工环境的复杂性海洋平台的施工环境极其复杂。
施工海域的潮汐、波浪、风力等自然因素影响施工的可行性与安全。
其中,强烈的海洋风浪常常导致施工器械无法正常作业。
某些区域可能存在潜在的地质灾害,给安全施工带来额外隐患。
因此,进行详细的环境影响评估显得尤为重要。
在施工前,需借助模拟技术预测海洋环境变化,合理规划施工时间和进度,选择对应的材料和施工设备,以适应不同的气候条件。
技术及设备的更新海洋平台的土建施工往往需要高端的技术和设备。
许多传统的建筑技术已不再适用于海洋环境,更新的技术手段包含深水钻井、浮动平台施工等。
为此,施工团队必须具备一定的专业技能和培训,确保他们能够操控先进的建造设备及应用新技术。
另外,多种机械设备的联动与配合也是一大考验。
施工过程中的任何小失误,都可能导致设备损坏或资源浪费。
因此,准确的设备管理和技术培训显得至关重要。
安全防护措施在海洋平台的施工中,安全始终是重中之重。
水域施工面临的风险远高于陆地,工人在船只或平台边缘进行高空作业时,其安全隐患尤为显著。
为了保障施工人员的安全,必须制定严格的安全管理制度,包括定期的安全演练和事故应急预案。
在针对恶劣天气的环境适应上,也需要设置相应的应急措施,如防风、防潮的临时避难间等。
施工前应对作业区进行详细的风险评估并做好记录,越早发现潜在的问题,施工的安全性就越高。
资源的管理与调配海洋平台的土建施工需要大量的建筑材料及人力,而在海上进行物资的运输与储存较为困难。
为了避免施工延误,需提前做好资源的管理与调配计划。
利用信息技术来优化物流运输流程,提高物资周转率,有助于减少项目成本。
在船只运输的过程中,物资的保管与管理同样需要细致。
国外SPAR平台发展现状与趋势研究综述摘要:近些年来,国外海洋油气资源开发的步伐已经逐步迈向深水,很多新型海洋平台被不断开发出来并投入深水钻井和采油作业,立柱式生产平台(SPAR)就是近年发展起来的应用于深水的浮式平台之一,国内对SPAR平台设计和关键技术的研究还处于起步阶段。
本文对国外现有17座SPAR平台的发展现状进行综述,对SPAR平台的发展、整体组成和主要特点进行了研究,介绍了SPAR平台的作业海域、作业水深、平台尺度等关键技术参数,对平台上部组块的功能和配置进行了对比分析。
通过分析明确了当前国外SPAR平台的发展现状与趋势,以期能够对国内相关项目的开展起到借鉴和指导作用。
关键词:立柱式生产平台;深水;上部组块;关键技术参数一、概述随着人类开发海洋的步伐逐渐迈向深海海域,很多新型的海洋平台被不断开发出来并投入深水钻井和采油作业,SPAR平台就是近年发展起来的应用于深海的浮式平台之一。
自20世纪90年代以来,SPAR平台被应用于人类开发深海油气资源作业中,担负了钻探、生产、海上原油处理、石油储藏和装卸等各种工作,被很多石油公司视为下一代深水平台的发展方向之一。
目前世界上常用的深水生产装备有FPSO、半潜式生产平台、SPAR、TLP等。
SPAR平台相较于其它深水浮式生产平台,具有稳性好,运动性能更优的特点。
SPAR是一种深吃水平台,因其重心位于浮心下方而具有恒稳性,恶劣海洋环境条件下安全性具有无可比拟的优势。
由于吃水深、水线面积小,SPAR 平台的垂荡运动比半潜式平台小,与张力腿平台相当,在系泊系统和主体浮力控制下,具有良好的运动特性,特别是垂荡运动和漂移小,适合于深水锚泊定位,对系泊系统和立管的相关技术要求相对较低,工程成本具有明显优势。
特别因其优秀的运动性能,使SPAR成为目前主要的适用深水干式井口作业的浮式平台,可大大降低运营周期内的维护费用,深受业主青睐,具有非常好的市场应用前景。
目前世界上建成的SPAR平台有三种类型,按出现的时间顺序分别是:传统型(Classic SPAR)、桁架型(Truss SPAR)、蜂巢型(Cell SPAR),如图1所示。
海洋平台技术的现状及发展方向
齐璇,王东,许鉴冲
摘要:随着我国工业化进程的日益加快,社会各领域对能源资源的利用越来越多。为了缓解我国能源资源
利用紧张的局面,国家加快了对海底油气资源的开发。在对海底资源进行开采施工时,必然会用到海洋钻
井平台。为了实现对海洋油气资源的科学、高效和可持续性开发,海洋钻井平台技术的发展和改进就更具
备必要性和迫切性。本文就在概述海洋钻井平台技术的基础上,对其现状、发展趋势以及一些新型平台进
行着重地分析。
关键词:海洋平台;技术现状;新型Spar平台;发展趋势
基于当前我国对陆上和海上油气资源开采量严重不平衡的现状,加紧对海洋油气资源的开发和利用,不仅能缓解我国能源资源利用紧张的现状,还能进一步完善我国的能源开采结构。海洋钻井平台技术的发展,是海洋能源开采的重要环节。完善钻井平台技术,不仅能为实现采油的安全施工,还能展现我国在海洋技术应用方面的能力和技术水平。所以,加强对钻井平台技术的现状和发展趋势研究具有很大的现实意义。 当前, 我国海洋油气发展存在的三大矛盾主要是:加快发展速度与资源短缺的矛盾;环境友好型社会与环境污染等问题的矛盾;提高国际竞争力与国内创新能力薄弱的矛盾。欲解决这三大矛盾, 加快海上油气开发和发展海洋石油装备工业已成为重要举措。国际油价的进一步攀高,使得油气资源供应不足阻碍经济发展的这一矛盾更加突出。提高油气资源的产量, 海洋油气的开发已经成为我国实现能源可持续发展的战略重点。海洋石油钻井装备产业是以资本密集和技术密集为主要特征,为海洋油气资源开发提供生产工具的企业集合, 是海洋油气产业与装备制造业的有机结合体。 1 海洋平台技术概述 海洋钻井平台是进行海洋油气开采的主要设备,在实际的应用中,主要是用来支撑和存放巨大的钻机、为钻井人员提供居住地点、对开采的原油进行存储等。相比较具体的油气存储设备以及诸多的海上工程船舶,海洋钻井平台的存在更具基础性作用。 海洋平台结构复杂、体积庞大、造价昂贵,特别是与陆地采油设备相比,它所处的
海洋环境十分复杂和恶劣,台风、海浪、海
流、海冰和潮汐还有海底地震对平台的安全
构成严重威胁。与此同时,由于环境腐蚀、
海生物附着、地基土冲刷和基础动力软化、
构件材料老化、缺陷损伤扩大以及疲劳损伤
累积等因素都将导致平台结构构件和整体
抗力逐渐衰减,影响平台结构的服役安全性
和耐久性。因此,海洋平台的设计与制造只
有在一个国家的综合工业水平整体提高与
进步的基础上才能完成。
其按运动方式可分为固定式与移动式
两类,按使用功能的不同可分为钻井平台、
生产平台、生活平台、储油平台、近海平台
等。
海洋平台示意图
2 海洋平台发展现状
2.1 钻井设备产业基础薄弱
近几年, 虽然我国海洋石油钻井装备产
业取得了骄人业绩, 但同发达国家近百年发
展历史相比, 仍存在较大差距。
2.1.1 关键设备国产化程度低
尽管我国在一些比较先进的油气工程
装备方面己实现国产化, 但国内厂商还基本停留在结构件的制造上, 相关配套技术滞后, 关键设备和技术仍然掌握在国外厂商手里, 严重制约着海洋油气的规模开发。我国海洋石油钻井平台的国产化率仅30 %左右, 自配套产品范围较窄, 性能和质量同国外有较大差距, 关键设备几乎全部依赖进口, 进口所用费用几乎占到设备建造费用的1/2 以上。 2.1.2 海洋石油钻井平台需求强劲 我国在近海海域发现了一系列富含油气的盆地, 主要分布在渤海、黄海、东海、珠江口、北部湾和莺歌海等区域。在我国管辖南海海域又圈定的38个沉积盆地中, 海上油气资源可达400 亿吨以上的油当量。中国南海石油储量在230 ~ 300亿吨油当量, 占中国总资源的1/3 , 有“第2 个中东海湾” 之称。所以, 我国是世界上海底油气资源非常丰富的国家之一。 2.2 海上钻井装备取得骄人业绩 我国油气开发装备技术在引进、消化、吸收、再创新以及国产化方面取得了长足进步。 2.2.1 建造技术日趋成熟 从1970 年至今, 国内共建造移动式钻采平台58 座, 已退役7 座, 在用51 座, 在建7 座。我国已具备自升式平台、座底式平台的设计、建造能力, 并且有国内外多个平台、船体的建造经验, 现已成为浮式生产储油装置(FPSO)的设计、制造和应用大国。我国FPSO 的数量与研制技术走在世界前列, 但其他海洋石油工程装置还是落后于世界先进水平20多年 。 2.2.2 部分配套设备性能相对稳定
海洋钻井平台配套设备设计制造技术
与陆地钻井装备类似, 但在配置、可靠性及
自动化程度等方面都比陆地钻井装备要求
更高。国内在电驱动钻机、钻井泵及井控设
备等研制方面与国外相比虽有较大差距,
但技术相对比较成熟, 基本可以满足300 m
以内海洋石油钻井开发生产需求。
2.2 .3 深海油气开发装备研制进入新阶段
目前, 我国海洋油气资源的开发仍主
要集中在300 m 水深以内的近海海域, 尚
不具备超过500 m深水作业的能力。随着海
洋石油开发技术的进步,深海油气开发已成
为海洋石油工业的重要部分。虽然我国在深
海油气开发方面距世界先进水平还存在较
大差距, 但我国的深水油气开发技术已经
迈出了可喜的一步, 为今后走向深海奠定
了基础。
3 结语
作为新时期海洋油气工程专业的大学
生,我们应该充分认识我国海洋平台的发展
现状,学好专业知识。积极参与国际海洋石
油开发, 包括海洋物探、海洋钻井、采油平
台设计建造、海洋石油开发和营运管理的投
标竞争, 逐渐壮大科研与制造管理水平和
实力。要建立长远发展规划, 在国际大环境
中积极持续发展, 才能赶超世界先进水平。
参 考 文 献
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与挑战》
[ 8] 王传荣 《世界海洋油气资源钻采设备发展现状与趋
势》
[ 9] 陈如恒 《破除旧观念, 创造新钻机》
[ 10]杨斌,高峰,颜刚 《国产石油钻机发展方向探讨