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自升式海洋平台大风浪拖航风险评价

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1 自升式海洋平台大风浪拖航风险评价 交通运输工程 刘宝龙 李耿 摘要：为了避免自升式海洋钻井拖航作业过程中受恶劣天气的严重影响而导致的倾覆、沉没等毁灭性海难事故的发生，本文以模糊综合评价法为基础，结合自升式海洋钻井平台拖航作业及行业评价指标特点，建立风浪要素与风险等级的模糊关系矩阵，得出不同风浪条件下的风险程度，并及时做出预警，为自升式海洋钻井平台拖航作业提供安全保障。 关键词：自升式平台；模糊综合评价法；大风浪拖航；风险评价；产品构想

引言 随着海洋石油工业的迅速发展，自升式海洋钻井平台已成为海洋石油作业的主要装备。由于拖航作业非常频繁且风险性高，因此拖航过程中的事故防控非常具有挑战性。因此，对自升式海洋钻井平台拖航过程进行风险识别、评价，制定消减、控制措施，是保证拖航作业安全进行的重要措施，具有重要的应用价值。本文以“勘探二号”自升式海洋钻井平台为实例，应用模糊综合评价法，然后根据自升式海洋平台的作业特点，建立当时风浪要素与风险等级的模糊关系矩阵，开展了拖航作业的风险分析与评估，并根据分析结果就拖航作业安全保障提出相应建议。

1自升式海洋钻井平台简介 自升式海洋钻井平台，又称为桩脚式海洋钻井平台，是目前国内外应用最为广泛的钻井平台。自升式海洋钻井平台可分为三大部分；船体，桩靴和升降机构。需要打井时，将桩腿插入或坐入海底，船体还可顺着桩腿上爬，离开海面，工作时可不受海水运动的影响。打完井后，船体可顺着桩腿爬下来，浮在海面上，再将桩脚拔出海底，并上升一定高度，即可拖航到新的井位上。 自升式海洋钻井平台作业水深范围从12/14 英尺直至550 英尺。大多数自升式钻井平台的作业水深在250至300 英尺范围内。自升式钻井平台有两种型式，独立桩腿式和沉垫式。平台稳定站立后，大多数悬臂梁可以将钻台外伸到固定平台，在风大浪急的海面不能进行拖航。 2

2自升式海洋钻井平台拖航作业 2.1拖航作业步骤划分 根据自升式海洋平台相关操作规程和拖航经验，自升式平台的拖航作业可划分为以下几个步骤: 准备工作: 在进行拖航作业前要对影响船舶的风、浪、流等环境因素进行风险评估，确定拖航路线和作业态势; 同时，人员分工站位明确，拖航作业所需的工具和设备设施准备到位。拖轮和被拖平台拖航前要进行安全检查，符合相关要求和规定后才可进行下一步作业，确保拖航作业顺利进行。 拖轮就位: 主辅拖轮按预设的靠泊路线控制好船速进入作业区域，在计划的作业态势验证船位保持能力，并修正态势使船舶在最小环境力的影响下保持船位，经验证后，逐渐接近作业位置。在平台拖航之前，主辅拖轮到预定海区抛锚待命，并进行相应的检查和沟通工作。 平台与拖轮连接: 主辅拖轮移至平台附近，连接缆绳，实现拖船与平台的连接，拖缆拖力应指向并切入航线起点。连接完成后，拖轮抛锚待拖。 拖轮加力拖离平台: 自升式平台经过降船、冲拔桩、升桩过程后进入适拖状态，平台漂浮，主拖轮加力将平台拖离井组。 调整航向角: 在辅拖轮的协助下，平台及拖轮实现航向角调整，确保正确的拖航方向。 驶入航线: 在进入航线后确认无误，开始渐提升拖船速度，加速拖航。 拖航: 按照预先计划和航迹图航行，将自升式平台拖航至目的井位。

2.2拖航作业特点分析及作业过程中的风险识别 拖航作业是自升式海洋钻井平台最常用的迁航方式。进行拖航作业时，平台从一个作业地点迁航到另一作业地点，拖航时桩腿全部升起，平台处于漂浮状态，整个平台受风面积大，重心升高，摇摆惯性矩大，对平台的稳性和桩腿的强度影响较大，同时拖航时对整个自升式平台的稳性和自然环境条件要求也很高，因此拖航作业过程中平台的安全性能受到很大挑战。 拖航作业过程中的风险识别：天气突变遇强风浪；拖航所用缆绳被拉断失效；拖航时与其它船只发生碰撞或遭遇高速船只路过，其拖带的大浪造成难以预料的危害等。

3大风浪天气自升式海洋钻井平台拖航事故案例 1979年11月25日凌晨3时30分，石油部海洋石油勘探局“渤海2号”自升式海洋 3

钻井平台在渤海湾迁移拖航作业途中平台倾覆沉没，事故致72人死亡，直接经济损失3700多万元。拖航期间风力8—9级，阵风10级，浪高6-7m，通风筒被打断，使海水得以大量涌进泵舱，致使平台失去平衡，造成翻没。 2011年12月18日凌晨2点，俄罗斯远东地区“科拉号”自升式海洋钻井平台由一条拖轮从勘察加半岛附近海域拖往萨哈林岛，并有一破冰船作为辅助拖轮，途中平台一侧舷窗遭海浪和冰块冲击后破损，导致船舱开始进水，20分钟内平台全部沉没。事故致17人死亡，36人失踪。拖航期间风力7-8级，阵风9级，浪高5-6m，温度零下17°C。

4 模糊综合评价法

4.1模糊综合评价简介 模糊综合评价是借助模糊数学的一些概念，对实际的综合评价问题提供一些评价的方法。该综合评价法根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价，即用模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评价。它具有结果清晰,系统性强的特点,能较好地解决模糊的、难以量化的问题,适合各种非确定性问题的解决。

4.2风险度等级的确定 为了对船舶前往任务海区航线的安全性进行事先的评价，可采用风险分析的理论和技术方法，对可能的航线进行安全评价。 根据对船舶的调查，可将其安全性划分为3个等级，见表4.2。

表4.2 风险度等级及其含义 风险度等级 I II III 名 称 有较小风险 有较大风险 风险极大

含 义 船舶可在此状态下拖航，但应注意在必要时，须严格遵守大风浪拖航的有关规定 对船舶安全存在较大威胁，船舶应尽可能避免较长时间在此状态下拖航 对船舶安全存在严重威胁，船舶应完全避免在此状态下拖航

4.3风浪情况对自升式海洋钻井平台拖航安全影响的调查 使用专家经验评定的方法，可得到自升式海洋钻井平台在不同大风浪状态 4

下、达到不同安全等级的概率。在本文中，大风等级分为≤7级、8级、9级、和10级、>10级，共5种状态；大浪等级分为<2m、2-3m、3-4m、4-5m和≥5m，共5种状态。这样，在不同等级的大风或大浪的作用下，分别可出现5种不同风浪的拖航状态。 由此，可分别得到平台拖航时的安全等级与风和浪这两个影响因子之间的模糊隶属关系。各级风险的隶属度见表4.3。

表4.3 隶属度 0.0 0.1-0.4 0.5 0.6-0.9 1.0 含义 不可能 ← 减小 临界 增大 → 必定

4.4建立风浪要素与风险等级的模糊关系矩阵 模糊关系矩阵如下 I II III

m610m5-410m4-39m3-28m270.11.00.08.03.01.04.07.04.01.03.08.00.01.00.1)(级或浪高风力级或浪高风力级或浪高风力级或浪高风力级或浪高风力

tR

当≤7级风或<2m浪高时，最大隶属度为1.0，隶属于一级风险，风险较小，在此海况下可以拖航； 当8级风或2-3m浪高时，最大隶属度为0.8，隶属于一级风险，风险较小，在此海况下可以选择拖航，但要严格遵守大风浪航行的有关规定； 当9级风或3-4m浪高时，最大隶属度为0.7，隶属于二级风险，风险较大，在此海况下应视平台自身大风浪自存工况来选择是否拖航，如需拖航，应避免时间过长； 当10级风或4-5m浪高时，最大隶属度为0.8，隶属于三级风险，风险极大，应避免在此状态下拖航； 当>10级风或≥6m浪高时，最大隶属度为1.0，隶属于三级风险，风险极大，对船舶安全存在严重威胁，在此海况下不可拖航。 5

5“勘探二号”自升式钻井平台拖航作业实例 中石化集团公司“勘探二号”自升式钻井平台计划于2005年10月18日自渤海“埕北油田”调遣到南海北部湾执行海洋勘探任务。拖航期间由“东方勇士2”主拖，“东方勇士3”护航。18日08:00平台起拖，此时风力5-6级，风险较小，可以拖航。19日收到气象预报，21日强冷空气将会影响渤海、黄海，NE风，最大风力可达910级，浪高56m，此条件下继续拖航风险较大。平台到达预定位置后需插桩、压载、排水升台，整个过程要花1520小时才能完成整个作业，于是21日02：00平台到达预定位置并完成整个插桩等作业，平台升台到气隙8m后（该状态平台可抗15级风），“东方勇士2”拖轮解拖吗，并在平台附近待命。22日04：00风力逐渐减小，12：00，N风5-6级，浪高1.5m左右，且预报未来5天吴冷空气影响，这时，平台开始降台、冲桩、拔桩，“东方勇士2”拖轮接妥后，在“东方勇士3”护航下，又开始进入正常拖航状态。

6自升式海洋平台大风浪拖航风险评价预警产品 6.1产品的构想 首先，将ECDIS（电子海图显示与信息系统）作为传感器接入产品，提供航行海图。其次，需要海洋气象预报服务的支持，包括不同海区范围的风速等级和浪高，钻井平台接受气象预报的装置可以做为一种传感器，自动将24h或48h的气象要素实时地输入给产品，根据气象要素(风速、浪高)、风险等级的确定标准，基于模糊综合评价法原理，自动分析计算出海区各处风和浪的风险等级，两者中取最大者，一级风险用黄色表示，二级风险用橙色表示，三级风险则用红色表示。这样，海区会被分块成红、橙、黄三种颜色。 此外，产品有在可航渡区域内自动识别危险航线并设计出一条最短安全航线的作用，根据海上气象要素的动态变化，实时调整和优化航线。最后，产品可供人工选择是否接受二级风险的功能，一级风险默认为安全，可以拖航，三级风险默认为绝对不可以拖航，产品在自动设计航线时会避开三级风险红色区。

6.2产品的运行 自升式海洋钻井平台本身无自航能力，在一个井位工作完毕移位时需要拖轮进行拖航，这就需要在节约经济的基础上设计出一条安全的最短航线。因为产品有ECDIS和接受气象服务装置（如NEVTEX等）做为传感器，所以在海图显示界面上，本船位置是已知的，并会显示在海图上，只需人工设置目的点，也就是要移位处，产品会默认不接受二级风险，自动设计出避开二级、三级风险区域的最

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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。

海上救助拖带作业风险评估方法和安全防范措施

海上救助拖带作业风险评估方法和安全防范措施

海上救助拖带作业风险评估方法和安全防范措施摘要：本文通过深入分析一起典型海上救助拖带作业案例风险点，总结出一种海上救助拖带作业的风险评估方法，并结合工作实践，提出了此类救助风险评估注意事项和作业中较为实用的风险防范措施和方法。

关键词：救助 拖带 风险评估安全 防范0引言近年来，受极端恶劣天气的异常影响，海上安全形势的复杂多变，涉海突发事件呈现多发趋势，救助遇险种类呈现出多元化和复杂化的特点，救助船舶面临着更为复杂多样的姚　亮（交通运输部东海救助局　上海　200090）2 风险评估2.1开展风险评估，首先要获取风险评估要素上述典型案例中，救助船舶根据当时的天气海况、失去动力船舶的状况、救援的需求等，获取风险评估要素有以下几个方面：（1）遇险船舶为满载钢材等货物的大型船舶，质量大，吃水深，救助作业中没有任何动力设备协助。

拖带航行期间，无法配合救助船作业，容易产生大幅偏荡导致救助船操纵困难和断缆。

（2）遇险船船员缺乏救助作业经验和相关知识，需要NAVIGATION航海52Marine Technology 航海技术如得出风险等级为不可容忍的风险，降低风险之前，不论工作是否已经开始，都必须停止。

2.3 确定风险等级救助作业风险评估救助船舶在实施救助作业前意识到作业存在的风险，并在本船的能力下采取相应措施后进行评估，判断作业安全是否可控，确定每一个工作过程风险等级，并采取相应的防范措施，只有在风险可控下船舶方可实施救助作业。

但如果任一个工作过程风险等级为判定为重大风险，救助船舶可通过改进措施，对改进措施后的风险重新评估，如风险可控，作业方可实施。

一旦以船舶的自身能力已无法控制作业安全风险，应立即向岸基指挥部门报告，由岸基指挥部门采取措施给予岸基支持，再次开展风险评估，确定降低和控制风险措施，如果岸基指挥部门评估风险不可控，救助作业应立即暂停或终止。

风险评估流程图详见图2-1所示。

3拖航救助的风险防范（1）针对本文典型案例，救助船舶制定了以下防范措施来降低风险等级① 及时与遇险船舶进行沟通，了解其船舶主机设备的损坏情况。

自升式钻井平台技术发展趋势

自升式钻井平台技术发展趋势

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。

基于云模型的集装箱船大风浪航行安全评价

基于云模型的集装箱船大风浪航行安全评价

基于云模型的集装箱船大风浪航行安全评价随着全球贸易和物流业的快速发展，海运业也在不断壮大。

而作为海运业重要的组成部分之一的集装箱船，其在大风浪条件下的航行安全问题备受关注。

大风浪条件下的航行安全问题一直是海运业的一大难题，而基于云模型的集装箱船大风浪航行安全评价，可以为相关部门提供有效的参考和指导，保障船舶和人员的安全。

一、基于云模型的概念和应用云模型（cloud model）是由中国科学家李德仁教授于1999年首次提出的，它是一种用来描述不确定性的数学模型，能够有效地处理模糊、不精确的信息。

云模型将事物的隶属度和不确定性联系起来，可以更好地描述不确定性的多样性和复杂性。

在航行安全评价中，考虑到大风浪等不确定性因素，使用云模型对相关数据进行建模和分析，可以更准确地反映出实际情况，为航行安全评价提供更加科学的依据。

1. 数据采集与建模在进行集装箱船大风浪航行安全评价时，首先需要对相关数据进行采集和建模。

通过获取船舶的技术参数、航线、气象条件等多种数据，并利用云模型对这些数据进行建模，可以更全面地了解船舶在大风浪条件下的航行安全情况。

2. 不确定性评估在云模型中，不确定性是一个重要的考量因素。

集装箱船在大风浪条件下的航行安全受到许多不确定性因素的影响，比如风浪的变化、船舶自身的稳定性、航行路线的选择等。

通过云模型的不确定性评估，可以更加客观地评价船舶在大风浪条件下的航行安全性。

3. 安全风险评估基于云模型的集装箱船大风浪航行安全评价还需要进行安全风险评估。

通过对集装箱船在大风浪条件下的航行安全风险进行评估，可以找出潜在的危险点和风险源，并及时采取措施进行干预或预防，以保障船舶和人员的安全。

1. 更具科学性传统的航行安全评价方法往往偏向于定性分析，而基于云模型的集装箱船大风浪航行安全评价可以更加科学地进行数据建模和分析，更好地反映实际情况。

云模型能够更好地处理不确定性信息，因此基于云模型的集装箱船大风浪航行安全评价考虑的因素更全面，评价结果更加准确。