【文章內(nèi)容簡介】 6代半潛式鉆井平臺在上海外高橋船廠進塢鋪底,該平臺預計2010年10建造完成 ,作為中國人走向深海的利器 ,可以極大地提升中國在深水油氣田勘探開發(fā)的能力 ,加快我國南海深水油氣資源勘探開發(fā)的步伐。半潛式鉆井平臺的發(fā)展趨勢為①工作水深顯著增加②適應更惡劣海域。半潛式平臺僅少數(shù)立柱暴露在波浪環(huán)境中 ,抗風暴能力強 ,穩(wěn)定性等安全性能良好。大部分深海半潛式平臺能生存于百年一遇的海況條件 ,適應風速達 100～120 kn,波高達16～32 m,流速達 2～4 kn。隨著動力配置能力的增大和動力定位技術的新發(fā)展 ,半潛式平臺進一步適應更深海域的惡劣海況 ,甚至可望達全球全天候的工作能力。③可變載荷增大。采用先進的材料和優(yōu)良的設計 ,半潛式平臺自重相對減輕 ,可變載荷不斷增大 ,以適應更大的工作水深和鉆深。甲板可變載荷 (包含立柱內(nèi) )將達萬噸 ,平臺自持能力增強。同時甲板空間增大 ,鉆井等作業(yè)安全可靠性提高。④外形結構簡化。半潛式平臺外形結構趨于簡化 ,立柱和撐桿節(jié)點的型式簡化、數(shù)目減少。立柱從早期的 8立柱、 6立柱、 5立柱等發(fā)展為 6立柱、4立柱 ,現(xiàn)多為圓立柱或者圓角方立柱。斜撐數(shù)目從 14～20根大幅降低 ,甚至減為 2～4根橫撐 ,并最終取消各種形式的撐桿和節(jié)點。下浮體趨向采用簡單箱形 ,平臺甲板主體也為規(guī)則箱形結構 ,且甲板結構出現(xiàn)層高 1～2 m的雙層底。⑤采用高強度鋼。采用強度高、韌性好、可焊性好的高強度和甚高強度鋼 ,以減輕平臺鋼結構自重 ,提高可變載荷與平臺鋼結構自重比 ,提高總排水量與平臺鋼結構自重比。⑥裝備先進化。深海半潛式平臺裝備了新一代的鉆井設備、 動力定位設備和電力設備 ,監(jiān)測報警、 救生消防、通訊聯(lián)絡等設備及輔助設施和居住條件也在增強與改善 ,平臺鉆井作業(yè)的自動化、效率、安全性和舒適性等都有顯著提高。（4）深水鉆井船鉆井船是移動式鉆井裝置中機動性最好的一種。其移動靈活 ,停泊簡單 ,適用水深范圍大 ,特別適于深海水域的鉆井作業(yè)。鉆井船主要由船體和定位設備 2部分組成。船體用于安裝鉆井和航行動力設備 ,并為工作人員提供工作和生活場所。在鉆井船上設有升沉補償裝置、 減搖設備、 自動動力定位系統(tǒng)等多種措施來保持船體定位。自動動力定位是目前較先進的一種保持船位的方法 ,可直接采用推進器及時調(diào)整船位。全球現(xiàn)有 45艘鉆井船 ,其中額定作業(yè)水深超過 500 m的深水鉆井船有40艘,%。鉆井船主要活躍在巴西海域、美國墨西哥灣和西非海域。今后鉆井船的主要發(fā)展特點是:①設計工作水深將明顯增加,預計在未來20a內(nèi),鉆井船的目標水深將達 4000～5000 m(13 120～16 400 ft)。②裝備先進的、高精度的大功率動力定位系統(tǒng) (DPS2 3)。③裝備大功率超深井鉆機 ,目標鉆井深度在10668 m (35000 ft)以上。預計在未來20a內(nèi),鉆井船的鉆井深度能力將突破 15000 m。④采用甚高強度鋼和優(yōu)良的船型及結構設計,將總排水量與船總用鋼量的比值進一步提高。船具有良好的安全性、 抗風暴能力 ,全球、全天候的工作能力和自持能力長。（5）張力腿平臺( Tensi on Leg p latfor m, TLP)作為一種用于深海油氣開采、生產(chǎn)和加工處理的海洋結構物,是深海油氣勘探開發(fā)最重要的發(fā)展概念之一。TLP平臺具有運動性能好、抗惡劣環(huán)境作用能力強、可移動和經(jīng)濟性好等特點,為深海油氣生產(chǎn)、開發(fā)提供了經(jīng)濟的解決方案,具有良好的發(fā)展勢頭。自1984年世界上第1座TLP平臺(Hutt on平臺 )在北海建成之后,目前已開發(fā)出3種TLP平臺型式,即傳統(tǒng)型的TLP、Mini TLP和ETLP。20世紀90年代是 TLP平臺發(fā)展的黃金時期,傳統(tǒng)TLP平臺技術已趨于成熟,出現(xiàn)了一大批傳統(tǒng)型的TLP平臺,如Snorre、Auger、Mars、Ram /Powell、Ursa和 B rutus平臺,工作水深不斷增加,工作載荷不斷突破,平臺技術革新也不斷涌現(xiàn),獲得了很大的發(fā)展。到2004年,已相繼安裝8座傳統(tǒng)類型的TLP平臺,并且這8座TLP平臺接連打破了深水采油平臺工作水深的世界紀錄,其中Ursa的水深更是達到1225m。MiniTLP是在1998年發(fā)展起來的,它不是一種簡單縮小化的傳統(tǒng)類型TLP,而是通過對平臺上體、立柱以及張力腿系統(tǒng)進行結構上的改進,使其達到優(yōu)化各項參數(shù)、以更小噸位獲得更大載荷的目標。自世界上第1座Mini TLP—Morpeth TLP安裝下水以來,Mini TLP在生產(chǎn)領域的應用發(fā)展迅速,發(fā)展前景良好。目前,世界上出現(xiàn)的Mini TLP主要有2大系列,一是由Atlan2tia公司設計的SeaStar TLP系列,另一個則是由MODEC公司設計的MOSES TLP系列。ETLP即延伸式張力腿平臺,是Extended Ten2si on Leg Platform的簡稱。這種新型的TLP設計概念是由ABB公司提出的。相對于傳統(tǒng)型TLP,ETLP主要是在平臺主體結構上做了改進,動力性和結構穩(wěn)定性都有很大的提高。目前世界上有3座ETLP, 其中最早落成的一座是ExxonMobil公司的Kizomba A ET LP, 該平臺位于西非安哥拉海域,水深1250m,2003年9月安裝下水。另外一座Kizomba BETLP,平臺結構和尺寸幾乎和 KizombaA一樣,由韓國現(xiàn)代重工制造。最深的一座是Conoco Philli p s公司在墨西哥灣剛剛下水的Magno2lia ET LP。該ETLP將打破Marco Pol o T LP剛剛創(chuàng)下的TLP平臺工作水深的世界紀錄,其工作水深將達到1425 m。TLP平臺的結構型式包括如下幾種：①傳統(tǒng)型TLP主體一般都呈矩形或三角形,平臺上體位于水面以上,通過4根或3根立柱連接下體,立柱為圓柱形結構,主要作用是提供給平臺本體必要的結構剛度。平臺的浮力由位于水面下的沉體浮箱提供,浮箱首尾與各立柱相接,形成環(huán)狀結構。張力腿由1～4根張力筋腱組成,上端固定在平臺本體上,下端與海底基座模板相連,或直接連接在樁基頂端。有時候為了增加平臺系統(tǒng)的側(cè)向剛度,還會安裝斜線系泊索系統(tǒng),作為垂直張力腿系統(tǒng)的輔助。海底基礎將平臺固定入位,主要有樁基或吸力式基礎2種形式。中央井位于平臺上體,可以支持干樹系統(tǒng),生產(chǎn)立管通過中井上與生產(chǎn)設備相接,下與海底油井相接。②Mini TLP的平臺主體打破了傳統(tǒng)類型TLP的3柱或4柱式結構,采用一種非常獨特的單柱式設計。這一圓柱體結構稱為中央柱,中央柱穿過水平面,上端支撐平臺甲板,在接近下端的部位,通過內(nèi)部的水平和斜拉牽條連接固定3根矩形截面的浮筒,各浮筒向外延伸成懸臂梁結構,彼此在水平面上的夾角為120176。,形成輻射狀,且浮筒的末端截面逐漸縮小。這3根浮筒向平臺本體提供浮力,并且在外端與張力腿系統(tǒng)連接。中央柱包括外殼壁、月池或通道。平臺內(nèi)部空間被分割成一系列水密空間。張力腿(6根)從浮筒末端的連接頭垂直延伸到海底樁基,浮筒浮力拉緊張力腿,中央柱浮力支持甲板載荷,保證平臺抗顛覆的穩(wěn)定性。MOSES TLP的平臺主體仍然沿襲了傳統(tǒng)TLP的四角柱結構設計。平臺浮力主要由一個位于平臺基座中的浮艙來提供,平臺基座位于水面以下,形狀比較特殊,基座中央為一正方體,每條棱沿對角線向外延伸形成懸臂梁結構,懸臂梁縱截面為三角形,張力腿系統(tǒng)就連接在這4條懸臂梁的頂端。立柱與基座連為一體,分別坐落在基座頂面的4個邊角上。③ETLP平臺主體主要由立柱和浮箱2大部分組成。按照立柱數(shù)目的不同可以分為3柱式 ETLP和4柱式 ETLP,立柱有方柱和圓柱2種形式,上端穿出水面支撐平臺上體,下端與浮箱結構相連。浮箱截面形狀為矩形,首尾相接形成環(huán)狀基座結構,在環(huán)狀基座的每一個邊角上,都有一部分浮箱向外延伸形成懸