半潜式钻井平台

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1、半潜式钻井平台一种海上钻井装置。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。半潜式钻井平台，又称立柱稳定式钻井平台，是大部分浮 体没于水面下的一种小水线面的移动式钻井平台，是从坐 底式钻井平台演变而来的。半潜式钻井平台,又称“支柱稳定平台”，它是在坐底式钻井平 台的基础上发展起来的。它的结构与坐底式基本相似，下 部为一浮筒构架，上部为平台。它与沉底式不同之处在 于：它在工作时不是座在海底，而是像船体一样漂浮在海 面上。当水深较浅时，半潜式平台的沉垫（浮箱）直接坐于海 底，这时，将它用

2、作坐底式钻井平台。当工作水深>30m 时，平台漂浮于海水中，相当于钻井浮船。到目前为止， 半潜式钻井平台已经经历了第一代到第六代（可钻 3000 米）的历程。它是目前应用最多的浮式钻井装置。据统 计，目前世界上的深水半潜式钻井平台可钻 3000 多米深， 而国内钻井深度一般在 300m 以内。 半潜式钻井平台主要由上部平台、下浮体（沉垫浮箱）和中部 立柱三部分组成。 上部平台任何时候都处在海面以上一定高度。下部浮体在 航行状态下是浮在海面上，浮体的浮力支撑着整个装置的 重量。在钻井作业期间，下部浮体潜入海面以下一定的深 度，躲开海面上最强烈的风浪作用，只留部分立柱和上部 平台在海面以上。

3、正是因为在工作期间半潜入海面以下这 种特点，被命名为半潜式钻井平台。这种钻井平台在水深 较浅时，也可以坐在海底进行钻井，与坐底式一样。 上部平台 半潜式是从坐底式发展而来，所以上部平台部分，与坐底 式平台类似，但比坐底式平台要先进得多。上部平台一般 也分成两层，上层为主甲板，下层为机舱。主甲板上主要 放置钻机、井架、钻具、起重设备、消防、救生设备、各 种工作间和生活区（一幢楼房），还有直升飞机平台等。下层 甲板即机舱内主要是机泵组，固井设备，泥浆循环系统， 以及各种材料库罐等。平台的尺度都相当大，所以有很高 的自持能力。上部平台的形状以矩形最为常见，此外还有 三角形、五角形、八角形，甚至还有十

4、字形和中字形。 沉垫浮箱 沉垫又称浮箱，制成船形沉没于水，有许多各自独立的舱 室，每个舱室内有进水泵和排水泵。它用充水排气及排水 充气来实现平台的升降。其外形有矩形、鱼雷形、潜艇形 及上下平坦、左右两侧为椭圆等多种形式，内有供升降用 的压载舱。立柱 它用于支撑平台，连接平台与沉垫。立柱个数有 3，4，5 6，8 个等。锚泊系统 它用于给平台定位，通过锚和锚链来控制平台的水平位 置，把它限在一定的范围内，以满足钻井工作的要求。半 潜式钻井平台自航或拖航到井位时，先锚泊住，然后向下 船体和立柱内灌水，待平台下沉到一定设计深度呈半潜状 态后，就可进行钻井作业。钻井时，由于平台在风浪作用 下产生升沉，

5、摇摆、飘移等运动，影响钻井作业，因此半 潜式钻井平台在钻井作业前需要先下水下器具，并采用升 沉补偿装置、减摇设施和动力定位系统等多种措施来保持 平台在海面上的位置，方可进行钻井作业。半潜式钻井平 台主要用于钻勘探井，也可以钻生产井，并且可作生产平 台用于油田的早期开发，在钻探出石油之后，即可迅速转 入采油，此时可作为浮式生产系统的主体。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，维修费用高，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。半潜式钻井平台的 稳定性比钻井浮船好。当浮箱注满水后，再用锚链固定。 这样虽然处于漂浮状态，但是比钻井浮船稳定。而且，运

6、移灵活。由于半潜式钻井平台既能满足水深多变的要求， 又能及时地运移，因此它最具有发展潜力。 半潜式钻井平台一般由平台本体、立柱和下体或浮箱组 成。此外，在下体与下体、立柱与立柱、立柱与平台本体 之间还有一些支撑与斜撑连接。在下体间的连接支撑，一 般都设在下体的上方，这样，当平台移位时，可使它位于 水线之上，以减小阻力。平台上设有钻井机械设备、器材和生活舱室等，供钻井工 作用。平台本体高出水面一定高度，以免波浪的冲击。下 体或浮箱提供主要浮力，沉没于水下以减小波浪的扰动 力。平台本体与下体之间连接的立柱，具有小水线面的剖 面，主柱与主柱之间相隔适当距离，以保证平台的稳性， 所以又有立柱稳定式之称

7、。半潜平台效果图 半潜式钻井平台的类型有多种，其主要差别在于水下浮体 的式样与数目，按下体的式样，大体上可分为沉箱式和下 体式两类。 沉箱式沉箱式是将几根立柱布置在同一个圆周上，每一根立柱下 方设一个下体，称为沉箱。沉箱的剖面有圆形、矩形、靴 形。沉箱的数目，亦即立柱的数目，有三个、四个、五个不等。下体式下体式中最常见的是两根鱼雷形的下体分列左右，每根下体上的立柱数可以有两根、三根、四根。下体的剖面有圆形、矩形、或四角有圆弧的矩形。为了减小平台在移位时的水阻力，将下体的首尾两端做成流线型体。最常见的是双下体型和四下体型还有环型下体式，是用四根立柱支承平台本体，立柱下方支承于一个圆形剖面有十二边

8、的环形 下体上。此种型式根据模型试验表明耐波性较好，但阻力 较大。由于半潜式钻井平台在波浪上的运动响应较小，在几种钻 井平台中得到很大发展，在海洋工程中，不仅可用于钻 井，其他如生产平台、铺管船，供应船、海上起重船等都 可采用。随着海洋开发逐渐由浅水向深水发展，这类平台 的应用，将会日渐增多，诸如油与气的贮存，离岸较远的 海上工厂，海上电站等都将是半潜式平台的发展领域。半潜式钻井平台在深水区域作业，需依靠定位设备，一般 为锚泊定位系统，常规的锚泊定位系统通常由辐射状布置 的八个锚组成，用链条或钢绳与平台连接。水深超过300 500 米时，需要采用动力定位系统或深水锚泊定位系统。动 力定位系统是

9、船舶声纳系统的发展，在这种系统中，信号 由平台发给或收自装在海底的传感器。深水锚泊系统，需 用大量链条，靠供应船运载。半潜式钻井平台由于下体都 浸没在水中，其横摇与纵摇的幅值都很小，有较大影响的 是垂荡运动。2012 年 5 月 7 日拍摄的“海洋石油 981”钻井平台 2011 年 5 月 23 日，中国海洋工程装备制造业标志性工程、国家科技 重大专项标志性装备之一3000 米深水半潜式钻井平台 “海洋石油 981”成果汇报会暨命名仪式在上海隆重举行。2012 年 2 月 14 日，“海洋石油 981”通过了广东海事局和湛 江海事局联合对其进行的船舶安全检查，作为中海油深海 开发舰队的旗舰，

10、移往南海深水油田进行勘探钻井、生产 钻井、完井和修井等现场作业。1 它的投入使用，对于中 国进军深海海洋工程装备开发、提升深水作业能力、实现 国家能源战略、维护国家权益等具有重要的战略意义。2012 年 5 月 9 日，中国首座自主设计、建造的第六代深水 半潜式钻井平台“海洋石油 981”即将在中国南海海域正式开 钻。2“海洋石油 981”是中国首座自主设计、建造的第六代深水半 潜式钻井平台，最大作业水深 3000 米，钻井深度可达 12000 米，平台自重超过 3 万吨；从船底到钻井架顶高度为 136 米，相当于 45 层楼高。“海洋石油 981”的建成，填补了 中国在深水钻井大型装备上的空白，使我国深水油气资源 的勘探开发能力和大型海洋装备建造水平跨入世界先进行