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[海洋工程] 海上钻井平台分类

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发表于 2011-3-27 18:57 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国上海
海上钻井平台分类
海洋平台:(1)移动式平台: 坐底式平台  自升式平台    钻井船  半潜式平台  张力腿式平台  牵索塔式平台 SPAR
                  (2)固定式平台:导管架式平台  重力式平台
固定平台又可以分为桩式海上固定平台、重力式海上固定平台、自升式海上固定平台
导管架型平台:在软土地基上应用较多的一种桩基平台。由上部结构(即平台甲板)和基础结构组成。上部结构一般由上下层平台甲板和层间桁架或立柱构成。甲板上布置成套钻采装置及辅助工具、动力装置、泥浆循环净化设备、人员的工作、生活设施和直升飞机升降台等。平台甲板的尺寸由使用工艺确定。基础结构(即下部结构)包括导管架和桩。桩支承全部荷载并固定平台位置。桩数、长度和桩径由海底地质条件及荷载决定。导管架立柱的直径取决于桩径,其水平支撑的层数根据立柱长细比的要求而定。在冰块飘流的海区,应尽量在水线区域(潮差段)减少或不设支撑,以免冰块堆积。对深海平台,还需进行结构动力分析。结构应有足够的刚度以防止严重振动,保证安全操作。并应考虑防腐蚀及防海生物附着等问题。导管架焊接管结点的设计是一个重要问题,有些平台的失事,常由于管结点的破坏而引起。管结点是一个空间结点,应力分布复杂;近年应用谱分析技术分析管结点的应力,取得较好的结果。
    混凝土重力式平台的底部通常是一个巨大的混凝土基础(沉箱),用三个或四个空心的混凝土立柱支撑着甲板结构,在平台底部的巨大基础中被分隔为许多圆筒型的贮油舱和压载舱,这种平台的重量可达数十万吨,正是依靠自身的巨大重量,平台直接置于海底。现在已有大约20座混凝土重力式平台用于北海。


钻井船是浮船式钻井平台,它通常是在机动船或驳船上布置钻井设备。平台是靠锚泊或动力定位系统定位。
按其推进能力,分为自航式、非自航式;按船型分,有端部钻井、舷侧钻井、船中钻井和双体船钻井;按定位分,有一般锚泊式、中央转盘锚泊式和动力定位式。浮船式钻井装置船身浮于海面,易受波浪影口向,但是它可以用现有的船只进行改装,因而能以最快的速度投入使用。适用于深海钻井的主要是两种浮式钻井装置——半潜式钻井平台和钻井船。


牵索塔式钻井平台得名于它支撑平台的结构如一桁架式的塔,该塔用对称布置的缆索将塔保持正浮状态。在平台上可进行通常的钻井与生产作业。原油一般是通过管线运输,在深水中可用近海装油设施进行输送。埃克逊技术公司曾为欧洲北海350m水深的环境设计牵索塔,该塔具有面积为36.5m2的四方形剖面的塔式结构,整个长度的剖面都一样,其一端承载平台设备,另一端停放在称为桩腿筒的竖向承载基础上,有16根桩腿,另有10.8cm的钢缆24根作为导引索系统,每根钢缆通过旋转接头直到海底,分别与165t重的水泥块和1.4m长的桩连接拉紧。桩的分布半径约有1000m,油井导管穿过桩腿筒,整个系统可容纳30个油井导管。塔是顺应式的,能随波浪力的响应稍微移动,其系泊系统能对塔提供足够的复原力,使它始终保持垂直状态。设计时允许塔的倾斜度在2度以内。

张力腿式钻井平台也是采用锚泊定位的,但与——般半潜式平台不同。其所用锚索绷紧成直线,不是悬垂曲线,钢索的下端与水底不是相切的,而是几乎垂直的。用的是桩锚(即打入水底的桩为锚)或重力式锚(重块)等,不是一般容易起放的抓锚。张力腿式平台的重力小于浮力,所相差的力量可依靠锚索向下的拉力来补偿,而且此拉力应大于由波浪产生的力,使锚索上经常有向下的拉力,起着绷紧平台的作用。张力腿式平台自1954年提出设想以来,迄今已有40年的历史。

Spar平台主要由四个系统组成[2]:顶部模块、壳体、系泊系统和立管(生产、钻探、输油等)。顶部模块是一个多层桁架结构,它可以用来进行钻探、油井维修、产品处理或其它组合作业。用来支撑钻探设备和生产设备的生产钻探甲板及中间甲板与固定平台的甲板很接近,井口布置在中部。
    传统Spar的主体是一个大直径、大吃水的具有规则外形的浮式柱状结构。水线以下部分为密封空心体,以提供浮力,称为浮力舱,舱底部一般装压载水或用以储油(柱内可储油也成为Spar的显著优点),中部由锚链呈悬链线状锚泊于

FPSO是由上部模块、船体和系泊系统三个部分组成,而实际上FPSO的组成与其功能密不可分:上部生产模块一般在主甲板以上,相当于一座陆上的生产厂,设置油气生产和污水处理所需要的设备;船体储油舱室在主甲板以下的舱室.除压载水舱、燃油舱、淡水舱、机泵舱和部分与生产模块相关的工艺舱室外,很大部分舱室用来储存经处理的合格原油;系泊系统将FPSO的船体与海底连接,调节在风、浪、流作用下的运动.保证FPSO长期安全地在海上作业;供电和供热系统是FPSO利用生产过程中分离出来的废气作为燃料进行发电和加热锅炉,提供FPSO本身生产、照明及输送到各井口平台;全油田生产指挥系统及生活基地是供生产操作人员指挥、生活和休息的场所;海底连接系统包括输通油气的采油树、海底管汇、立管和立管基座及输油管连接系统;井口平台与FPSO连接的控制监控系统以及油井服务系统等。

浮式生产储卸油系统是英文Floating Production Storagl and Offloading System的直译。有时简称浮式生产系统。我国大多称其为浮式生产储油装置。简称FPSO。

FPSO将采油平台开采的海底原油进行油水气处理后注入货油舱临时储存。再由输送油船运走。是集海上油气生产、储存、外输、生活、动力于一体的长期系泊于固定海域的浮式生产系统。FPSO是一个技术密集的海上采油的重要设施。通过单点系泊系统固定在海上。可随风、浪、流的作用进行360度全方位自由旋转,适用于深水油田开发,作业水深可达2000米以上。

中国浮式生产储油船(FPSO)的开发现状

1976年,壳牌石油公司首次引入FPSO概念,那是一艘在Castellon海域由油船改装而成的FPSO。在那以后的26年间,前15年是其概念形成阶段,进入9O年代以后,则进入一个快速发展阶段。最初的FPSO大都是改装船舶,在这方面,新加坡的船厂做得较为成功,取得了大部分改装船工程项目。目前,FPSO 的建造市场主要由日本、韩国造船企业和新加坡船厂统治。由于一艘FPSO造价高达几亿美元,是典型的高加值船舶,所以中国船厂近年来也开始积极介入这个市场。
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龙船学院
发表于 2011-3-27 19:40 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏镇江
张力腿Mini-TLP版的,记忆中由上海交大的哪位教授发明的
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发表于 2011-3-31 02:21 | 显示全部楼层 来自: 伊朗
学习了
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发表于 2011-3-31 21:31 | 显示全部楼层 来自: 中国辽宁大连
学习了啊
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发表于 2011-4-1 12:43 | 显示全部楼层 来自: 中国北京
有图的话就更好了。。。
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发表于 2011-4-14 13:54 | 显示全部楼层 来自: 中国天津
学习了,收获不小。
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发表于 2011-4-29 23:07 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
学习ing~
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发表于 2011-5-2 16:35 | 显示全部楼层 来自: 中国辽宁大连
学习了
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发表于 2012-8-26 15:39 | 显示全部楼层 来自: 中国江苏南通
学习了
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发表于 2013-4-17 21:14 | 显示全部楼层 来自: 中国辽宁大连
不错的介绍
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发表于 2013-4-29 09:54 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
入门很好
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