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[基础知识] 半潜式钻井平台如何改装?

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发表于 2017-2-3 16:37 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国上海
平台退役

资深钻井平台分析师Liz  Tysall女士从Rigzone离职之后去了另一家海洋钻井咨询机构Rystad Energy,她在Rsystad预测2016年浮式钻机的市场还没有触底,2017年会继续下探,低油价下钻井承包商为了缩减费用,可能会将更多的代级比较老的平台(尤其是2-3 代平台)做退役处理,抑或是改造升级提高其作业能力。

如果直接把钻井包拆掉,或许打开了另一个脑洞。
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1、退役平台怎么办?

为了提高平台的作业性能,提高平台的投资产出比,半潜式钻井平台在全生命周期中通常会经历多次升级改造,有的甚至索性把钻井装备拆除,做成一个海上酒店,或者军事雷达,当然,大部分的老旧平台会被拆解。

1999年,Ocean Odyssey 钻井平台在事故后被改造成火箭发射平台。此类改造,基本上是基于原有平台的再设计建造,整个平台结构与原钻井平台已经完全不同。
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2003年,美国政府为美军买了1座Moss Maritime设计的CS50 半潜式钻井平台的船体,并且把它改造成X波段海上移动雷达平台。
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此类改造主要为平台甲板的改造,拆除钻井系统,扩大雷达站及生活楼模块,增加相应的逃生、救生、生活支持等设施,对船体的改动相对较小。

奥利地的游轮设计师已经把半潜式平台酒店设计好了,但这只是个设计,现在经济不景气,项目开工的可能不大。

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02全球半潜式平台数据据2005年11月Rigzone 数据统计,目前在役的半潜式钻井平台有193 座,其中包括31 座没有作业合同而被闲置的平台、4座在监测维护的平台和2座在升级改造的平台,另有在建平台27座。自2012年至2015年底,共有33 座半潜式钻井平台退役,均为2-4 代平台。

半潜式钻井平台的设计寿命通常在20-30年,目前在役的半潜式钻井平台中1985年前服役的有84座,2000后新建的平台78座。

1985 年前服役的平台全部超出了平台的原设计寿命,但是根据船级社的规范,对达到寿命的平台经过船级社评估合格后可以进行延寿工作。

2000年后新建的平台,特别是最近建造的平台在运营的过程中,都要经历一段磨合期,其间船东会根据自身作业需求及平台的运营状态对平台进行维护改造。

03中国有13座半潜式钻井平台在役,其中多半是老古董大家所熟知的南海系列都是船龄三四十年的老古董,之所以还在服役,是因为都做过了大大小小的改装和升级。

我国目前有13 座半潜式钻井平台在役(先不算North Dragon),世界上有200+座半潜式钻井平台在役,平台数量的增多需要有更多的维护升级技术做支持。
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我国在役平台中有6座平台作业水深小于500m(南海2号、南海5号、南海6号、南海7号、勘探3号、勘探4号),3座平台作业水深为750m(COSL Pioneer、COSL Innovator、COSL Promoter ),3座平台作业水深为1500 m(南海8号、南海9号、COSL Prospector),1座平台作业水深达到3000 m(HYSY981 )。另外,HYSY982 平台正在建造,作业水深1500 m,来福士做的Beacon Pacific系列和Blue whale系列也在建造中。我国平台建造时间两极分化尤为明显,8座1988 年前服役,5座2011 年后服役,由此,老平台的改造升级,新平台的维护改造已被提上日程。

04新船型的改装开发设计阶段主要是针对已有设计方案的修改升级,最常见的就是新船型开发,如GVA系列平台(GVA4000、GVA4500、GVA7500、GVA10000 等),这些平台就像汽车的分级一样,A级车,B级车,C级车,D级车,每种等级都有不同的轴距,这里的平台也是一样,主尺度,排水量,可变载荷通过做大浮箱和立柱等方式变大,感觉就像一个拉皮手术,研发升级思路是通过改变立柱和横撑的形状及尺度,改变浮箱的主尺度来满足不同船型的设计要求。

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同样的,F&G 系列平台(F&G 9500、F&G-1020、F&G Millennium SA、F&G ExD 等),Aker系列平台(Aker H3 、Aker H4、Aker H6 等),Moss系列平台(Moss CS30、Moss CS 40、Moss CS 50、Moss  CS 60等),每型平台都是根据已有设计及已建平台的作业经验开发而成。

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05老平台如何做升级改装?说到半潜平台的改装,国内的来福士和中远想必对GM4000这条船记忆犹新。GM4000这条船是个小奇葩,有设计缺陷,到最后才发现排水量或者VDL不够,于是船东和船厂就按照常规思路在Column水线面处贴了一块小布丁,这块补丁做成了半圆形,据说能补上数千吨的排水量。

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来福士和中远的人都提醒过Global Marine的人,既然错了就改,做优化处理,可是人家不听,那对不起,这个设计只能烂掉,现在官网上都没有GM4000这个设计型号了,取而代之的是中集来福士让Mustang(或者说格朗)的改进型GM4-D,中远索性把它改成了500人半潜式生活平台,设计号为GM500,名字叫安迅。

为什么说贴补丁补甲板可变载荷是常规做法呢?原来国外早有成例。

在首座平台(首批)进行建造时,超出了设计的预期(船厂建造工艺及技术问题造成船体增重,设计缺陷致使建造过程中的排水量与设计不符),船厂采取增加永久浮筒的方法进行弥补。

此时最容易出现浮力不足或VDL不足的问题。VDL不足时可以采取在立柱上加临时浮筒,增加的浮筒体积比较小,主要在水线面处。下图的West leo 平台就加过这样的补丁,这块像口香糖的补丁感觉比来福士的半圆筒好看些。
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再比如下图的Scarabeo 6,为了增加甲板面积和可变载荷,前后做了两个大阳台,Pontoon内侧增加了永久浮箱,甲板上能放一大堆钻具,把钻井能力从450米提升到1500米。

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我们的南海8号的钻井深度也是从450米改到1500米,从外形上看就是加了个奇怪的补丁,不过隔水管就做到800米,所以南海8号的适应水深被限制在800米。
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下图的Ensco 5005跟南海8号一样,也在前后Column上加永久浮筒,Ensco5005的前后column都增加了半圆筒形的浮筒。
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如果想要提高平台稳性,那么也有办法,看看南海2号是如何改的。下图为南海二号。
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在图片右边可以很明显的看到有一个类似column的圆柱体搭在首尾平台column上。


南海2号也不是第一个这么改的,看看Blackford Dolphin:

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南海7号也是通过平台首尾增加的column附筒来增加平台稳性:
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南海6号也有类似的小支撑:
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以上这些大都是通过增加浮筒或者扩建甲板来增加甲板可变载荷从而增强平台钻井能力的,还有增加动力定位系统的,朋友们见过吗?
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改变平台定位方案主要是指将原来建造的系泊定位的平台改造成动力定位平台或是系泊辅助动力定位平台,改造方式也比较常规,就是在浮箱底部增加全回转螺旋桨,但需要在甲板上增加电站,在浮箱增加推进器舱,在甲板、立柱、浮箱内增布电缆及控制管线,增加的设备、设施较多,需要扩大立柱及浮箱尺寸。

典型改造案例如Sedco702平台,由系泊定位改为DP2动力定位,平台更换钻井设备,在浮箱上增加8个全回转螺旋桨,平台前后立柱往外延伸增加方形附柱,甲板外延。

这种改造方案主要出第2-3 代平台,特别是Sedco700 系列平台。

06钻井平台改生产平台或者生产平台2015年底海油总院数据,半潜式钻井平台可以改成半潜式生产平台(26座),也可以做成半潜式生活平台(10+座),还可以改成钻井辅助平台。

1975 年,Transworld58 号半潜式钻井平台改造成为世界上第1 座半潜式生产平台Argyllfpf,作业于北海海域Argyll 油田。
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此类改造涉及到平台整体的改造,包括拆除平台已有推进或动力定位系统(如有),对浮箱、立柱、横撑进行加强或改造,对甲板进行改造,拆除或简化钻井系统,增加生产处理模块。目前,在役的半潜式生产平台中有25 座经半潜式钻井平台改造而成,作业于巴西、北海、美国墨西哥湾,南中国海等海域。

1997 年,南海挑战号半潜式生产平台由Sedco708 平台改造而成,服役于南海流花11-1油田,实现了近20年的安全生产作业。平台前后立柱外延伸增加方形附柱、横撑取消,增加横向浮箱,甲板外延,保留平台的钻井功能,增加电站设备。

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2005 年,一座Sedco600 系列半潜式钻井平台Safe Astoria被改造成生活支持平台由Prosafe Offshore公司运营作业,可容纳349人。此类改造主要为平台甲板的改造,拆除钻井系统,扩大生活楼模块,增加相应的逃生、救生、生活支持等设备设施,对船体的改动相对较小,目前运营的半潜式生活平台中有多座经钻井平台改造而成。
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1992 年,世界上第1 座半潜式辅助钻井平台Seahawk TAD,由1座旧半潜式钻井平台改造而成,由Atwood公司运营至今。此类改造涉及到平台整体的改造,包括增加动力定位系统(如没有),对浮箱、立柱、横撑进行加强或改造,对甲板进行改造,拆除钻井设备,增强钻井辅助系统。

07实在改不了,只能送拆喽!退役平台的主要归宿就是作为废铁拆解,由于近期国际油价较低,国际石油公司大幅缩减勘探开发投入,钻井承包商大批钻井平台闲置,为了降低公司运营成本,钻井承包商选择将老旧的2-4 代无合同钻井平台卖给船厂拆解。

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去年舟山长虹拆了几条老旧的半潜式钻井平台,大部分的平台都送印度这个拆船大国,这个重污染行业想玩好不容易。


来源:海工钻机手册

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龙船学院
发表于 2017-2-3 16:39 | 显示全部楼层 来自: 新加坡
学习了,很好的帖子
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发表于 2017-2-4 02:33 | 显示全部楼层 来自: 中国吉林四平
我国目前没有这个工业,我们只能看着肥猪跑,吃不到肥猪肉。

也就是说只是些皮毛的东东。
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发表于 2017-2-4 10:10 | 显示全部楼层 来自: 中国上海
干这种事不是中国人的长处,要开脑洞,敢想敢试,这方面还是欧美的强一些。
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