深水半潛式平臺-講課

一.半潛式鉆井平臺的發(fā)展1.半潛式鉆井平臺發(fā)展現(xiàn)狀☆

1961年第一條半潛式鉆井平臺誕生☆

目前已發(fā)展到第六代超深水鉆井平臺☆

在全球現(xiàn)有鉆井平臺中,半潛式平臺約占1/6☆

全球在建鉆井平臺中,半潛式平臺1/3第一頁，共32頁。第一頁，共32頁。TRANSWORLD46BlueWaterRigNo.1(1961)OceanDriller(1961)Sedco135(1965)一.半潛式鉆井平臺的發(fā)展1.1

第一代半潛式鉆井平臺

20世紀60年代作業(yè)水深小于100米結(jié)構(gòu)型式不太合理設(shè)備自動化程度低第二頁，共32頁。第二頁，共32頁。1.2

第二代半潛式鉆井平臺一.半潛式鉆井平臺的發(fā)展

20世紀70年代中后期作業(yè)水深達300米

VDL3000～4000S/T設(shè)備操作自動化程度不高代表平臺：

南海2號

Sedco701/702第三頁，共32頁。第三頁，共32頁。1.3

第三代半潛式鉆井平臺一.半潛式鉆井平臺的發(fā)展

20世紀80年代中期作業(yè)水深達500米

VDL約為4000S/T結(jié)構(gòu)較為合理，設(shè)備操作自動化程度不高

20世紀80、90年代主力平臺，建造數(shù)量最多代表平臺：

南海5號南海6號AtwoodHunter第四頁，共32頁。第四頁，共32頁。一.半潛式鉆井平臺的發(fā)展1.4

第四代半潛式鉆井平臺

20世紀90年代末作業(yè)水深達1500米推進器輔助定位配有部分自動化鉆臺甲板機械設(shè)備能力與甲板可變載荷都有提高代表平臺：

JackBates

Scarabeo西方阿爾法第五頁，共32頁。第五頁，共32頁。一.半潛式鉆井平臺的發(fā)展1.5

第五代半潛式鉆井平臺

20世紀90年代末作業(yè)水深達2300米

VDL達7000MT

動力定位為主，錨泊定位為輔配有全自動化的司鉆房代表平臺：

DeepwaterHorizon

SedcoEnergy

Aker-H3.2第六頁，共32頁。第六頁，共32頁。一.半潛式鉆井平臺的發(fā)展1.6

第六代半潛式鉆井平臺

21世紀初作業(yè)水深達3000米船體結(jié)構(gòu)更為優(yōu)化，重量減輕配置雙井架

DP3動力定位全自動化控制的鉆井系統(tǒng)操作和甲板操作平臺可變載荷更大F&GExDAkerH-6eMSCDSS21GVA7500第七頁，共32頁。第七頁，共32頁。一.半潛式鉆井平臺的發(fā)展序號船名獲得方式作業(yè)水深(米)建造日期購入時間船齡建造地點1南海2號購買舊船304.81974年1979年32挪威2南海5號購買舊船4571983年1986年23挪威3南海6號購買舊船4571982年1989年24瑞典4勘探3號國內(nèi)研制2001984年1994年22中國上海5勘探4號購買舊船6101983年1994年23新加坡2.

國內(nèi)半潛式鉆井平臺發(fā)展現(xiàn)狀

中國海洋石油總公司現(xiàn)擁有15條鉆井平臺，其中3條為半潛式鉆井平臺。作業(yè)水深不超過500米，主要在中國近海海域進行鉆井作業(yè)。國內(nèi)其他公司現(xiàn)擁有2條半潛式鉆井平臺。

國內(nèi)擁有的鉆井平臺船齡大部分都在22～32年之間，雖然目前這些平臺的設(shè)備狀況良好，但是在設(shè)備配置上也僅增加了頂部驅(qū)動和泥漿泵，作業(yè)能力方面已落后于當今的第四、五代主力鉆井平臺的配置。而且，現(xiàn)有的平臺作業(yè)水深也無法進入南海深水區(qū)域，主要在中國近海海域進行鉆井作業(yè)，自主深水勘探開發(fā)尚為空白。第八頁，共32頁。第八頁，共32頁。一.半潛式鉆井平臺的發(fā)展3.

第六代超深水半潛式鉆井平臺

21世紀初，以GlobalSantaFe建造的DD1和DD2兩條平臺為代表的第六代鉆井平臺的雛形已經(jīng)確定。這代平臺比以往鉆井平臺先進的設(shè)計就在于采用了雙井架、DP-2以上的動力定位系統(tǒng)、8個推進器、5～6個閘板防噴器、全自動化控制的鉆井系統(tǒng)操作和甲板操作、生活區(qū)可以住150人以上。從船體結(jié)構(gòu)上來看，優(yōu)化了各參數(shù)，比以往船型的重量減輕了20～25％。最大的能力提升是可以進行3,000米超深水的作業(yè)。截止2004年底，全球僅有兩條平臺的能力達到3,000米水深?？梢哉f目前3,000米水深的半潛式鉆井平臺還是剛起步。2005年4月～10月份，在不到半年的時間，這一步伐突然加快了許多。據(jù)了解，全球共簽訂了10條深水半潛式鉆井平臺基本設(shè)計及建造合同。這些平臺作業(yè)能力都在3,000米作業(yè)水深左右,最大作業(yè)水深達3,810米(SevanDeepseasDriller#1))。第九頁，共32頁。第九頁，共32頁。二.深水半潛式鉆井平臺項目1.

項目概況

中國海洋石油總公司和中油海擬建的深水半潛式鉆井平臺最大作業(yè)水深3,000米，最大鉆井深度10,000米，可在南海、東南亞、西非等海域進行高效、安全作業(yè)。平臺主要用于：勘探與開發(fā)鉆井作業(yè)

完井與修井作業(yè)擬建的平臺結(jié)構(gòu)型式為雙浮箱、四立柱、箱式上船體結(jié)構(gòu)，立柱間設(shè)有四條水平支撐。作業(yè)方式為500米水深以內(nèi)拋錨（自帶錨鏈），500米-1500米預拋錨（鋼纜），1500米以上動力定位。平臺在油田間遷移為自航（航速約為7節(jié)），遠洋為拖航。平臺設(shè)計壽命30年。

第十頁，共32頁。第十頁，共32頁。二.中石油\海總深水半潛式鉆井平臺項目第十一頁，共32頁。第十一頁，共32頁。編號主要性能配置1最大甲板可變載荷約9000噸2鉆井深度鉆井深度10,000米，井架存放鉆桿能力12,000米3錨泊系統(tǒng)8點錨泊，預留12點錨泊系統(tǒng)。自帶500米水深作業(yè)所需錨鏈4動力定位系統(tǒng)DP35井架模式雙井架（主井架1,000短噸，副井架500短噸）6提升系統(tǒng)的最大提升負荷1,000短噸7泥漿循環(huán)系統(tǒng)4×7,500psi，2,200HP泥漿泵8防噴器組（BOP）的配置6閘板18-3/4”×15,000psi防噴器組9隔水管長度及存放方式75至90英尺，立臥結(jié)合（75%立放）3.

主要配置二.深水半潛式鉆井平臺項目第十二頁，共32頁。第十二頁，共32頁。3.

主要配置（續(xù)）編號主要性能配置10主動力設(shè)備采用8臺柴油發(fā)電機組，總功率為40～45MW。11推進器8×3,800KW12吊機2臺吊機，單臺最大起重能力80噸。13生活區(qū)～160人14自持能力30天15直升飛機甲板適于SK-92型直生機起降二.深水半潛式鉆井平臺項目第十三頁，共32頁。第十三頁，共32頁。二.深水半潛式鉆井平臺項目第十四頁，共32頁。第十四頁，共32頁。二.深水半潛式鉆井平臺項目第十五頁，共32頁。第十五頁，共32頁。4.

平臺總布置二.深水半潛式鉆井平臺項目平臺主尺度：總長：約110米作業(yè)狀態(tài)吃水：約20米總寬：約90米生存狀態(tài)吃水：約17米總高：約110米拖航狀態(tài)吃水：約8.2米第十六頁，共32頁。第十六頁，共32頁。二.深水半潛式鉆井平臺項目第十七頁，共32頁。第十七頁，共32頁。二.深水半潛式鉆井平臺項目第十八頁，共32頁。第十八頁，共32頁。二.深水半潛式鉆井平臺項目第十九頁，共32頁。第十九頁，共32頁。二.深水半潛式鉆井平臺項目第二十頁，共32頁。第二十頁，共32頁。二.深水半潛式鉆井平臺項目第二十一頁，共32頁。第二十一頁，共32頁。二.深水半潛式鉆井平臺項目第二十二頁，共32頁。第二十二頁，共32頁。二.深水半潛式鉆井平臺項目第二十三頁，共32頁。第二十三頁，共32頁。二.深水半潛式鉆井平臺項目第二十四頁，共32頁。第二十四頁，共32頁。二.深水半潛式鉆井平臺項目5.

項目挑戰(zhàn)技術(shù)先進，與國際同步國內(nèi)缺乏設(shè)計、建造與管理經(jīng)驗關(guān)鍵設(shè)備為進口，交貨期長無運營管理經(jīng)驗第二十五頁，共32頁。第二十五頁，共32頁。（一）動力定位動力定位系統(tǒng)原理船舶在海上除了受到本身推進器的推力以外，還受到風力、波浪與海流的外界作用力，從而產(chǎn)生6個自由度的運動，即縱蕩、橫蕩、升沉、縱搖、橫搖與艏搖。動力定位系統(tǒng)利用位置測量設(shè)備測出本身位置的變化，利用各類傳感器測出艏向、縱橫搖以及風力風向，再采用現(xiàn)代控制理論，建立船舶與推力器的數(shù)學模型，并采用多種控制方法，通過對船舶6個自由度運動分量以及風力風向的計算，對船舶各主副推力器的推力進行分配，從而控制船舶3個自由度的運動，即縱蕩、橫蕩與艏搖。第二十六頁，共32頁。第二十六頁，共32頁。第二十七頁，共32頁。第二十七頁，共32頁。第二十八頁，共32頁。第二十八頁，共32頁。第二十九頁，共32頁。第二十九頁，共32頁。第三十頁，共32頁。第三十頁，共32頁。第三十一頁，共32頁。第三十一頁，共32頁。深海半潛式平臺裝備了新一代的鉆井設(shè)備，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。超深井海洋鉆機具有更大的提升能力和鉆深能力，鉆深達10700m～11430m，電動絞車功率達3728．5kW～5369．04kW(5000hp～7200hp)，60．5in大通徑轉(zhuǎn)盤與之配套使用。液缸升降型鉆機、全靜液傳動鉆機、全自動控制鉆機成為海上石油鉆井裝備發(fā)展的重要方向。新一代的頂驅(qū)系統(tǒng)以交流變頻驅(qū)動取代AC