中国海洋石油钻井平台有哪些?
更新时间:2019-08-13

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  我国石油工业起步比较晚,20世纪50年代末,当时的石油工业部领导提出了“上山下海,以陆推海”的海洋石油发展战略。

  1963年,在对海南岛和广西地质资料进行详尽分析的基础上,决定在南中国海建造海上石油平台。此后的两年间,广东茂名石油公司的专家们用土办法制成了中国第一座浮筒式钻井平台,在莺歌海渔村水道口外距海岸4千米处钻了3口探井,并在400米深的海底钻获了15升原油。

  1966年12月31日,中国的第一座正式海上平台在渤海下钻,并于1967年6月14日喜获工业油流,从此揭开了我国海洋石油勘探开发的序幕。

  1981年地质部为了开展海洋石油勘探,决定建设一台半潜式的海洋钻井船,取名为“勘探三号”。1984年6月由上海708研究所、上海船厂、海洋地质调查局联合设计,上海船厂建造的中国第一座半潜式钻井平台——“勘探3号”建成。其后转战南北,共打出15口海底油、气井。它为发现中国东海平湖油气田残雪构造,作出了重要贡献。

  1984年6月25日上午,“勘探3号”在我国最大的拖轮“德大”号的拖引下,离开上海港到东海温州湾外的海域进行各种性能试验。试验表明,“勘探3号”辐射状锚泊系统布置合理,十分适应该平台的精确定位和作业。其间“勘探3号”在试验的狂风巨浪中接受了中国船舶检验局和美国ABS船级社的入级签证,美国船级社的日籍验船师木下博敏把“勘探3号”称作中国现代海上工程的标志。国外一般海洋钻探公司获悉中国有这样高质量的钻井平台后,纷纷前来探询租用或合资经营“勘探3号”钻探承包作业的可能性。

  目前我国海洋石油钻井平台的国产化率仅在20%左右,自配套产品范围较窄,性能和质量同国外有一定差距,关键设备几乎全部依赖进口。而且钻井平台数量不足,我国3大石油公司在海洋石油钻井装备方面数量明显不足,而且种类和作业能力也远不能满足海洋油气勘探开发的需要。截至2005年,我国共有移动式钻采平台46座。

  2006年11月30日,中国首座深水特大型装备——中国海油深水半潜式钻井平台基本设计合同签字仪式在北京长城饭店隆重举行。

  2007年8月15日,中国海洋石油总公司举行与挪威阿克克瓦纳MH公司深水半潜式钻井平台钻井设备合同签字仪式,标志着我国首座超深水半潜式钻井平台进入实质性开发建设阶段。

  2008年6月6日,中国石油天然气集团公司宣布:目前全球最大的坐底式钻井平台——中油海三号坐底式钻井平台安全抵达冀东南堡油田。该平台投用后,将大大提高中国石油滩海地区勘探开发的能力。中油海三号由中国石油海洋公司与上海708所联合研制,由山海关造船厂制造。该平台长78.4米,宽41米,上甲板高20.9米,空船总质量5888吨,适合10米以内水深的海上作业,是目前全球最大的坐底式钻井平台。中国石油海洋公司组建于2004年11月,2006年,公司在渤海湾三个油田海上钻完井17口,香港最快开奖现场直播。试油试采11.2万吨,动用自有船舶8艘、外雇船舶19艘,安全完成了19次海上平台的拖航、移位。

  2009年4月20日,中国海洋石油总公司投资建造的我国首座3000米深水半潜式钻井平台在上海外高桥船厂进坞铺底,标志着深水半潜式钻井平台将由分段建造全面进入到总装合拢阶段,此举在中国海洋油气开发和海洋工程制造中,具有重要的里程碑式的意义。3000米深水半潜式钻井平台,是世界上最先进的第六代超深水半潜式钻井平台,不仅是目前我国建造的技术最先进、难度最大的海洋工程项目,同时也是“十一五”期间国家重大专项和“863”计划的重大课题。

  2009年5月7日,中国石油宝鸡石油机械公司为世界最大的坐底式海洋钻井平台中国石油海洋工程公司33号平台提供的钻井系统装备,在大港油田港东地区港深3号井场正式开钻投用。中国石油海洋工程公司33号海洋钻井平台是可移动式的,长74.4米,宽36.4米,主要用于渤海湾等10米以内浅水区域的海上石油钻井作业。平台投产后,将有效提升我国滩海地区的石油勘探开发能力。宝石机械公司自主研发制造的33号海洋钻井平台钻井系统装备,最大钻井深度可达7000米。井架结构为7000米塔形海洋井架,最大钩载450万牛顿,整体稳定性强,系统布局合理,可节约空间。其7000米交流变频系统在安全、方便、舒适的环境下,能保证司钻顺利完成海洋钻井作业。

  1970—2009年,国内共建造移动式钻采平台58座,已退役7座,在用51座,在建7座。我国已具备自升式平台、坐底式平台的设计、建造能力,并且有国内外多个平台、船体的建造经验,现已成为浮式生产储油装置(FPSO)的设计、制造和应用大国。我国FPSO的数量与研制技术走在世界前列,但其他海洋石油工程装置还是落后于世界先进水平。

  2010年10月,我国第一座3000米深水半潜式钻井平台将建造完成,作为中国人走向深海的利器,深水钻井平台不仅能极大地提升中国在深水油气田勘探开发的能力,加快南海深水油气资源勘探开发的步伐,维护我国的海洋权益,而且将有效地带动我国海洋工程制造业和相关产业的发展。

  我国海洋勘探开发从无到有,至今已具备一定规模,海洋石油装备在消化吸收国外先进技术和自我发展过程中也取得了显著成效,但与国外相比还有不小的差距,主要表现在以下方面:

  我国目前主要采用导管架式、坐底式、自升式钻采装置,结构简单,功能单一,新型张力腿平台(TLP),单柱平台(SPAR)、顺应式平台及其他多功能综合性平台的设计和建造技术还是空白。针对海洋石油钻井平台的特点和国内外市场的需求,结合我国研发与建造的实际水平,进一步发展海洋石油钻井平台,需要解决以下关键技术:(1)探索海洋石油钻井平台的新形式;(2)总体设计与结构设计准则;(3)主要设备配置与模块化技术;(4)主要设备国产化技术;(5)特种设备与系统技术开发;(6)特种结构分析技术开发;(7)海洋防腐技术;(8)海洋项目管理与信息化技术。

  对于自升式钻井平台应尽快掌握关键设计技术,研究主体布置格局、桩腿及桩靴形式与尺度、升降装置的形式;在各种工况下结构设计载荷与强度分析;结构关键节点的疲劳分析;悬臂梁结构的设计等。对于半潜式、张力腿钻井平台,应合理设计平台结构,提高其抗疲劳寿命。主要研究风浪载荷等复杂的动力学问题,考虑实际海浪的随机性与不规则性,预报波浪载荷;改进钢架结构局部结构,消除在交变载荷、海水腐蚀等作用下,结构连接节点处出现应力集中危害及疲劳破坏;系泊索疲劳问题也是张力腿平台的主要研究课题之一。

  目前我国的石油开采装备大多只能在300米深以内的海域工作,急需深海移动式钻采平台(船);海底基监、水下井口及水下采油维修设备;水深大于500米的浮式生产系统,海底管线安全检测及维修装备;配套深水作业的定位、通信、运输保障、安全求生、环保设备。

  我国在海洋石油钻井平台研究设计方面缺乏研制实践,甚至尚属空白的主要项目有:(1)工作水深大于3000米的半潜式钻井平台;(2)工作水深不小于3000米的钻井船及工作水深不小于2000米的船式FPSO和FPS;(3)TLP平台,SPAR平台,其他诸如深水顺应式平台或ABS平台系统等。

  我国在海洋石油钻采平台研究设计方面未涉及或很少涉及的主要通用技术关键项目有:(1)动力定位系统设计计算及其软硬件的配套设计技术;(2)工作水深大于2000米的锚链缆组合及其锚定装置(含垂直锚定装置)的设计实践;(3)功率大于5000千瓦的高寿命双燃料燃气轮发电机组的设计实践。

  自升式平台发展特点和趋势是:采用高强度钢以提高平台可变载荷与平台自重比;提高平台排水量与平台自重比;提高平台工作水深与平台自重比;增大甲板的可变载荷、甲板空间和作业的安全可靠性、全天候工作能力和较长的自持能力。