海上钻井平台分类及技术特点

下面主要介绍一下最后一种分类方法。
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1、重力式平台
七十年代初出现，它完全借助于其本身的重量直 接稳定地座在海底，从而与海底牢固联结。一般用混 凝土制造，少数也有钢质的。
康迪普型平台
塞尔默型平台
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1、重力式平台
结构： 平台由沉垫、立柱、甲板三部分组成 沉垫有多种形式：圆形、六角形、 正方形 立柱有三腿、四腿、独腿等几种 甲板有混凝土和钢质两种：混凝土重 力式平台、钢质重力式平台 重力式平台的基础和腿柱中都分
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2、自升式平台
自升式钻井平台又称甲板升降式或桩 腿式平台,是目前国内外应用最为广泛的钻井平 台。
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2、自升式平台
海面
海底
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2、自升式平台
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各种自升式平台
海上钻井作业大 多数也是使用自升式平 台，如：“渤海四号”、 “渤海五号”、 “渤海 七号”、 “渤海八号”、 “渤海十号”、“南海 三号”、“南海四号”、 “勘探二号”、“胜利 五号”和“胜利六号” 等自升式钻井平台。其 中“渤海五号”和 “渤 海七号”是我国自行设 计建造的自升式钻井平
缺点
{ {
重量比混凝土轻 预制过程中对水载要求不高 拖船马力小 对地基承载力要求不高 贮油量 用钢多，易腐蚀
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重力式平台的特点
由于整个结构比较大，一般先在岸边开挖 的泥坞中建造基座，再拖往有掩护的深水区接高， 然后浮运至现场，加载下沉。目前这种平台一般是 作为海底贮油罐或用于钻采海底石油。 其主要特点是抵御风暴及波浪袭击的能力 强，结构耐久和维护费用低，但需开挖岸边坞坑， 并要有近岸深水施工水域，结构高度因此受到限制。
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2、张力腿式平台TLP
张力腿式平台主要由甲板、 立柱（大浮体）、缆索及系缆桩组 成，它是今后深水用主要平台。 优点：

受力合理、用钢少、成本低、适用 于深水、对海洋环境适应性大； 张力腿平台可以用于水深超过600m 的海区，但通常认为最经济的作业 水深范围是450～600m之间。
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张力腿式钻井平台
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3、绷绳塔式平台（牵索塔式平台）
绷绳塔式平台亦称牵索塔 平台，是将一个预制的钢质塔 身安放在海底基础块上，四周 用钢索锚定拉紧而成。它适用 于水深较大的海域。 优点：
节省钢材（成本低）
井口装置可设置于水面上
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绷绳塔式平台的特点
特点： 结构简单构件尺寸小，能 抵抗周围环境所产生的各种作用 力；从工作水深上比较，在深水 区，这种平台的建造总费用比桩 基导管架式平台低，反映在钢材 费用、建造和安装时间上，绷绳 塔式平台在成本上占有优势。它 适应深水钻采作业的需要，工作 水深在300~600m。有的资料表明， 绷绳塔式平台最经济的工作水深 范围在240~480m之间。
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张力腿式平台的特点
张力腿式平台本身是一个浮动平台，平台的 贮备浮力远远大于平台的重力，靠缆绳或锚链(称作 张力腿)的张力将平台与事先固定在海底的锚桩上拉 紧，平衡一部分浮力，并使平台较好地固定在海面上。 这种非刚性地连接，不仅可减小平台的摇 摆和倾斜，而且由海底地震引起的海床运动，也在到 达平台之前被大大减弱了。
坐底式钻井平台
单立柱坐底式钻井平台
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1、坐底式钻井平台
类型：浮筒型，钢瓶型和浮垫型。 浮垫型坐底式平台是目前应用最为广泛的坐底式平台。
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1、坐底式钻井平台
海面
海底
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坐底式钻井平台的优缺点
优点： 钻井时固定牢靠不受海洋环境的 影响 完井后移动灵活 缺点： 工作高度恒定，不能调节 对海底地基要求高 工作水深较浅 拖航时阻力大，当海底冲刷严重 时，钻井易移位，需要采取防滑 移、防冲刷及防掏空等措施
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4、导管架式钻井平台
桩：用于承受平台的垂直重量及水平 环境推力。 目前国内外应用最多的是钢桩平台。 优点： (1)可事先做成导管架型式， 在岸上预制好，然后到海上进行打桩； (2)平台的整体性好，施工快。 缺点：抗海水腐蚀性能差。 所以，有的地方，曾采用过 抗海水腐蚀性能好的铝制平台，但因 造价昂贵，未能普遍应用。 结构：基础部分和上层建筑。
台、半潜式钻井平台以及浮式钻井船。可随意移动， 特别适用于钻勘探井或纵式生产井。 钻井模块既可以放到固定式平台上，也可以 采用移动式平台，但是上部模块价格比较贵，一套要 好几亿美元以上，所以一般都放到移动式平台上面， 一般是打一枪换一个地方。
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1、坐底式钻井平台
坐底式钻井平台又叫钻驳或插桩钻驳，适用于 河流和海湾等30m以下的浅水域。
某些钻采综合固定平台的工作水深超过90m，
但平台建造费用较高。固定式平台的结构特点
是通过管架结构在海底将平台固定。
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固定式钻井平台分类
按照自给程度不同，分为：自容型海洋型钻井平
台和带辅助船的小型钻井平台两类。
自容型固定平台：型体尺寸较大；能容纳
全部钻井设备及一切队、附属设施，包括各种仓库 及生活设施。 因此，需要平台的面积大，建设费用高。 为了缩减这类平台的面积，多做成双层平台的型式。
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陆地钻井
海洋钻井
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一、海洋钻井与陆地钻井的异同
顶驱
钻井绞车
转盘 泥 浆 泵
井下钻具
泥 浆 池
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各种钻头
A
B
C
D
E
F
地层岩石
井眼轨迹设计
多个断层
叠加
海上
多层系油层
辐射型
裂缝油层
固井与完井工艺
相同与不同
陆地钻井 海洋钻井 程序接近，但内容不同 本质区别 本质区别 相同 接近但不同 接近但不同 接近但不同 相同 相同
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不同立柱支撑的半潜钻井平台
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海洋钻井平台
•四个立柱、无侧面斜拉筋船体结构； •双浮体水下结构、DP3定位系统； •双作业钻机配置、38米井架净空高度； •75ft 长RISER管、6 5/8”OD 钻杆。
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海洋石油钻井平台分类
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滩海：沿海高与低潮位间的潮差浸带和平均水深小于 5m的 海水钻井深度分类 近海海域； 浅水：水深等于5m小于500m的海域；
油公司模块钻机具有油气处理设施且很少移位，用于开发井 和调整井； 承包商专业钻机为客户服务，频繁跨海区移位，多用于探井 和评价井；
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海洋钻井平台
•按结构外形：钻井船和半潜式平台
钻井船续航能力强、可变载荷大、机动性好，常用于探井； 半潜式平台稳性好、易于近距离移位，多用于评价井或调整 井；
为许多舱室，这些舱室本身就是非常好
的大型储油罐，在平台安装阶段的拖航
和下沉时可作为压载舱。
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混凝土重力式平台

优点： 不需打桩； 具有相当的贮油能力；
节省钢材，防火、抗暴、防腐性；
抵御风浪的能力较好；
制造、维修费用低，寿
命长。

缺点： 对地质条件要求高
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钢质重力式平台
1971年意大利首造，水深90米，称洛安高平 台。整个平台由沉箱、支承框架、甲板三部分组成， 沉箱可作贮油罐。 优点
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满足钻井、采油、测试等各项作业的要求。
海上石油平台
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海洋石油平台
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海上石油平台
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海上石油平台
海上石油平台是海上石油开采的主要装置，它的分类 方法有很多，其中按照用途大体可以为四类： 钻井/勘探平台：主要用于勘探石油资源、钻探石油。 采油平台：主要用于石油生产。 中心平台：用于石油初步加工和石油输送。 储存式平台：主要用于石油采集后海上储存，并且还有预处 理功能。 以上四种平台又可以细分为很多类，下面我们主要讲 述一下海洋钻井平台的分类及其特点。
二、钻井平台及分类
海洋钻井分为：海上钻井、海底钻井和深海科研钻井三 类（主要是海上钻井）。 海上钻井是在追踪陆地油田在海底延伸的过程中开始的。
海上钻井平台：从事海上油气勘探开发的各种海上建筑
物的统称，一般是一种高出海面或海底的顶部平坦结构物，是进 行近海作业的施工场所，目前使用的平台型式主要取决于平台用 途。 海上钻井平台应满足下面三个条件: • • • 适应海洋钻井区域环境且安全; 成本较低;
钻井费用 占59.9% 钻井费用 占48.8% 钻井费用 占51.5%
勘探投资
开发投资
2010年钻井占勘探开发投资比例
勘探开发总投资
钻井过程中包括的程序
陆地、海洋钻井







一口井的综合设计 井场及设备基础准备 复杂情况处理 破岩钻进 复杂情况处理 固井 复杂情况处理 完井 复杂情况处理
本章主要内容
一、海洋钻井与陆地钻井的异同
二、钻井平台及分类
三、固定式钻井平台
四、移动式钻井平台 五、钻井平台的选择 六、海洋环境条件对钻井装备的影响
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一、海洋钻井与陆地钻井的异同
钻井是一门工程技术。它是利用现有技术条件， 建立一条连接地面及地下油藏的安全的油气流通通道。 钻井作为勘探开发过程中的重要环节，其费用占 勘探开发投资的50%以上，钻井速度的高低、钻井质量的 优劣在很大程度上影响着勘探开发的整体效益。
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本章主要内容
一、海洋钻井与陆地钻井的异同
二、钻井平台及分类
三、固定式钻井平台
四、移动式钻井平台 五、钻井平台的选择 六、海洋环境条件对钻井装备的影响
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三、固定式钻井平台
固定式钻井平台，固定于海底，在整
个使用寿命期内位置固定不变，不能再移动。
主要用于有工业油流的油田，一般工作水深在
20m左右（如渤海早期的埕北A/B钻井平台）。
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导管架式平台的结构
基础部分是由导管架和桩管组成。 导管可事先在岸上预制好。然后， 用驳船运至目的地，或依靠中空的 浮力拖至目的地，下沉并坐在海底 上。再将桩管由导管内插入，并用 打桩机打入海底一定深度。 上层建筑 上层平台：用作安放井架、绞车、 钻具堆放场地及宿舍等 下层平台：安放泥浆泵、泥浆池、 防喷器、发电房、固井设备、仓库 等
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导管架式平台的结构
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导管架的作用
•支承上部结构
•作为打桩定位和导向的工具
•将平台上面的负荷比较均匀 地传递到桩上 •可安装系靠船的设备 •可作为安装上部结构时的临
时工作平台
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安装完毕后平台状态
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各类固定式钻井平台性能对比表
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固定式钻井平台的优缺点
固定式钻井平台的优点是稳定，海面气象 条件对它的影响较小，而且完井后可作为采油平台， 使用时间大大增加。但是，它的灵活性差，不能及 时运移，而且造价高，不能在较深的水域工作。
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一口井的综合设计 井场及设备基础准备 复杂情况处理 破岩钻进 复杂情况处理 固井 复杂情况处理 完井 复杂情况处理
本章主要内容
一、海洋钻井与陆地钻井的异同
二、钻井平台及分类
三、固定式钻井平台
四、移动式钻井平台 五、钻井平台的选择 六、海洋环境条件对钻井装备的影响
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－ 可采用常规固定的站立式生产平台的海域
。 深水：水深等于500m至小于1500m的海域； －不能采用常规的固定的站立式生产平台的海 域。
超深水：指水深等于1500m至小于3000m的海域；
－不能用锚泊方式而只能采用DP定位的作业 海域。
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不同水深的海洋钻井平台
陆 地
固定式 移动式
海 洋
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不同水深的海洋钻井平台
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固定式钻井平台分类
带辅助船的小型固定钻井平台：将部分设备和
材料放在辅助船上，以减小平台的尺寸。
这种小型平台建筑面积可以达到最小限度。一
般只将井架、绞车、动力联动机及其附属设备放在平台 上，而其它设施及食宿等都设置在辅助船上。 优点：平台的投资少，体积小，便于施工，而 且当钻完一口油井后，辅助船可以很快转移到另一井位，
钻井平台可转化为采油平台使用。
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固定式钻井平台分类
按导管架结构分：直桩式、直桩-斜桩式、联结式。
按桩柱结构分：木桩、钢桩、混凝土。混凝土桩要
先预制好，再在海上打桩。现在的钢管桩都要在管中 加注混凝土。 按打桩的设施分：带桩架、不带桩架。 按设备布置分：带浮船、不带浮船。 按照结构特点分：导管架式钻井平台、重力式钻井 平台、张力式钻井平台、绷绳塔式钻井平台。
固定式钻井平台的面积和平台上的设备都
要合理，而且结构强度要满足要求。
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本章主要内容
一、海洋钻井与陆地钻井的异同
二、钻井平台及分类
三、固定式钻井平台
四、移动式钻井平台 五、钻井平台的选择 六、海洋环境条件对钻井装备的影响
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四、移动式钻井平台
移动式钻井平台，作业完成后，可拖航或自
航到其他地点。包括坐底式钻井平台、自升式钻井平
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海洋钻井平台
海洋钻井平台上装钻井、动力、通讯、导 航等设备，以及安全救生和人员生活设施，是海上 油气勘探开发不可缺少的手段。 开发海洋石油，首先从浅水海域开始，然 后逐渐向深海发展。海洋钻井平台经历了由浅海到 深海、由简单到复杂的发展过程。
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海洋钻井平台
•按资产拥有方式：油公司模块钻机和承包商专业钻机;