海洋石油裝備概論-第1章

1、第一章第一章 概述概述 第一章第一章 概述概述 20132013年年0909月月 海洋石油裝備概論海洋石油裝備概論 第一章第一章 概述概述 1.1 海洋石油開發(fā)環(huán)境海洋石油開發(fā)環(huán)境 1.2 海洋石油開發(fā)的特點(diǎn)海洋石油開發(fā)的特點(diǎn) 1.3 海洋石油平臺(tái)簡(jiǎn)介海洋石油平臺(tái)簡(jiǎn)介 1.4 水下石油裝備簡(jiǎn)介水下石油裝備簡(jiǎn)介 1.5 海洋石油裝備發(fā)展簡(jiǎn)介海洋石油裝備發(fā)展簡(jiǎn)介 主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容 第一章第一章 概述概述 地球表面積為地球表面積為 5.11億平方公里，其中海洋面億平方公里，其中海洋面 積約占地球表面積的積約占地球表面積的70.9%，大約是，大約是3.62億平億平 方公里。方公里。 1.1 1.

2、1 海海 洋洋 石石 油油 開開 發(fā)發(fā) 環(huán)環(huán) 境境 2002年在巴西召開的世界石油大會(huì)上，為了年在巴西召開的世界石油大會(huì)上，為了 對(duì)海洋油氣勘探開發(fā)以水深來進(jìn)行劃分，將水對(duì)海洋油氣勘探開發(fā)以水深來進(jìn)行劃分，將水 深在深在400m以內(nèi)界定為常規(guī)水深，將水深以內(nèi)界定為常規(guī)水深，將水深 4001500m界定為深水，將水深超過界定為深水，將水深超過1500m界界 定為超深水。定為超深水。 全球海洋平均深度全球海洋平均深度3730m，水深在，水深在200m以內(nèi)以內(nèi) 的近海大陸架水域面積占海洋總面積的的近海大陸架水域面積占海洋總面積的7.5%， 水深在水深在30006000m的占海洋總面積的的占海洋總面積

3、的73.8%。 第一章第一章 概述概述 中國(guó)海岸線長(zhǎng)約中國(guó)海岸線長(zhǎng)約18000km，按聯(lián)合國(guó)公約，按聯(lián)合國(guó)公約， 屬中國(guó)管轄的海域約有屬中國(guó)管轄的海域約有488萬(wàn)平方公里。南海萬(wàn)平方公里。南海 面積約為面積約為200萬(wàn)平方公里，是世界上四大海洋萬(wàn)平方公里，是世界上四大海洋 油氣聚集中心之一。南海石油儲(chǔ)量估計(jì)約有油氣聚集中心之一。南海石油儲(chǔ)量估計(jì)約有 230300億噸；天然氣儲(chǔ)量約有億噸；天然氣儲(chǔ)量約有338萬(wàn)億立方米，萬(wàn)億立方米， 70%在深水。在深水。 1.1 1.1 海海 洋洋 石石 油油 開開 發(fā)發(fā) 環(huán)環(huán) 境境 形勢(shì)表明：深海油氣資源勘探開發(fā)，必將成形勢(shì)表明：深海油氣資源勘探開發(fā)，必將成

4、 為中國(guó)未來的海洋石油、天然氣的主戰(zhàn)場(chǎng)。為中國(guó)未來的海洋石油、天然氣的主戰(zhàn)場(chǎng)。 海洋中蘊(yùn)藏豐富的石油天然氣資源，海洋中蘊(yùn)藏豐富的石油天然氣資源，100多多 個(gè)國(guó)家和地區(qū)在海洋開展了石油鉆采業(yè)務(wù)，已個(gè)國(guó)家和地區(qū)在海洋開展了石油鉆采業(yè)務(wù)，已 在海上發(fā)現(xiàn)在海上發(fā)現(xiàn)1600多個(gè)油氣田。多個(gè)油氣田。 第一章第一章 概述概述 1.1 1.1 海海 洋洋 石石 油油 開開 發(fā)發(fā) 環(huán)環(huán) 境境 1. 海洋石油工程環(huán)境海洋石油工程環(huán)境 海洋石油開發(fā)環(huán)境總體上比較惡劣，工程建海洋石油開發(fā)環(huán)境總體上比較惡劣，工程建 設(shè)期間可能遇到的自然環(huán)境條件有：海風(fēng)、海設(shè)期間可能遇到的自然環(huán)境條件有：海風(fēng)、海 浪、海流、潮汐、海冰

5、、地震、海嘯等。浪、海流、潮汐、海冰、地震、海嘯等。 還包括：雨雪、霧、霜、溫度、地基土壤、還包括：雨雪、霧、霜、溫度、地基土壤、 海水腐蝕以及海生物附著等。海水腐蝕以及海生物附著等。 （1）自然環(huán)境條件）自然環(huán)境條件 第一章第一章 概述概述 1.1 1.1 海海 洋洋 石石 油油 開開 發(fā)發(fā) 環(huán)環(huán) 境境 1. 海洋石油工程環(huán)境海洋石油工程環(huán)境 工作環(huán)境條件工作環(huán)境條件：是指海洋石油工程在建設(shè)期：是指海洋石油工程在建設(shè)期 間以及建成投產(chǎn)運(yùn)行期間，所經(jīng)常出現(xiàn)的自然間以及建成投產(chǎn)運(yùn)行期間，所經(jīng)常出現(xiàn)的自然 環(huán)境條件。環(huán)境條件。 工作環(huán)境條件的選定應(yīng)以工程的正常施工作工作環(huán)境條件的選定應(yīng)以工程的正常

6、施工作 業(yè)和正常生產(chǎn)運(yùn)行為標(biāo)準(zhǔn)。業(yè)和正常生產(chǎn)運(yùn)行為標(biāo)準(zhǔn)。 （2）設(shè)計(jì)環(huán)境條件）設(shè)計(jì)環(huán)境條件 極端環(huán)境條件極端環(huán)境條件：是指海洋石油工程在建成投：是指海洋石油工程在建成投 產(chǎn)后使用年限內(nèi)，極少出現(xiàn)的極端惡劣的自然產(chǎn)后使用年限內(nèi)，極少出現(xiàn)的極端惡劣的自然 環(huán)境條件。環(huán)境條件。 極端環(huán)境條件的選定應(yīng)以保證工程的安全為極端環(huán)境條件的選定應(yīng)以保證工程的安全為 標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)。 第一章第一章 概述概述 1.1 1.1 海海 洋洋 石石 油油 開開 發(fā)發(fā) 環(huán)環(huán) 境境 1. 海洋石油工程環(huán)境海洋石油工程環(huán)境 是指極端環(huán)境條件再次重新出現(xiàn)的時(shí)間的長(zhǎng)是指極端環(huán)境條件再次重新出現(xiàn)的時(shí)間的長(zhǎng) 短。短。 對(duì)于海洋石油工程來

7、說，一般以不小于對(duì)于海洋石油工程來說，一般以不小于50年年 為宜。為宜。 對(duì)于海洋石油工程中的一些小型結(jié)構(gòu)物，其對(duì)于海洋石油工程中的一些小型結(jié)構(gòu)物，其 重視期可以取為結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)使用期限的重視期可以取為結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)使用期限的23 倍，但不宜小于倍，但不宜小于30年。年。 （3）重視期）重視期 第一章第一章 概述概述 1.1 1.1 海海 洋洋 石石 油油 開開 發(fā)發(fā) 環(huán)環(huán) 境境 2. 海洋環(huán)境載荷海洋環(huán)境載荷 海洋環(huán)境載荷海洋環(huán)境載荷是指海洋自然環(huán)境所施加給海洋是指海洋自然環(huán)境所施加給海洋 石油工程的載荷。石油工程的載荷。 分為：環(huán)境載荷、使用載荷、施工載荷。分為：環(huán)境載荷、使用載荷、施工載荷

8、。 環(huán)境載荷：環(huán)境載荷：主要由海風(fēng)、海浪、海流、海冰、主要由海風(fēng)、海浪、海流、海冰、 地震等自然環(huán)境條件所引起的載荷。地震等自然環(huán)境條件所引起的載荷。 使用載荷：使用載荷：是指海洋石油工程在服役期間所受是指海洋石油工程在服役期間所受 到的除環(huán)境載荷以外的其他載荷。包括：固定到的除環(huán)境載荷以外的其他載荷。包括：固定 載荷、活載荷、動(dòng)力載荷。載荷、活載荷、動(dòng)力載荷。 施工載荷：施工載荷：是指海洋石油工程施工作業(yè)期間所是指海洋石油工程施工作業(yè)期間所 受到載荷。常常是特殊的臨時(shí)性載荷。受到載荷。常常是特殊的臨時(shí)性載荷。 第一章第一章 概述概述 海水海水 鹽度高，導(dǎo)電率高對(duì)金屬腐蝕比較強(qiáng)，鹽度高，導(dǎo)電率

9、高對(duì)金屬腐蝕比較強(qiáng)， 特別是海水飛濺區(qū)，特別是海水飛濺區(qū)，腐蝕腐蝕最為嚴(yán)重。需要耐腐最為嚴(yán)重。需要耐腐 蝕強(qiáng)的材料和設(shè)備。蝕強(qiáng)的材料和設(shè)備。 海風(fēng)海風(fēng) 是指氣壓在水平方向上分布不均勻而是指氣壓在水平方向上分布不均勻而 產(chǎn)生的空氣從高壓區(qū)向低壓區(qū)的運(yùn)動(dòng)。主要用產(chǎn)生的空氣從高壓區(qū)向低壓區(qū)的運(yùn)動(dòng)。主要用 風(fēng)向和風(fēng)速表示風(fēng)的特征。風(fēng)向和風(fēng)速表示風(fēng)的特征。臺(tái)風(fēng)。臺(tái)風(fēng)。 我國(guó)我國(guó)南海南海臺(tái)風(fēng)較多，臺(tái)風(fēng)較多，東海東海次之，次之，黃海黃海較少，較少， 渤海渤海很少。很少。 海洋石油鉆采裝備與結(jié)構(gòu)常以海洋石油鉆采裝備與結(jié)構(gòu)常以30年一遇或年一遇或50 年一遇的臺(tái)風(fēng)為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。年一遇的臺(tái)風(fēng)為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 1.1 1

10、.1 海海 洋洋 石石 油油 開開 發(fā)發(fā) 環(huán)環(huán) 境境 海洋石油開發(fā)環(huán)境總體上比較惡劣，海水、海洋石油開發(fā)環(huán)境總體上比較惡劣，海水、 風(fēng)、海浪、海流、潮汐、海冰、海嘯等風(fēng)、海浪、海流、潮汐、海冰、海嘯等 第一章第一章 概述概述 海浪海浪 是大風(fēng)掀起的，隨著風(fēng)的持續(xù)，海浪是大風(fēng)掀起的，隨著風(fēng)的持續(xù)，海浪 持續(xù)拍打海上平臺(tái)等鉆采設(shè)施，會(huì)產(chǎn)生持續(xù)載持續(xù)拍打海上平臺(tái)等鉆采設(shè)施，會(huì)產(chǎn)生持續(xù)載 荷，因此需要高強(qiáng)度的材料來抵御海浪。荷，因此需要高強(qiáng)度的材料來抵御海浪。 海流海流 是海水大規(guī)模相對(duì)穩(wěn)定的沿著一定方是海水大規(guī)模相對(duì)穩(wěn)定的沿著一定方 向、路線連續(xù)不斷的流動(dòng)。向、路線連續(xù)不斷的流動(dòng)。 海面上的海面上的

11、風(fēng)所引起風(fēng)所引起的影響深度僅僅幾百米，的影響深度僅僅幾百米， 是表層流，它的流動(dòng)隨深度而減弱。是表層流，它的流動(dòng)隨深度而減弱。 海水溫度與鹽度變化導(dǎo)致海水溫度與鹽度變化導(dǎo)致海水密度分布變化，海水密度分布變化， 并決定海洋壓力場(chǎng)的海水流動(dòng)。并決定海洋壓力場(chǎng)的海水流動(dòng)。 海流不僅使海流不僅使平臺(tái)樁柱或基礎(chǔ)平臺(tái)樁柱或基礎(chǔ)周圍的海底發(fā)生周圍的海底發(fā)生 沖刷和淤積，還會(huì)對(duì)樁柱本身產(chǎn)生一定的沖擊沖刷和淤積，還會(huì)對(duì)樁柱本身產(chǎn)生一定的沖擊 力，會(huì)影響水下的結(jié)構(gòu)和設(shè)施。力，會(huì)影響水下的結(jié)構(gòu)和設(shè)施。 1.1 1.1 海海 洋洋 石石 油油 開開 發(fā)發(fā) 環(huán)環(huán) 境境 第一章第一章 概述概述 潮汐潮汐 是由于太陽(yáng)和月球

12、引力引發(fā)的海水周是由于太陽(yáng)和月球引力引發(fā)的海水周 期性的漲落期性的漲落。 包括兩種運(yùn)動(dòng)：一種是包括兩種運(yùn)動(dòng)：一種是垂直性漲落垂直性漲落，另一種，另一種 是是水平方向的流動(dòng)水平方向的流動(dòng)。 由于潮汐的運(yùn)動(dòng)，平臺(tái)會(huì)由于潮汐的運(yùn)動(dòng)，平臺(tái)會(huì)上下浮動(dòng)上下浮動(dòng)，左右擺左右擺 動(dòng)動(dòng)，對(duì)于鉆井定位和鉆進(jìn)深度有較大影響。，對(duì)于鉆井定位和鉆進(jìn)深度有較大影響。 海冰海冰 是在高緯度地區(qū)特有的水文現(xiàn)象。海是在高緯度地區(qū)特有的水文現(xiàn)象。海 冰是由于海水溫度過低而形成的。冰是由于海水溫度過低而形成的。 海冰破壞力極大，海冰可以推移油輪，擠壓海冰破壞力極大，海冰可以推移油輪，擠壓 船體，擱淺船只，推倒平臺(tái)。船體，擱淺船只，

13、推倒平臺(tái)。 1.1 1.1 海海 洋洋 石石 油油 開開 發(fā)發(fā) 環(huán)環(huán) 境境 第一章第一章 概述概述 海嘯海嘯 是由海底地震、海底火山噴發(fā)、海底是由海底地震、海底火山噴發(fā)、海底 崩塌、海岸的岸坡塌方及滑坡引起的。崩塌、海岸的岸坡塌方及滑坡引起的。 海嘯從中心開始，波高很小，一般幾十厘米，海嘯從中心開始，波高很小，一般幾十厘米， 波長(zhǎng)卻極大，移動(dòng)速度可高達(dá)波長(zhǎng)卻極大，移動(dòng)速度可高達(dá)800 km/h。對(duì)近。對(duì)近 海鉆井采油裝備影響是致命的。海鉆井采油裝備影響是致命的。 1.1 1.1 海海 洋洋 石石 油油 開開 發(fā)發(fā) 環(huán)環(huán) 境境 第一章第一章 概述概述 1.2 1.2 海海 洋洋 石石 油油 開開

14、 發(fā)發(fā) 特特 點(diǎn)點(diǎn) 海上油田開發(fā)工程海上油田開發(fā)工程涉及了海上涉及了海上物探物探工程技術(shù)、工程技術(shù)、 海上海上油藏油藏工程技術(shù)、海上工程技術(shù)、海上鉆井鉆井工程技術(shù)、海上工程技術(shù)、海上 采油采油工程技術(shù)、海上油氣工程技術(shù)、海上油氣集輸集輸工程技術(shù)、海上工程技術(shù)、海上 建筑建筑工程技術(shù)、海上工程技術(shù)、海上施工施工技術(shù)、海上技術(shù)、海上定位導(dǎo)航定位導(dǎo)航 技術(shù)、海上技術(shù)、海上搜救搜救技術(shù)，技術(shù)，海場(chǎng)保護(hù)海場(chǎng)保護(hù)技術(shù)、海上技術(shù)、海上通通 信遙控信遙控技術(shù)、海上技術(shù)、海上安全保障安全保障技術(shù)、海上技術(shù)、海上運(yùn)輸運(yùn)輸、 海洋海洋氣象氣象、海上、海上工程地質(zhì)工程地質(zhì)以及以及現(xiàn)代工程技術(shù)管現(xiàn)代工程技術(shù)管 理理等諸

15、多技術(shù)領(lǐng)域。等諸多技術(shù)領(lǐng)域。 海洋石油工程開發(fā)是一個(gè)海洋石油工程開發(fā)是一個(gè)知識(shí)知識(shí)、資金資金、技術(shù)技術(shù) 密集密集而又具有而又具有風(fēng)險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)的的系統(tǒng)工程系統(tǒng)工程。 （1）技術(shù)復(fù)雜、難度大）技術(shù)復(fù)雜、難度大 第一章第一章 概述概述 1.2 1.2 海海 洋洋 石石 油油 開開 發(fā)發(fā) 特特 點(diǎn)點(diǎn) 開發(fā)海上油田，要在惡劣的海洋環(huán)境中建造開發(fā)海上油田，要在惡劣的海洋環(huán)境中建造 平臺(tái)、鋪設(shè)海底管道，確保海上油氣生產(chǎn)作業(yè)平臺(tái)、鋪設(shè)海底管道，確保海上油氣生產(chǎn)作業(yè) 的安全，這不僅技術(shù)復(fù)雜，而且所需的設(shè)備質(zhì)的安全，這不僅技術(shù)復(fù)雜，而且所需的設(shè)備質(zhì) 量高，使得海上油田投資巨大。量高，使得海上油田投資巨大。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，海

16、上油田投資額將隨海區(qū)環(huán)境以及據(jù)統(tǒng)計(jì)，海上油田投資額將隨海區(qū)環(huán)境以及 水深的不同而比陸地上水深的不同而比陸地上高出高出 310 倍倍。 （2）投資巨大）投資巨大 第一章第一章 概述概述 1.2 1.2 海海 洋洋 石石 油油 開開 發(fā)發(fā) 特特 點(diǎn)點(diǎn) 由于惡劣的海洋環(huán)境會(huì)給海洋石油開發(fā)帶來由于惡劣的海洋環(huán)境會(huì)給海洋石油開發(fā)帶來 災(zāi)害，所以開發(fā)海洋石油具有一定的風(fēng)險(xiǎn)。災(zāi)害，所以開發(fā)海洋石油具有一定的風(fēng)險(xiǎn)。 尤其是海洋環(huán)境具有很強(qiáng)的區(qū)域特性，人們尤其是海洋環(huán)境具有很強(qiáng)的區(qū)域特性，人們 難以沿用其他海區(qū)的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)在開發(fā)過難以沿用其他海區(qū)的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)在開發(fā)過 程中會(huì)出現(xiàn)一些難以預(yù)料的問題，程中會(huì)

17、出現(xiàn)一些難以預(yù)料的問題， 因此風(fēng)險(xiǎn)因此風(fēng)險(xiǎn) 大。大。 （3）風(fēng)險(xiǎn)大）風(fēng)險(xiǎn)大 第一章第一章 概述概述 1.2 1.2 海海 洋洋 石石 油油 開開 發(fā)發(fā) 特特 點(diǎn)點(diǎn) 海上油田從勘探到開發(fā)一般需海上油田從勘探到開發(fā)一般需3到到5年，從開年，從開 發(fā)到投產(chǎn)需發(fā)到投產(chǎn)需3到到4年，總建設(shè)期長(zhǎng)達(dá)年，總建設(shè)期長(zhǎng)達(dá) 610 年年 （陸上油田建設(shè)周期一般在（陸上油田建設(shè)周期一般在2年以內(nèi)）。年以內(nèi)）。 在油田投入開發(fā)后，考慮到在惡劣的海洋環(huán)在油田投入開發(fā)后，考慮到在惡劣的海洋環(huán) 境中作業(yè)，存在海上平臺(tái)的腐蝕及結(jié)構(gòu)的疲勞境中作業(yè)，存在海上平臺(tái)的腐蝕及結(jié)構(gòu)的疲勞 問題，以及昂貴的海上操作費(fèi)用，一般采用加問題，以及

18、昂貴的海上操作費(fèi)用，一般采用加 快開采速率的辦法，盡可能縮短在風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境中快開采速率的辦法，盡可能縮短在風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境中 的作業(yè)時(shí)間。因此，海上油田開發(fā)壽命比較短，的作業(yè)時(shí)間。因此，海上油田開發(fā)壽命比較短， 中、小油田一般都在中、小油田一般都在 810 年年左右。左右。 （4）開發(fā)建設(shè)周期長(zhǎng)，油田壽命短）開發(fā)建設(shè)周期長(zhǎng)，油田壽命短 第一章第一章 概述概述 1.2 1.2 海海 洋洋 石石 油油 開開 發(fā)發(fā) 特特 點(diǎn)點(diǎn) 由于海上石油平臺(tái)的空間有限，在發(fā)生事故由于海上石油平臺(tái)的空間有限，在發(fā)生事故 后逃生的途徑相對(duì)較少，救援工作也非常困難，后逃生的途徑相對(duì)較少，救援工作也非常困難， 只能依靠守護(hù)船舶和直升

19、機(jī)，離較遠(yuǎn)的平臺(tái)直只能依靠守護(hù)船舶和直升機(jī)，離較遠(yuǎn)的平臺(tái)直 升機(jī)從陸地起飛到平臺(tái)需要幾個(gè)小時(shí)，還要受升機(jī)從陸地起飛到平臺(tái)需要幾個(gè)小時(shí)，還要受 到天氣和海況的限制。到天氣和海況的限制。 1979年年11月月25日凌晨日凌晨3時(shí)時(shí)30分左右，石油部海分左右，石油部海 洋石油勘探局的渤海二號(hào)鉆井船，在渤海灣遷洋石油勘探局的渤海二號(hào)鉆井船，在渤海灣遷 往新井位的拖航中翻沉。因?yàn)轱L(fēng)浪大、天氣寒往新井位的拖航中翻沉。因?yàn)轱L(fēng)浪大、天氣寒 冷，當(dāng)時(shí)船上冷，當(dāng)時(shí)船上74人，人，72人死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失人死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失 3700萬(wàn)元。萬(wàn)元。 。 （5）救援工作難度大）救援工作難度大 第一章第一章 概述概述 海

20、上石油裝備主要包括：海上鉆井設(shè)備系統(tǒng)，海上石油裝備主要包括：海上鉆井設(shè)備系統(tǒng)， 海上油氣開采設(shè)備系統(tǒng)，海上油氣集輸設(shè)備系海上油氣開采設(shè)備系統(tǒng)，海上油氣集輸設(shè)備系 統(tǒng)，海上修井設(shè)備系統(tǒng)等。統(tǒng)，海上修井設(shè)備系統(tǒng)等。 1.3 1.3 海海 洋洋 石石 油油 裝裝 備備 簡(jiǎn)簡(jiǎn) 介介 海上鉆井設(shè)備系統(tǒng)海上鉆井設(shè)備系統(tǒng)主要是鉆井平臺(tái)，鉆井平主要是鉆井平臺(tái)，鉆井平 臺(tái)分為移動(dòng)式鉆井平臺(tái)和固定式鉆井平臺(tái)。臺(tái)分為移動(dòng)式鉆井平臺(tái)和固定式鉆井平臺(tái)。 海上油氣開采設(shè)備系統(tǒng)海上油氣開采設(shè)備系統(tǒng)包括固定平臺(tái)開采系包括固定平臺(tái)開采系 統(tǒng)，浮式開采系統(tǒng)和水下開采系統(tǒng)。統(tǒng)，浮式開采系統(tǒng)和水下開采系統(tǒng)。 海上油氣集輸系統(tǒng)海上油氣

21、集輸系統(tǒng)主要包括生產(chǎn)管匯，測(cè)試主要包括生產(chǎn)管匯，測(cè)試 管匯，油氣匯集系統(tǒng)，油氣處理系統(tǒng)，注水系管匯，油氣匯集系統(tǒng)，油氣處理系統(tǒng)，注水系 統(tǒng)，儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)等。統(tǒng)，儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)等。 海上修井設(shè)備海上修井設(shè)備主要包括固定平臺(tái)修井裝置，主要包括固定平臺(tái)修井裝置， 自帶支持系統(tǒng)修井裝置，修井輔助裝置、泵送自帶支持系統(tǒng)修井裝置，修井輔助裝置、泵送 工具等。工具等。 第一章第一章 概述概述 1.3 1.3 海海 洋洋 石石 油油 平平 臺(tái)臺(tái) 簡(jiǎn)簡(jiǎn) 介介 海洋平臺(tái)是在海洋上進(jìn)行石油鉆探與生產(chǎn)作海洋平臺(tái)是在海洋上進(jìn)行石油鉆探與生產(chǎn)作 業(yè)所需的平臺(tái)，主要分鉆井平臺(tái)和生產(chǎn)平臺(tái)兩業(yè)所需的平臺(tái)，主要分鉆井平臺(tái)和生產(chǎn)平臺(tái)兩 大類

22、。在鉆井平臺(tái)上設(shè)鉆井設(shè)備，在生產(chǎn)平臺(tái)大類。在鉆井平臺(tái)上設(shè)鉆井設(shè)備，在生產(chǎn)平臺(tái) 上設(shè)采油設(shè)備。平臺(tái)與海底井口有立管相通。上設(shè)采油設(shè)備。平臺(tái)與海底井口有立管相通。 第一章第一章 概述概述 1.3 1.3 海海 洋洋 石石 油油 平平 臺(tái)臺(tái) 簡(jiǎn)簡(jiǎn) 介介 導(dǎo)管架海洋平臺(tái)導(dǎo)管架海洋平臺(tái)(Jacket) 鋼樁穿過導(dǎo)管打鋼樁穿過導(dǎo)管打 入海底，并由若入海底，并由若 干根導(dǎo)管組合成干根導(dǎo)管組合成 導(dǎo)管架。導(dǎo)管架。 適用于淺近海。適用于淺近海。 第一章第一章 概述概述 1.3 1.3 海海 洋洋 石石 油油 平平 臺(tái)臺(tái) 簡(jiǎn)簡(jiǎn) 介介 坐底式海洋平臺(tái)坐底式海洋平臺(tái) 平臺(tái)分本體與下體（即浮箱），由若干立柱連接平臺(tái)平臺(tái)

23、分本體與下體（即浮箱），由若干立柱連接平臺(tái) 本體與下體，平臺(tái)上設(shè)置鉆井設(shè)備、工作場(chǎng)所、儲(chǔ)藏與本體與下體，平臺(tái)上設(shè)置鉆井設(shè)備、工作場(chǎng)所、儲(chǔ)藏與 生活艙室等。生活艙室等。 坐底式鉆坐底式鉆 井平臺(tái)是早期井平臺(tái)是早期 在淺水區(qū)域作在淺水區(qū)域作 業(yè)的一種移動(dòng)業(yè)的一種移動(dòng) 式鉆井平臺(tái)。式鉆井平臺(tái)。 第一章第一章 概述概述 1.3 1.3 海海 洋洋 石石 油油 平平 臺(tái)臺(tái) 簡(jiǎn)簡(jiǎn) 介介 自升式海洋平臺(tái)自升式海洋平臺(tái)(Jack-up) 由一個(gè)上層平臺(tái)和數(shù)個(gè)由一個(gè)上層平臺(tái)和數(shù)個(gè) 能夠升降的可接地的樁腿能夠升降的可接地的樁腿 所組成的海上平臺(tái)。所組成的海上平臺(tái)。 平臺(tái)既要滿足拖航移位平臺(tái)既要滿足拖航移位 時(shí)的浮

24、性、穩(wěn)性方面的要時(shí)的浮性、穩(wěn)性方面的要 求，又要滿足作業(yè)時(shí)著底求，又要滿足作業(yè)時(shí)著底 穩(wěn)性和強(qiáng)度的要求，以及穩(wěn)性和強(qiáng)度的要求，以及 升降平臺(tái)和升降樁腿的要升降平臺(tái)和升降樁腿的要 求。求。 適用于不同海底土壤條件和較大的水深范圍。適用于不同海底土壤條件和較大的水深范圍。 第一章第一章 概述概述 1.3 1.3 海海 洋洋 石石 油油 平平 臺(tái)臺(tái) 簡(jiǎn)簡(jiǎn) 介介 半潛式海洋平臺(tái)半潛式海洋平臺(tái)（Semi） 大部分浮體沉沒于水中的一種小水線面的移動(dòng)式大部分浮體沉沒于水中的一種小水線面的移動(dòng)式 平臺(tái)，由平臺(tái)本體、立柱和下體或浮箱組成平臺(tái)，由平臺(tái)本體、立柱和下體或浮箱組成 。 平臺(tái)上設(shè)有鉆井機(jī)平臺(tái)上設(shè)有鉆井機(jī)

25、 械設(shè)備、器材和生活械設(shè)備、器材和生活 艙室等，供鉆井工作艙室等，供鉆井工作 用。用。 平臺(tái)本體與下體之平臺(tái)本體與下體之 間連接的立柱，具有間連接的立柱，具有 小水線面的剖面，主小水線面的剖面，主 柱與主柱之間相隔適柱與主柱之間相隔適 當(dāng)距離，以保證平臺(tái)當(dāng)距離，以保證平臺(tái) 的穩(wěn)性，所以又有立的穩(wěn)性，所以又有立 柱穩(wěn)定式之稱。柱穩(wěn)定式之稱。 第一章第一章 概述概述 1.3 1.3 海海 洋洋 石石 油油 平平 臺(tái)臺(tái) 簡(jiǎn)簡(jiǎn) 介介 張力腿海洋平臺(tái)張力腿海洋平臺(tái)（TLP） 張力腿式平臺(tái)利用繃緊狀態(tài)下的錨索鏈產(chǎn)生的拉力張力腿式平臺(tái)利用繃緊狀態(tài)下的錨索鏈產(chǎn)生的拉力 與平臺(tái)的剩余浮力相平衡。與平臺(tái)的剩余浮力

26、相平衡。 張力腿式平臺(tái)的重力小張力腿式平臺(tái)的重力小 于浮力，所相差的力可依于浮力，所相差的力可依 靠錨索向下的拉力來補(bǔ)償，靠錨索向下的拉力來補(bǔ)償， 且此拉力應(yīng)大于波浪產(chǎn)生且此拉力應(yīng)大于波浪產(chǎn)生 的力，使錨索上經(jīng)常有向的力，使錨索上經(jīng)常有向 下的拉力，起著繃緊平臺(tái)下的拉力，起著繃緊平臺(tái) 的作用。的作用。 第一章第一章 概述概述 1.3 1.3 海海 洋洋 石石 油油 平平 臺(tái)臺(tái) 簡(jiǎn)簡(jiǎn) 介介 Spar海洋平臺(tái)海洋平臺(tái) 主體是單圓柱結(jié)構(gòu)，垂直懸浮于水中，特別適宜于深主體是單圓柱結(jié)構(gòu)，垂直懸浮于水中，特別適宜于深 水作業(yè)，在深水環(huán)境中運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定、安全性良好。水作業(yè)，在深水環(huán)境中運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定、安全性良好。 第

27、一章第一章 概述概述 1.3 1.3 海海 洋洋 石石 油油 平平 臺(tái)臺(tái) 簡(jiǎn)簡(jiǎn) 介介 左到右依次是導(dǎo)管架平臺(tái)，自升式平臺(tái)，半左到右依次是導(dǎo)管架平臺(tái)，自升式平臺(tái)，半 潛式平臺(tái)，鉆井船，張力腿平臺(tái)。潛式平臺(tái)，鉆井船，張力腿平臺(tái)。 第一章第一章 概述概述 鉆井隔水管系統(tǒng)從鉆井平臺(tái)一直延伸到水下鉆井隔水管系統(tǒng)從鉆井平臺(tái)一直延伸到水下 防噴器，形成了鉆井液的循環(huán)通道。其主要作防噴器，形成了鉆井液的循環(huán)通道。其主要作 用是隔離海水，支撐各種控制管線（主要包括用是隔離海水，支撐各種控制管線（主要包括 節(jié)流和壓井管線、鉆井液補(bǔ)充管線、液壓傳輸節(jié)流和壓井管線、鉆井液補(bǔ)充管線、液壓傳輸 管線等），吊裝水下防噴器，

28、為鉆桿、鉆具順管線等），吊裝水下防噴器，為鉆桿、鉆具順 利下入井口提供導(dǎo)向。利下入井口提供導(dǎo)向。 1.4 1.4 水水 下下 石石 油油 裝裝 備備 簡(jiǎn)簡(jiǎn) 介介 國(guó)外主要生產(chǎn)商有國(guó)外主要生產(chǎn)商有 Vet-Co、Cameron、 AkerKvaerner等公司。等公司。 （1）鉆井隔水管系統(tǒng)）鉆井隔水管系統(tǒng) 第一章第一章 概述概述 水下防噴器是海洋石油鉆井過程中的重要設(shè)水下防噴器是海洋石油鉆井過程中的重要設(shè) 備，它能夠有效防止井噴事故發(fā)生，是石油勘備，它能夠有效防止井噴事故發(fā)生，是石油勘 探鉆井過程中的安全保障。探鉆井過程中的安全保障。 水下防噴器組一般由水下防噴器組一般由46部單雙閘板防噴器部

29、單雙閘板防噴器 和和1部環(huán)形防噴器部環(huán)形防噴器組成，組成，上上部部連接隔水管裝置連接隔水管裝置， 下下部連接部連接海底井口裝置海底井口裝置。 與陸地防噴器相比，水下防噴器具有與陸地防噴器相比，水下防噴器具有通徑大通徑大、 耐高壓耐高壓、防腐蝕防腐蝕、耐沖擊耐沖擊、自動(dòng)化控制程度高自動(dòng)化控制程度高、 安全性好安全性好、可靠性高可靠性高等特點(diǎn)。等特點(diǎn)。 1.4 1.4 水水 下下 石石 油油 裝裝 備備 簡(jiǎn)簡(jiǎn) 介介 國(guó)外主要生產(chǎn)商有國(guó)外主要生產(chǎn)商有Cameron、Shaffer、 Hydril等公司。等公司。 （2）水下防噴器）水下防噴器 第一章第一章 概述概述 水下采油樹的使用始于水下采油樹的使

30、用始于1967年。至今已有年。至今已有l(wèi) 200多套水下采油樹應(yīng)用在多套水下采油樹應(yīng)用在250多個(gè)采油項(xiàng)目中。多個(gè)采油項(xiàng)目中。 它需要滿足海水壓力、腐蝕、風(fēng)浪、暗流等復(fù)它需要滿足海水壓力、腐蝕、風(fēng)浪、暗流等復(fù) 雜環(huán)境的使用要求，工作壓力較高，采用電、雜環(huán)境的使用要求，工作壓力較高，采用電、 液控制。液控制。 1.4 1.4 水水 下下 石石 油油 裝裝 備備 簡(jiǎn)簡(jiǎn) 介介 國(guó)外主要生產(chǎn)商有國(guó)外主要生產(chǎn)商有FMC、Vetco、 AkerKvaemer、Cameron、Dill-Quip等公司。等公司。 （3）水下采油樹）水下采油樹 第一章第一章 概述概述 水下集輸系統(tǒng)是指在鉆完井后，用于油氣集水下

31、集輸系統(tǒng)是指在鉆完井后，用于油氣集 輸?shù)纳a(chǎn)管線、出油管、井口之間的連接設(shè)備。輸?shù)纳a(chǎn)管線、出油管、井口之間的連接設(shè)備。 其主要功能是：提供生產(chǎn)管線、出油管線和鉆其主要功能是：提供生產(chǎn)管線、出油管線和鉆 井的交互界面；注入氣體和化學(xué)物質(zhì)，控制流井的交互界面；注入氣體和化學(xué)物質(zhì)，控制流 體；分配電力和液力控制系統(tǒng)；支撐管匯、出體；分配電力和液力控制系統(tǒng)；支撐管匯、出 油管線以及纜線；保護(hù)管線和閥門正常工作；油管線以及纜線；保護(hù)管線和閥門正常工作； 在水下機(jī)器人操作過程中提供支撐平臺(tái)。在水下機(jī)器人操作過程中提供支撐平臺(tái)。 1.4 1.4 水水 下下 石石 油油 裝裝 備備 簡(jiǎn)簡(jiǎn) 介介 （4）水下集

32、輸系統(tǒng)）水下集輸系統(tǒng) 國(guó)外主要生產(chǎn)商有國(guó)外主要生產(chǎn)商有FMC、Vetco、 AkerKvaemer、Cameron、Dill-Quip等公司。等公司。 第一章第一章 概述概述 1897年，世界首次進(jìn)入海洋鉆井，美國(guó)加利年，世界首次進(jìn)入海洋鉆井，美國(guó)加利 福尼亞州福尼亞州Summerland離岸約離岸約76m，木架碼頭。，木架碼頭。1.5 1.5 國(guó)國(guó) 內(nèi)內(nèi) 外外 發(fā)發(fā) 展展 概概 述述 1911年，世界第一座固定平臺(tái)鉆井裝置豎立年，世界第一座固定平臺(tái)鉆井裝置豎立 在美國(guó)路易桑納州在美國(guó)路易桑納州Caddo湖上。湖上。 1925年，蘇聯(lián)在里海建造人工島進(jìn)行石油鉆年，蘇聯(lián)在里海建造人工島進(jìn)行石油鉆

33、 井。井。 1932年，世界首次浮船鉆井（鉆井駁船年，世界首次浮船鉆井（鉆井駁船 Mcbride號(hào)），在美國(guó)路易桑納州號(hào)），在美國(guó)路易桑納州Garden灣。灣。 1933年，世界首座坐底式平臺(tái)（年，世界首座坐底式平臺(tái)（Giliasso號(hào)），號(hào)）， 在美國(guó)路易桑納州在美國(guó)路易桑納州Pelto湖。湖。 第一章第一章 概述概述 海洋石油海洋石油981深水半潛式鉆井平臺(tái)于深水半潛式鉆井平臺(tái)于2008年年4 月月28日開工建造，是中國(guó)首座自主設(shè)計(jì)、建造日開工建造，是中國(guó)首座自主設(shè)計(jì)、建造 的第六代深水半潛式鉆井平臺(tái)，由中國(guó)海洋石的第六代深水半潛式鉆井平臺(tái)，由中國(guó)海洋石 油總公司全額投資建造，整合了全球一

34、流的設(shè)油總公司全額投資建造，整合了全球一流的設(shè) 計(jì)理念和一流的裝備，是世界上首次按照南海計(jì)理念和一流的裝備，是世界上首次按照南海 惡劣海況設(shè)計(jì)的，能抵御惡劣海況設(shè)計(jì)的，能抵御200年一遇的臺(tái)風(fēng)；年一遇的臺(tái)風(fēng)； 選用選用DP3動(dòng)力定位系統(tǒng)，動(dòng)力定位系統(tǒng)，1500米水深內(nèi)錨泊定米水深內(nèi)錨泊定 位，入級(jí)位，入級(jí)CCS（中國(guó)船級(jí)社）和（中國(guó)船級(jí)社）和ABS（美國(guó)船（美國(guó)船 級(jí)社）雙船籍。整個(gè)項(xiàng)目按照中國(guó)海洋石油總級(jí)社）雙船籍。整個(gè)項(xiàng)目按照中國(guó)海洋石油總 公司的需求和設(shè)計(jì)理念引領(lǐng)完成，中國(guó)海油擁公司的需求和設(shè)計(jì)理念引領(lǐng)完成，中國(guó)海油擁 有該船型自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。該平臺(tái)的建成，標(biāo)志有該船型自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。該平臺(tái)

35、的建成，標(biāo)志 著中國(guó)在海洋工程裝備領(lǐng)域已經(jīng)具備了自主研著中國(guó)在海洋工程裝備領(lǐng)域已經(jīng)具備了自主研 發(fā)能力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。發(fā)能力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。 1.5 1.5 國(guó)國(guó) 內(nèi)內(nèi) 外外 發(fā)發(fā) 展展 概概 述述 第一章第一章 概述概述 “海洋石油海洋石油981”，是中國(guó)海油深海油氣開發(fā)，是中國(guó)海油深海油氣開發(fā) “五型六船五型六船”之一，是根據(jù)中國(guó)海洋石油總公之一，是根據(jù)中國(guó)海洋石油總公 司（簡(jiǎn)稱司（簡(jiǎn)稱“中海油中海油”）的需求和設(shè)計(jì)理念，由）的需求和設(shè)計(jì)理念，由 中國(guó)船舶工業(yè)集團(tuán)公司第七八研究所設(shè)計(jì)、中國(guó)船舶工業(yè)集團(tuán)公司第七八研究所設(shè)計(jì)、 上海外高橋造船有限公司承建的，耗資上海外高橋造船有限公司承建的，耗資60億元，億元， 中海油擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，由中海油服租賃并中海油擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，由中海油服租賃并 運(yùn)營(yíng)管理。運(yùn)營(yíng)管理。 2012年年5月月9日，日，“海洋石油海洋石油981”在南海海域在南海海域 正式開鉆，是中國(guó)石油公司首次獨(dú)立進(jìn)行深水正式開鉆，是中國(guó)石油公司首次獨(dú)立進(jìn)行深水 油氣的勘探，標(biāo)志著中國(guó)海洋石油工業(yè)的