海上钻井平台可大致分为固定式和移动式两种,其中移动式又主要包括自升式和半潜式。固定式钻井平台,直接固定于海底的钻井平台,是通过管架结构在海底将平台固定,在整个使用寿命期内位置固定不变,不能再移动。一般工作水深在20m左右。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。如下图即为一典型的固定式钻井平台,A为生活区组块,C为钻井作业区组块,B为导管架组块,主要起固定作用。自升式钻井平台是由平台、桩腿和升降机构组成,平台能沿桩腿升降,一般无自航能力。1953年美国建成第一座自升式平台。工作时桩腿下放插入海底,平台被抬起到离开海面的安全工作高度,并对桩腿进行预压,以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。打完井后,将平台降到海面,拔出桩腿并全部提起,整个平台浮于海面,由拖轮拖到新的钻井位置继续作业。这种平台的优点是所需钢材少、造价低,在各种海况下都能平稳的进行钻井作业。缺点是桩腿长度有限,最大的作业水深约120m左右。因此这种平台固定方式就是通过桩腿(支柱)固定,在出现意外的高海浪时,可以增大平台离水面的距离来提高抵抗能力。
第二种是半潜式钻井平台。上部为工作甲板,下部为两个下船体,用支撑立柱连接。工作时下船体潜入水中,甲板处于水上安全高度,水线面积小,波浪影响小,稳定性好、自持力强、工作水深大,新发展的动力定位技术用于半潜式平台后,工作水深可达900~1200米。半潜式与自升式钻井平台相比,优点是工作水深大,移动灵活;缺点是投资大,维持费用高,需有一套复杂的水下器具,有效使用率低于自升式钻井平台。这种平台固定方式主要通过锚链加动力控制系统(如果发生漂移,平台上面的平衡动力装置会启动,把平台推回去原来正确的位置)。最后说一下赫赫有名的“海洋石油981”钻井平台,它就是一座半潜式钻井平台,由我国自主设计制造,最大作业水深达3000米,甲板面积相当于一个标准足球场,高度相当于45层高楼,是当今世界最先进的第六代超深水半潜式钻井装备。之前,国内从事深海石油开采的钻井平台,多数从美国、挪威等国的公司租用,日租金高达50万至65万美元,可想而知,掌握大型船舶和平台建造技术的重要性!南海浪高风大,如何保持平台稳定、水下钻井安全,是要解决的核心技术难题。“海洋石油981”采用200年一遇的风浪参数加上南海内波作为设计条件,环境参数相当于17级台风风速。首次采用动力定位和锚泊定位的组合定位系统,水深在1500米以内时可以采用全锚泊定位,水深超过1500米时采用全动力定位模式,平台下面有8台全自动推进器来定位和航行,根据海流和风速进行自动定位,能保持在海面上平稳不动。
海上钻井平台主要用于钻探井的海上结构物。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。海上油气勘探开发不可缺少的手段。主要有自升式和半潜式钻井平台。自升平台,由平台、桩腿和升降机构组成,平台能沿桩腿升降,一般无自航能力。1953年美国建成第一座自升式平台,这种平台对水深适应性强,工作稳定性良好,发展较快,约占移动式钻井装置总数的1/2。工作时桩腿下放插入海底,平台被抬起到离开海面的安全工作高度,并对桩腿进行预压,以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。完井后平台降到海面,拔出桩腿并全部提起,整个平台浮于海面,由拖轮拖到新的井位。
半潜平台,上部为工作甲板,下部为两个下船体,用支撑立柱连接。工作时下船体潜入水中,甲板处于水上安全高度,水线面积小,波浪影响小,稳定性好、自持力强、工作水深大,新发展的动力定位技术用于半潜式平台后,工作水深可达900~1200米 。半潜式与自升式钻井平台相比,优点是工作水深大,移动灵活;缺点是投资大,维持费用高,需有一套复杂的水下器具,有效使用率低于自升式钻井平台。
海洋钻井平台是主要用于钻探井的海上结构物。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。海洋钻井平台经历了一个比较漫长的发展过程,钻井平台无论在形式上、数量上,还是在性能方面均发生了巨大变化。海上钻井因特殊的海洋作业环境,海上钻井设备必须特别设计制造,以克服在海上作业的困扰,海洋钻井平台应适应海洋钻井区域环境且安全、成本较低、满足钻井、采油、测试等各项作业的要求,它的主要技术特点有:作业范围广且质量要求高;使用寿命长,可靠性指标高。高可靠性主要体现在:强度要求高。疲劳寿命要求高。建造工艺要求高。为了保证海洋工程的质量,采用了高强度或特殊钢材(包括Z向钢材、大厚度板材和管材);生产管理要求高。海洋工程的建造、下水、海上运输、海上安装甚为复杂,生产管理明显地高于常规船舶;安全要求高;学科多,技术复杂。






