世界上有哪些类型的 海洋钻井平台?

[杜庆贵] 2019-07-23 00:00


成功试采可燃冰的“蓝鲸1号”海洋钻井平台。
 

    随着陆地油气资源发现日益减少,开发难度逐渐加大,油气行业将目光投向海洋,海洋环境更加恶劣,海洋油气钻采设备需要更高的科技含量和创新思想,其中海洋油气钻井平台是海洋开发的关键设备之一。”           ——编者

    钻机是在地质勘探中,带动钻具向地下钻进,获取实物地质资料的机械设备,又称钻探机。其主要作用是带动钻具破碎孔底岩石,下入或提出在孔内的钻具,可用于钻取岩芯、矿芯、岩屑、气态样、液态样等,以探明地下地质和矿产资源等情况。石油钻机为钻机的一个重要门类。

    按作业区域分,石油钻机可以分为陆地钻机和海洋钻机两大门类。携带海洋钻机的装备可称为海洋钻井装备。可以大概分为固定钻井装备和可移动钻井装备两大类。

    固定式钻井装备一般作业于固定海域,多为综合处理平台,主要功能并不是钻、修井。配备钻机模块在项目前期提供钻井作业,在油气田生产过程中提供钻调整井及修井服务。

    可移动钻井装备的主要功能是钻修井,可以往返于不同油气田实施钻修井作业。其中半潜式钻井平台、单柱体钻井平台、钻井船多配备动力定位,具备自航能力(少数比较老的半潜式钻井平台不具备自航能力),自升式钻井平台不具备自航能力。另外,半潜式生产平台、张力腿平台、深吃水单立柱平台为浮式平台,半潜式钻井平台、单柱体钻井平台、钻井船、钻井驳船为可移动浮式平台。

    1导管架平台

    导管架平台基础刚性固定于海底。可支持干式井口。理论作业水深0米—300米。导管架平台,多为井口平台或综合处理平台。部分综合处理平台均配备模块钻机,可为油气田提供钻修井服务。

    坐底式平台

    2

    坐底式平台坐在海底,可支持干式井口。理论作业水深300米—1000米。坐底式平台主要分为钢筋混凝土型和纯钢结构型,其中前者占主导,共有约50座服役,多为综合处理平台。平台均配备模块钻机,可为油气田提供钻修井服务。

    顺应塔平台

    3

    顺应塔平台基础固定于海底,在海洋环境荷载作用下,平台可围绕底部基础在一定范围内摆动。可支持干式井口。理论作业水深大于300米—1000米。顺应塔平台共有5座服役,均为综合处理平台。平台均配备模块钻机,可为油气田提供钻修井服务。

    半潜式平台

    4

    半潜式平台漂浮于水面通过锚链系泊于海底,在海洋环境荷载作用下,平台可围绕中心有较大偏移。支持湿式井口。理论作业水深70米以上。多为综合处理平台。改造而成的平台多保留钻机模块,可为油气田提供钻修井服务。近年新建平台均不配备钻机模块。

    张力腿平台

    5

    张力腿平台漂浮于水面通过张力腿系泊于海底,在海洋环境荷载作用下,平台可围绕中心有较小偏移。支持干式井口。理论作业水深350米—1500米。多为综合处理平台。由于多数平台用于支持干式井口,多配置钻、修机模块,可为油气田提供钻修井服务。

    深吃水单立柱平台

    6

    深吃水单立柱平台漂浮于水面通过半张紧式系泊系泊于海底,在海洋环境荷载作用下,平台可围绕中心有较小偏移。可支持干式井口。理论作业水深400米以上。多为综合处理平台。部分平台配置钻、修机模块,可为油气田提供钻修井服务。

    半潜式钻井平台

    7

    半潜式钻井平台漂浮于水面,通过动力定位系统进行定位(前期比较老的平台仍采用系泊定位),平台配置钻机系统,可为油气田提供钻修井服务。理论作业水深100米—3600米。自1961年问世,现在半潜式钻井平台已经发展到第七代,由于其环境适应性好,深受钻井承包商欢迎,未来仍会在深水特别是恶劣海域发挥主导作用。

    单柱体钻井平台

    8

    单柱体钻井平台漂浮于水面,通过动力定位系统进行定位,平台配置钻机系统,可为油气田提供钻修井服务。常将其归属于半潜式钻井平台,由于其结构和性能与钻井平台有较大差异,此处将其单列。理论作业水深100米—3600米。该类平台运动性能较差,但存储空间较大。在役平台共有2座,2座在建平台前途未卜。

    钻井船

    9

    钻井船、船型漂浮于水面,通过动力定位系统进行定位,平台配置钻机系统,可为油气田提供钻修井服务。理论作业水深100米—3600米。目前共有163座服役,由于其可移动性好,存储空间大,深受钻井承包商欢迎,但其环境适应性略差,未来在深水温和海域将发挥主导作用。

    钻井驳船

    10

    钻井驳船漂浮于水面通过锚链系泊于海底,平台配置钻机系统,可为油气田提供钻修井服务。理论作业水深5米—50米。目前共有50座服役,由于运动性能差,环境适应性差,但是成本低廉,主要作业内湖或近海海域。

    自升式钻井平台

    11

    自升式平台由桩腿和主船体两部分组成,桩腿可升降,作业时桩腿固定于海底,船体提升至水面以上。平台配置钻机系统,可为油气田提供钻修井服务。理论作业水深5米—120米。目前在役包括在建平台636座,由于其可移动性好,成本低,深受欢迎,未来在浅水海域仍将发挥主导作用。但近几年新建平台过多,产能严重过剩。

    坐底式钻井平台

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    坐底式平台是半潜式平台的前身,主要包括浮箱、立柱、上部模块三部分,作业时浮箱坐落于海底。平台配置钻机系统,可为油气田提供钻修井服务。理论作业水深小于30米。目前在役平台数量较少,由于其水深适应性差,功能已基本被自升式平台替代,后期将淡出钻井市场。

 
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