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摘要：海洋石油钻井平台是我国海洋油气开发的主要基础装备，目前我国海洋石油装备产业在海洋油气产业持续快速发展的带动下，正处于高速发展的新时期，本文主要阐述了我国海洋平台技术，并分析了海洋钻井平台技术的一些特点，最后针对海洋钻井平台未来发展趋势进行论述，仅供参考。
关键词：海洋平台；钻井平台；平台技术；发展趋势
分类号：TE238
一、海洋平台技术概况
海洋工程项目是我国一个庞大的科技系统工程，它主要是针对海洋石油开采而言的海洋工程装备包括油气钻采平台、油气存储设施、海上工程船舶（海洋地质勘探船、供应船、拖船、起重船、打捞救助船、海底电缆铺设船、铺管船）等。这其中的海洋平台是集油田勘探、油气处理、发电、供热、原油产品储存和外输、人员居住于一体的综合性海洋工程装备，是实施海底油气勘探和开采的工作基地。海洋平台结构复杂、体积庞大、造价昂贵，特别是与陆地采油设备相比，它所处的海洋环境十分复杂和恶劣，台风、海浪、海流、海冰和潮汐还有海底地震对平台的安全构成严重威胁。与此同时，由于环境腐蚀、海生物附着、地基土冲刷和基础动力软化、构件材料老化、缺陷损伤扩大以及疲劳损伤累积等因素都将导致平台结构构件和整体抗力逐渐衰减，影响平台结构的服役安全性和耐久性。因此，海洋平台的设计与制造只有在一个国家的综合工业水平整体提高与进步的基础上才能完成。目前我国海洋平台的主要类型有：（1）按运动方式可分为固定式与移动式两大类。（2）按使用功能的不同可分为钻井平台、生产平台、生活平台、储油平台、近海平台等。
二、海洋钻井平台技术特点
海洋钻井平台经历了一个比较漫长的发展过程，为了更好地了解海洋钻井平台的结构和性能特点，以下对几类主要钻井平台做简要介绍。
1、 固定式钻井平台。固定式钻井平台是所有钻井平台中最古老、最传统的平台形式，这类平台随着时间的推移先后涌现出桩基式、重力式、绷绳塔式、张力腿式等多种形式。目前，该类平台适应水深的能力为：桩基式可以达到400m，重力式为150m，绷绳塔式和张力腿式分别可以达到180和300m等，适应钻深的能力均可达到3000m以上。一般来说，固定式平台的共同特点是结构简单、钻井风险小、制造成本低、受海风海浪等环境因素影响小，同时还兼有前期钻井和后期采油的多功能特点。因此，多年来该类平台在世界上仍然拥有一定的数量，占据着一定的市场份额。
2、坐底式钻井平台。坐底式平台通常由沉浮箱、工作平台及中间支撑等部件组成。这类平台最大的优点是完井后可以用拖船运输到其它需要钻井的场所，可移动性能良好，钻井时平台底面坐放在海床面上，基本不受海洋环境的影响，钻井稳定性较好。但其不足有2点：一
方面该类平台对海底地基要求较高，另一方面受平台本身工作高度的限制，适应水深能力较差。目前在用的平台最多也只能在30m以内的水深范围内工作，若要提高水深适应能力其制造成本会增加很多，经济性不好。另外，对坐底式平台而言，一旦平台高度确定，就意味着该平台永远只能在低于平台高度以下的水域中工作，灵活性较差，因此使其发展受到了一定限制。
3、自升式钻井平台。自升式钻井平台又称甲板升降式或桩腿式平台，这种平台一般由平台本体（或称浮体）、升降装置和桩腿（一般3～4个）等主要部件组成。整个平台设计为一个整体，钻井时，桩腿插入海床用于支撑整个平台及台面设备进行海洋钻井作业。自升式平台通常能满足拖航移位时的浮性、稳定性要求，又能够满足作业时着底稳定性、强度的要求。这类平台以其升降灵活、移动方便、适应海底土壤条件和水深范围广、便于建造等各种优点而得到了广泛应用；其不足是拖航困难，平台定位操作比较复杂，同时难以适应更深海域的工作要求。资料显示，当前世界上共有自升式平台大约400座，占海洋平台总量的40%以上，其中作业水深大于120m的有20多座，最大适应水深能力已达到168m。我国现有自升式平台17座，其中作业水深大于90m的有4座。
4、半潜式钻井平台（含钻井船）。自1961年第1座半潜式钻井平台诞生以来，目前这类平台已发展到第6代。在全球现有钻井平台中，其中水深超过3 000m，钻井能力达到10000m的钻井平台（船）有15座（艘），发展速度很快。从适应水深能力来说，自第1代开始到当前的第6代平台，其适用水深工作范围分别为100-3 000m，钻井深度也经历了一个由浅到深的过程，目前钻井深度已超过12000m；从船体结构、承载能力和自动化程度来说，半潜式平台经历了一个由低向高的发展历程，如平台定位已由过去传统的锚泊定位发展到推进器辅助定位，直到目前性能先进的DP3动力定位，海洋钻井船与半潜式平台相比，除具有半潜式的许多优点外，同时还在造价、航行速度等方面具有优势，但钻井船存在的最大缺点是夹板使用面积小，工作受海洋环境因素的影响和限制。对风浪等敏感性极强、整体稳性差、被迫停工率高等因素导致钻井船发展速度相对较慢。当前，我国在用的半潜式平台共有5座，主要集中在近海海域从事钻井作业，所有平台的作业水深均没有超过500m。
三、海洋钻井平台未来发展趋势
1、海洋钻井平台将向高可靠性、自动化方向发展。面对风、浪、流等各种复杂的海洋作业环境及海上安全与技术规范条款的要求等，石油装备的高可靠性是保证海洋油气能否顺利开发的先决条件。同时，为了提高平台作业效率，降低劳动强度及减小手工操作的误差率，海洋装备的自动化、智能化控制技术已得到较好的应用。但对发展中国家而言，尚需对DP3定位系统、自动化管子处理系统以及海洋水下设备工具等做进一步研究。
2、海洋钻井平台向多功能化方向发展趋势明显。如具有动力定位装置的FPSO，不仅完全具备上述功能，而且还可以作为穿梭油轮，实现一条船开发一个海上大型油田的目标。多功能半潜式钻井平台不仅可用作钻井平台，也可用作生产平台、起重平台、铺管平台、生活平台以及海上科研基地，甚至可用作导弹发射平台等，适用范围越来越广。
3、海洋钻井平台向深水领域发展必将成为新的发展方向。世界主要海洋装备制造强国均已开始研究并制造大型化的海洋油气开发装备，作业水深已由早先的10～25m发展到当今的3 000m以上，海洋油气开发装备的最大钻井深度可达12000m。目前，第5代、第6代超深水半潜式平台已成为发展潮流。根据美国权威机构统计分析，2001—2007年全世界投入的海洋油气开发项目为434个，其中水深大于500m的深水项目占48%，水深大于1200m的超深水项目达到22%，各大石油公司在深海领域的投资有不断增加的趋势，海洋钻井平台正不断向深水领域发展。
四、结语
海洋钻井平台作为海上油气勘探开发的重要装备之一，目前已在世界范围内受到了普遍关注。受海洋作业恶劣环境的影响，海洋钻井平台技术发展在近十几年中发生了重大变化，人们已经不再满足于过去传统的平台装备技术和钻探方式，而是逐渐将目光从浅海移向深海、由浅油气层转向深油气层、由简单地质层转向复杂地质层等，从而使得海洋钻井平台装备也随之由过去比较单一的固定式、自升式等装备发展到技术先进、控制性好、钻探能力强、适应范围广的钻探船、半潜式平台等勘探开发装备上来，并已成为当前和今后一段时间内世界海洋油气勘探开发的必然趋势。
关键词：海洋平台；钻井平台；平台技术；发展趋势
分类号：TE238
一、海洋平台技术概况
海洋工程项目是我国一个庞大的科技系统工程，它主要是针对海洋石油开采而言的海洋工程装备包括油气钻采平台、油气存储设施、海上工程船舶（海洋地质勘探船、供应船、拖船、起重船、打捞救助船、海底电缆铺设船、铺管船）等。这其中的海洋平台是集油田勘探、油气处理、发电、供热、原油产品储存和外输、人员居住于一体的综合性海洋工程装备，是实施海底油气勘探和开采的工作基地。海洋平台结构复杂、体积庞大、造价昂贵，特别是与陆地采油设备相比，它所处的海洋环境十分复杂和恶劣，台风、海浪、海流、海冰和潮汐还有海底地震对平台的安全构成严重威胁。与此同时，由于环境腐蚀、海生物附着、地基土冲刷和基础动力软化、构件材料老化、缺陷损伤扩大以及疲劳损伤累积等因素都将导致平台结构构件和整体抗力逐渐衰减，影响平台结构的服役安全性和耐久性。因此，海洋平台的设计与制造只有在一个国家的综合工业水平整体提高与进步的基础上才能完成。目前我国海洋平台的主要类型有：（1）按运动方式可分为固定式与移动式两大类。（2）按使用功能的不同可分为钻井平台、生产平台、生活平台、储油平台、近海平台等。
二、海洋钻井平台技术特点
海洋钻井平台经历了一个比较漫长的发展过程，为了更好地了解海洋钻井平台的结构和性能特点，以下对几类主要钻井平台做简要介绍。
1、 固定式钻井平台。固定式钻井平台是所有钻井平台中最古老、最传统的平台形式，这类平台随着时间的推移先后涌现出桩基式、重力式、绷绳塔式、张力腿式等多种形式。目前，该类平台适应水深的能力为：桩基式可以达到400m，重力式为150m，绷绳塔式和张力腿式分别可以达到180和300m等，适应钻深的能力均可达到3000m以上。一般来说，固定式平台的共同特点是结构简单、钻井风险小、制造成本低、受海风海浪等环境因素影响小，同时还兼有前期钻井和后期采油的多功能特点。因此，多年来该类平台在世界上仍然拥有一定的数量，占据着一定的市场份额。
2、坐底式钻井平台。坐底式平台通常由沉浮箱、工作平台及中间支撑等部件组成。这类平台最大的优点是完井后可以用拖船运输到其它需要钻井的场所，可移动性能良好，钻井时平台底面坐放在海床面上，基本不受海洋环境的影响，钻井稳定性较好。但其不足有2点：一
方面该类平台对海底地基要求较高，另一方面受平台本身工作高度的限制，适应水深能力较差。目前在用的平台最多也只能在30m以内的水深范围内工作，若要提高水深适应能力其制造成本会增加很多，经济性不好。另外，对坐底式平台而言，一旦平台高度确定，就意味着该平台永远只能在低于平台高度以下的水域中工作，灵活性较差，因此使其发展受到了一定限制。
3、自升式钻井平台。自升式钻井平台又称甲板升降式或桩腿式平台，这种平台一般由平台本体（或称浮体）、升降装置和桩腿（一般3～4个）等主要部件组成。整个平台设计为一个整体，钻井时，桩腿插入海床用于支撑整个平台及台面设备进行海洋钻井作业。自升式平台通常能满足拖航移位时的浮性、稳定性要求，又能够满足作业时着底稳定性、强度的要求。这类平台以其升降灵活、移动方便、适应海底土壤条件和水深范围广、便于建造等各种优点而得到了广泛应用；其不足是拖航困难，平台定位操作比较复杂，同时难以适应更深海域的工作要求。资料显示，当前世界上共有自升式平台大约400座，占海洋平台总量的40%以上，其中作业水深大于120m的有20多座，最大适应水深能力已达到168m。我国现有自升式平台17座，其中作业水深大于90m的有4座。
4、半潜式钻井平台（含钻井船）。自1961年第1座半潜式钻井平台诞生以来，目前这类平台已发展到第6代。在全球现有钻井平台中，其中水深超过3 000m，钻井能力达到10000m的钻井平台（船）有15座（艘），发展速度很快。从适应水深能力来说，自第1代开始到当前的第6代平台，其适用水深工作范围分别为100-3 000m，钻井深度也经历了一个由浅到深的过程，目前钻井深度已超过12000m；从船体结构、承载能力和自动化程度来说，半潜式平台经历了一个由低向高的发展历程，如平台定位已由过去传统的锚泊定位发展到推进器辅助定位，直到目前性能先进的DP3动力定位，海洋钻井船与半潜式平台相比，除具有半潜式的许多优点外，同时还在造价、航行速度等方面具有优势，但钻井船存在的最大缺点是夹板使用面积小，工作受海洋环境因素的影响和限制。对风浪等敏感性极强、整体稳性差、被迫停工率高等因素导致钻井船发展速度相对较慢。当前，我国在用的半潜式平台共有5座，主要集中在近海海域从事钻井作业，所有平台的作业水深均没有超过500m。
三、海洋钻井平台未来发展趋势
1、海洋钻井平台将向高可靠性、自动化方向发展。面对风、浪、流等各种复杂的海洋作业环境及海上安全与技术规范条款的要求等，石油装备的高可靠性是保证海洋油气能否顺利开发的先决条件。同时，为了提高平台作业效率，降低劳动强度及减小手工操作的误差率，海洋装备的自动化、智能化控制技术已得到较好的应用。但对发展中国家而言，尚需对DP3定位系统、自动化管子处理系统以及海洋水下设备工具等做进一步研究。
2、海洋钻井平台向多功能化方向发展趋势明显。如具有动力定位装置的FPSO，不仅完全具备上述功能，而且还可以作为穿梭油轮，实现一条船开发一个海上大型油田的目标。多功能半潜式钻井平台不仅可用作钻井平台，也可用作生产平台、起重平台、铺管平台、生活平台以及海上科研基地，甚至可用作导弹发射平台等，适用范围越来越广。
3、海洋钻井平台向深水领域发展必将成为新的发展方向。世界主要海洋装备制造强国均已开始研究并制造大型化的海洋油气开发装备，作业水深已由早先的10～25m发展到当今的3 000m以上，海洋油气开发装备的最大钻井深度可达12000m。目前，第5代、第6代超深水半潜式平台已成为发展潮流。根据美国权威机构统计分析，2001—2007年全世界投入的海洋油气开发项目为434个，其中水深大于500m的深水项目占48%，水深大于1200m的超深水项目达到22%，各大石油公司在深海领域的投资有不断增加的趋势，海洋钻井平台正不断向深水领域发展。
四、结语
海洋钻井平台作为海上油气勘探开发的重要装备之一，目前已在世界范围内受到了普遍关注。受海洋作业恶劣环境的影响，海洋钻井平台技术发展在近十几年中发生了重大变化，人们已经不再满足于过去传统的平台装备技术和钻探方式，而是逐渐将目光从浅海移向深海、由浅油气层转向深油气层、由简单地质层转向复杂地质层等，从而使得海洋钻井平台装备也随之由过去比较单一的固定式、自升式等装备发展到技术先进、控制性好、钻探能力强、适应范围广的钻探船、半潜式平台等勘探开发装备上来，并已成为当前和今后一段时间内世界海洋油气勘探开发的必然趋势。