自升式钻井平台拖航中的稳性问题

简析自升式钻井平台拖航中的稳性问题

AQUARIUSLW

摘要：自升式钻井平台，又称为桩脚式钻井平台，是目前国内外应用最为广泛的钻井平台。而平台拖航作业是存在较大风险的，自升式平台由于重心高、受风面积，在拖航过程中遭遇恶劣天气，必须保证平台的漂浮稳性能抵御外界环境载荷导致的倾覆力矩，在实际操作我们通常采用调整可变载荷、排除桩靴水和降桩的方法改善平台的稳性。本文主要以CPOE10平台为模型，探讨实际操作对改善平台稳性的影响。

关键词：自升式平台稳性计算重心

1、引言

我国陆地油气资源勘探开发程度现已很高,油气资源正迅速

减少。向海洋进军,开发新的油气资源已成必然趋势。我国拥有漫长的海岸线和广阔的海域,油气资源十分丰富。在渤海、南黄海、东海、南海已有发现并进入早期开采。自升式钻井平台属于海上移动式平台,由于其定位能力强和作业稳定性好,在大陆架海域的油气勘探开发中居重要地位, 自升式平台投入使用的数量在不断增长。但是自升式平台受风面积大、重心高且操作较之其它类型平台复杂, 它的拖航稳性一直为操作和检验部门所重视。本文以CPOE10平台为模型，分析并计算了调整和排除可变载荷、桩靴灌水、桩腿下放等操作状态下的拖航稳性，为平台以后远距离拖航安全作业提供依据。

2、调整可变载荷，使得拖航平台稳性最优

平台稳性分析：

A、根据稳性计算表将计算出的排水量与操船手册给出的额定负载线排水量（9459T）进行比较，不得超载，如果计算出的排水量超过了负载线排水量，那么就必须从平台上进行减载。

B、平台的平稳性及对吃水差

a. 计算出的艏艉吃水差：保持适当的艉倾（即LCG> LCB），减小拖航阻力，拖带点一般都布置在船艏，拖力对平台产生的力矩使平台艏部下沉，所以保持适当的艉倾（约30cm）。

b. 计算出的左右舷吃水差：平台的横倾增大了一侧的受风面积，从而增大了倾覆力矩，平台倾覆主要是由于横倾造成的，所以要对平台进行调平以减小横倾，提高平台稳性。

C、确定平台垂心KG

KG=VCG+△（自由液面修正值）＜AKG=FS C×Density of Fluid in tank（见表一）

（表一）

在稳性汇总表中计算的KG不要超过最大可允许的KG。只有当计算出的KG在可允许的KG曲线范围内时，才允许平台漂浮。

平台计算出的KG能够调整可变载荷来减少KG高度，如物体也可移到较低位置，将液体移到不同的舱中减少自由液面，一旦有舱室处于半满状态时，就要进行自由液面修正。当平台处于纵摇或横摇时，由于舱内液体的移动会产生自由液面修正，会减少平台的稳性。如果舱内没有液体或舱内液体为满舱时，舱内液体的重量就不会发生移动，因此该舱的自由液面力矩为零。应尽可能使更多舱室保持空舱或满舱，以最小化自由液面的影响。应检查舱底水舱、空舱和预压载舱。

这些舱中的液体必须被清空，或将这些液体计入到负载中。

建议：平台拖航前将压载舱的水全部排掉，减少自由液面对垂向重心的影响。

注意：当平台处于漂浮状态时，许多可变载荷（燃油、水、食物等）一直被消耗。由于吃水减少和半满舱室而增加自由液面，导致平台稳性改变。因此，漂浮时，进行调整KG是很有必要的，同时还应该提前做出这些调整的计划。

3、桩靴灌水对稳性的影响

由于桩靴位于平台下部，将桩靴中灌水．可以使平台重心降低，改善平台的稳性。但是这一操作给平台带来两个变化：降低重心；增大吃水（即：减小了干舷）。前者对稳性是明显有利的．而后者的影响则相对复杂。

4、下放桩腿对稳性的影响

CPOE10平台桩腿为桁架式桩腿，桩腿受风面积较大，总载荷保持不变，排水量基本保持不变，随着桩腿的下放, 平台重心降低，平台横稳心和纵稳心高度都随之降低（见下图），受风面积也随之减小, 风载荷作用中心距水面距离降低，使恢复力臂增大，另一方面倾覆力臂在减小，增加了平台的稳性。下降桩腿对减小平台在波浪中的运动和桩腿上的惯性力也是有益的。所以在恶劣天气拖航过程中只要航道允许, 可以将平台桩腿下降后进行拖航，保证平台拖航作业安全。

自升式海洋钻井平台升降系统的分析与研究

自升式海洋钻井平台升降系统的分析与研究 随着世界经济的飞速发展，海洋开发己经成为世界技术革新的重要内容，而海洋油气田的开发又是现今海洋资源开发利用的重中之重。自升式海洋钻井平台是海洋油气勘探和开发的主要装备。目前，国内使用的钻井平台中的控制系统基本都由国外制造，国内对其升降系统的分析相对较少。所以，探讨和研究这一方面的内容意义深远。 标签：自升式平台；升降系统；齿轮齿条式 1 概述 升降系统是自升式海洋钻井平台的关键部分。其位置位于平台的主体和桩腿的交接处，作用是让桩腿和船体作相对的上下运动，从而使得平台主体能上下移动并将其固定在桩腿的某一位置。 根据升降系统结构形式的不同，一般可分为液压油缸式升降系统和齿轮齿条式升降系统。液压油缸式的优点是：油缸的结构简单，力的传递直接，安全性高。缺点是：桩腿升降框架的结构庞大，用钢量很大，操作的工序相对更复杂。齿轮齿条式的优点是：升降运动连续性好，传动的速度快，可调速，受载均匀，操作简单，井位易对准。缺点是：齿轮齿条的制作难度大，成本高，控制相对复杂。由于海洋环境比较恶劣，平台升降所需要的时间对于平台的安全性就显得非常重要，同时运用齿轮齿条式升降平台可减少平台的就位费用，因此目前多采用此类系统。 2 齿轮齿条升降系统的设备组成 齿轮齿条式升降系统通常由升降装置、升降框架、导向装置、桩腿以及电控系统组成。 升降装置一般由电动机、减速箱、制动器、小齿轮等组成，如图1所示。电动机以前常用的是滑差式电机，后来变频技术越来越成熟，而且控制方便，于是逐渐取代了滑差式电动机。减速箱一般由平行轴轮系和行星轮系两部分构成，速比很大，有的甚至上万。制动器通常选择的是电磁圆盘式，其扭矩一般不小于1.2倍的暴风载荷。小齿轮由高强度合金钢经特殊工艺加工而成，齿数一般为7齿，模数通常为80以上，目前世界上最大的小齿轮模数已经达到了110。 图1 齿轮齿条升降装置 升降框架一般为封闭性环梁结构，如图2所示，它是连接升降装置和平台主体的框架，起承上启下的作用。一般升降框架和平台都进行一体化的设计，这样的设计有很高的结构强度，但对焊接工艺提出了极高的要求。

自升式钻井平台建造过程中的电气检验

自升式钻井平台建造过程中的电气检验 发表时间：2019-01-15T15:27:55.847Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第30期作者：孙凯 [导读] 近年来，随着经济和科学技术的飞速发展，世界范围内天然气、石油等能源的需求量由于自身的发展而不断增加。 太重（天津）滨海重型机械有限公司天津 300450 摘要：近年来，随着经济和科学技术的飞速发展，世界范围内天然气、石油等能源的需求量由于自身的发展而不断增加。由于自升式钻井平台稳定性高、定位能力强，在大陆的实际勘探开发中得到应用。钻井平台是海上移动平台，与传统的海洋平台相比，它具有巨大的操作优势。本文主要研究了自升式钻井平台建造过程中的电气检验。 关键词：自升式钻井平台；电气设备；检验 前言 加强自升式钻井平台建造过程中的电气检验分析，有利于优化该平台应用中的电气性能，给予能源勘探作业计划实施必要的支持，使得我国市场经济发展中的资源需求量得以满足。因此，需要从不同的方面入手，结合自升式钻井平台的功能特性，将其建造过程中的电气检验工作落到实处，并对其检验效果进行科学评估，以便实现对自升式钻井平台的高效利用。 1海洋石油钻井平台电气设备的要求 1.1耐震性 由于近海领域时常会有海浪，同时还伴有规律的潮汐活动，电气设备在使用中必须具备耐震性，避免电气设备的零部件受海浪影响，出现松动，影响设备的正常运行，避免由此带来的海上作业风险。此外，具有良好耐震性的电气设备还能够抵抗船舶航行带来的不利影响，能够有效的保证海上作业人员的安全。因此，企业在选择海洋石油钻井平台电气设备时，必须重视设备的耐震性，避免海洋事故的发生。 1.2耐腐蚀性 由于海洋钻井平台长期处于海水中，而海水中的盐分与油，会对电气设备产生一定的腐蚀。因此，在选择海洋石油钻井平台电气设备时，还应确保设备具备耐腐蚀性，以便确保海上钻井平台作业的安全。同时在海洋钻井平台进行工作时，还应采取必要的防护措施，尽量降低海水对电气设备的腐蚀，尽可能地延长电气设备的使用年限，避免不必要的经济损失。 1.3特殊频率电压性 通常海洋钻井平台中的电力系统与陆地电网相比，存在一定差异性，特别是在频率与电压方面。因此，企业应针对海洋钻井平台的实际情况，建立专门的局域电网，以满足海洋平台电气设备的用电安全需要，确保海上作业的安全，尽量降低事故的发生率。 2自升式钻井平台电缆敷设的检验 作为自升式钻井平台电气检验中的重要组成部分，电缆敷设检验效果是否良好，体现着该钻井平台的电气检验水平。因此，需要注自升式钻井平台的电缆敷设检验，且在有效的敷设工艺支持下，实现电缆敷设的有效检验。在其敷设工艺应用过程中，应明确这些方面的注意事项： 冷藏舱内避免使用聚氯己烯制成的电缆，主要在于低温环境条件下会使这种材料制成的电缆绝缘性能下降。同时，电缆敷设工艺支持下完成锅炉舱电缆敷设作业时，需要在明线敷设方式的作用下予以处理；为了确保电缆敷设状况良好性，保持其良好的功能特性，应控制好电缆与蒸汽管、加热器、发热设备等热源之间的距离，必要时应及时采取隔热措施进行处理；避免将电缆敷设在隔热绝缘层上，以便保持该绝缘层良好的性能；避免将隔材料喷涂于电缆上，确保电缆应用中有着良好的运行工况；结合防火分割要求，需要在自升式钻井平台电缆敷设检验中对防火贯通件的设置情况进行深入分析，避免其应用过程中存在安全隐患。同时，应在电缆与筒壁之间预留一定的间隙，增强其敷设效果，满足自升式钻井平台电气检验要求。 3自升式钻井平台电气设备安装的检验 在自升式钻井平台电气检验工作落实中，为了确保其中的电气设备安装质量可靠性，则需要加强其安装检验分析。具体表现为： 避免将电气设备安装于靠近油舱、油柜等构件的表面，使得电气设备实践应用中有着良好的运行工况；同时，对运行过程中会具有高温特性的电气设备应在行业技术规范要求下进行合理安装，控制好相应的安装距离；在落实自升式钻井平台电气设备安装作业前，应对其安装区域的防护等级进行检查，避免电气设备安装质量受到影响；实践中应加强危险区域内电气设备安装检验分析，落实好相应的检验工作，确保这类设备的安装质量能够满足防爆要求，确保电气设备防爆等级与危险区域等级的一致性，实现自升式钻井平台电气设备的安全使用，并使其安装检验水平在长期的实践过程中得以不断提升，从而为该钻井平台电气检验工作落实积累更多的实践经验。 4舾装件检验 4.1T梁检验 此结构是上层建筑结构中最重要的结构构件,应严格按照详细设计图纸检查其连续性。 4.2围壁 检查其板厚和材质是否和详细设计图纸一致,并且上下层围壁如果连续的话板厚方向一定要保持一致。 4.3球扁钢 检查其球头方向上下层是否保持方向一致。 4.4小筋板 该结构强度不够会影响整体强度。另外对于密闭舱室,烧焊之后工艺孔要另焊补板,使房间达到使用要求。 5电缆密封装置的总体性能要求 5.1密性 要求穿舱密封装置具有主隔壁相同的密性，包括水密、气密性能,根据国军标船体密性试验，可采用灌水、冲水、充气、冲气和涂刷煤

自升式海洋钻井平台浅谈

自升式海洋钻井平台浅谈 自升式平台顾名思义是具备自升能力的功能性平台，通过一定长度可以自行升降的桩腿来实现操作高度的变化以适应不同作业水深的要求，有槽口式和悬臂梁式的，现今新建平台基本都是悬臂梁式，一些平台配置有DP（dynamic position）系统从而实现自航和自定位功能，本文仅对不带有DP系统的自升式具备钻井操作能力的平台布置的简析。 自升式平台目前主要有两种形式，独立桩腿式和沉垫式，作业水深范围从12/14 英尺直至550 英尺。大多数自升式钻井平台的作业水深在250至300 英尺范围内，较浅水深则由一些固定式平台覆盖，比如模块钻机等。目前主流自升式平台多采用独立桩腿式，主要船型有新加坡吉宝船厂的Keppel Fels B Class , 美国F&G 公司的Super M2 以及JU2000/JU2000E ，荷兰MSC公司的Gusto CJ系列（CJ46/CJ50/CJ70，设计作业水深不同），美国Letourneau公司的Letourneau 116 系列等。各类型平台各具特色，根据不同的可变载荷（后面会提到其影响）和设备功能配置会有不同的租金差别，但其主要差别目前仍是从作业水深来大致区分，从各自平台造价来说，设备配置占据整个平台的较大部分，再加之一些设计费用和专利费，各类型平台取决于客户的想法和习惯以及使用区域的实际情况等因素。 自升式平台目前主要入级的船级社有ABS（美国船级社），DNV（挪威船级社，目前改为DNV-GL，同德国劳氏合并后简称），CCS（中国船级社）以及较少的BV（法国船级社），目前最主要的是ABS和DNV，原因是其关于钻井平台的要求较为详细完整，并且出台的相应的专门入级的规范，如MODU等，其网站提供相关规范的免费下载，同时每年会有相应的更新，在进行平台设计时应注意该平台入级的是哪一年的规范，同时按照对应规范进行相关设计，有些更改会对相关系统和设备由额外的要求，将会直接的提高建造成本。其中DNV的规范相对来说更加详细和严格一些，对北海区域的针对性比较强，所以我们会发现大部分入级平台如果作业区不是北海区域，多数选择入级ABS，也有部分平台入级双船级社，这里简单的讲就是为了将来船东的运营方便，比如我国的海洋石油981（半潜式钻井平台）同时入级CCS和ABS船级社,这里还要针对双船级和双重船级说明一下，前者船级社分主次。

自升式钻井平台

自升式钻井平台由平台、桩腿和升降机构组成，平台能沿桩腿升降，一般无自航能力。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 中海油63号自升式钻井平台 2008年全球共有自升式钻井平台（Jackup）446座，分布在南美、北美、亚洲、非洲、欧洲、澳洲各地。设计水深一般为10米(30英尺)到250米(750英尺)以内，属近海海域。它们主要集中建造于1980～1983年，之后的建造数量特别少，使用年限基本上在20～30年，而在役的自升式钻井平台船龄大多数超过25年。因此，该类钻井平台未来更新换代的需求比较大。 1. 主要建造国家及制造厂 截止到2008年8月底，在役的自升式钻井平台为428座，其中美国建造了150座，新加坡建造了110座，居世界前两位（见表1）。无论是从在役还是新订单来看，美国和新加坡都是Jackup的主要建造商。美国的建造公司主要有：Bethlehem Beaumont, Marathon Vicksburg, Marathon Brownsville, Marathon LeTourneau, Ingalls Shipbuilding, Baker Marine, Levingston Shipbuilding等；新加坡的建造公司主要有：Keppel FELS, Marathon LeTourneau, SembCorp, Bethlehem, Promet等。 表1主要建造国家及其数量（已建和拟建） 2. 主要运营商[1] 2008年8月底统计数据，世界上自升式钻井平台的运营商大部分在美国，比例达60%以上。主要营运公司有：美国Transocean有限公司、美国ENSCO国际公司、美国诺布尔钻井公司（Noble Drilling）等（见表2）。 表2 在役的自升式钻井平台主要运营商

我国自升式钻井平台的发展与前景

第23卷第4期2008年8月 中国海洋平台 CHINA OFFSHORE PL A TFORM Vol.23No.4Aug.,2008 收稿日期:2008-01-17 作者简介:汪张棠(19372),男,高级工程师,主要从事船舶及海洋工程特种机械设计研究。 文章编号:100124500(2008)042008206 我国自升式钻井平台的发展与前景 汪张棠,　赵建亭 (中国船舶工业集团公司第七○八研究所,上海200011) 摘　要:自升式钻井平台属于海上移动式平台,由于定位能力强和作业稳定性好,在大陆架的勘探开发中居主力军地位。阐述自升式钻井平台的组成和作业范围,以及在我国海洋油气勘探开发中的发展与前景。 关键词:自升式钻井平台;发展;前景中图分类号:P75 文献标识码:A THE DEVE LOPMENT AN D FOREGROUN D OF THE SE LF 2E L EVATION D RILL ING PLATFORM IN OUR COUNTR Y WAN G Zhang 2tang ,　ZHAO Jian 2ting (Marine Design &Research Instit ute of China ,Shanghai 200011,China ) Abstract :As the maritime moving platform ,the self 2elevation drilling platform is the main force in the exploration of the continental shelf as the result of good fixing and reliable working.This paper expatiates the composing and working scope of self 2elevation drilling platform ,as well as its development and foreground in the oil and gas exploration of our country. K ey w ords :self 2elevation drilling platform ;develop ment ;forground 世界经济的高速发展必然带来对能源的大量需求,石油天然气仍是当前的主要能源。我国已成为世界第二大石油进口国,油气供求矛盾非常突出。 我国陆地油气资源勘探开发程度现已很高,油气资源正迅速减少。向海洋进军,开发新的油气资源已成必然趋势。我国拥有漫长的海岸线和广阔的海域,油气资源十分丰富。在渤海、南黄海、东海、南海已有发现并进入早期开采。 自升式钻井平台属于海上移动式平台,由于其定位能力强和作业稳定性好,在大陆架海域的油气勘探开发中居重要地位。 1　自升式钻井平台组成和作业范围 自升式钻井平台主要由平台结构、桩腿、升降机构、钻井装置(包括动力设备和起重设备)以及生活楼(包括直升飞机平台)等组成。平台在工作时用升降机构将平台举升到海面以上,使之免受海浪冲击,依靠桩腿的支撑站立在海底进行钻井作业。完成任务后,降下平台到海面,拔起桩腿并将其升至拖航位置,即可拖航到下一个井位作业。 桩腿是自升式钻井平台的关键。当作业水深加大时,桩腿的长度、尺寸和质量迅速增加,作业和拖航状态的稳性则变差。所以,自升式钻井平台最大的作业水深受到制约,作业范围限于大陆架200m 水深以内。桩腿结构形式有柱体式(图1)和桁架式(图2)两大类。柱体式桩腿由钢板焊接成封闭式结构,其断面有圆柱

图解自升式钻井平台升降系统(原创)

图解自升式钻井平台 升降系统（原创） 海洋石油平台分类： 采油模块 自升式钻井平台 半潜式钻井式平台 储油船（FPSO） 目前,我从事的工作是以自升式钻井平台建造工程，以平台电气系统设备调试为主要工作，下面介绍自升式钻井平台的概况及重要系统：升降系统。 我曾经参与制造的自升式钻井平台有：JU2000E系列：1~6号；中油海L780-1、L780-2；中海油937(CJ46)；中油海胜利十号。

自升式钻井平台组成： 主船体：主甲板面主要承载起重设备；钻井作业配套设备；通风设备；锚机设备；救生筏及悬臂梁液压滑移设备等； 机舱机械甲板主要承载主发电、供电系统；暖通空调设备；海水、淡水设备；泥浆、钻井辅助设备；消防系统等； 生活区：应急发电、应急供电系统；钻井办公、休息区；餐饮服务间；无线电通讯室；升降控制台；中央DC S系统控制室；救生艇；飞行甲板区； 钻井作业区（悬臂梁及钻台）：井架设备；钻台设备；防喷器设备；高压泥浆管线设备悬臂梁设备等； 升降系统组成：

一升降控制台：CENTRAL CON TROL CONSOLE 二升降MCC：JACKING MCC 三桩腿单元：LEG UNIT 升降马达：JACKING MOTOR 桩腿单元: 桩腿单元是升降系统的重要组成部分，大部分钻井平台有三条桩腿， 它起到将船体支撑在水面上，以便于进行水上钻井作业，同时，根据 不同地域水深情况调整适合平台作业的水深高度，使悬臂梁移出达到 钻井工位进行钻井工作。 平台的桩腿位于平台主船体的承重端点位置上，一般有三个桩腿，呈 花架结构； 它的升降移动是靠齿轮齿条传动，齿条间距：319.186mm；升降移动速度：0.45m/min；

SUPER M2自升式钻井平台上建模块建造技术

第33卷第3期2016年6月 江苏船舶 JIANGSU SHIP Vol.33 No.3 Jun.2016 SUPER M2自升式钻井平台上建模块建造技术 王怀刚，鲍学荣 (南通振华重型装备制造有限公司，江苏南通222000) 摘要：由于相关舾装、内装对SUPER M2自升式钻井平台上建模块的尺寸精度要求严格，因而为防止结构变形，建造时可通过优化上建分段制作过程工艺、建造精度控制工艺、吊装工艺等，并借助有限元强度分析，合理布置吊装位置，加强精度管理，从而最终实现精益建造。 关键词：自升式钻井平台;上层建筑;平台工艺;加工精度 中图分类号：U674. 38 +1文献标志码:A 〇引言 SUPER M2自升式钻井平台上建模块主要功能平台工作 、休息。由于相关舾装、内装对上建的尺寸精度要求严格，同时其建造质量直影响整个平台的搭载效果，所以上建模块的建造精度要求高，防变形难度大。为 ，必须优化工艺建造 ，合理布置吊装位置，加强精度管理，从而最终实现精益建造。 1钻井平台主要量度及组成 SUPERM2自升式钻井平台总长59.74 m，型宽55.78 m，型深7.62 m，结构吃水4.8 m，粧腿总长125.28 m，，最 17.526 m，平台最大作 91.44 m，平台最大钻深9 144 m，载员10人。该钻井平台主要由主船体、粧腿、粧靴、抬升装置、上层建筑、克令吊、钻井 、 等组成，其外形如图1所示。 图1SUPER M2自升式钻井平台 收稿日期:2015-09-15 作者简介:王怀刚（185—），男，助理工程师，从事船舶与海洋工程 建造工艺 工作； （1990—），男，助理工程师，从事船舶与海洋工程建造工艺 工作。2上建分段制作过程工艺 2.1上建制作流程 上建结构 ，层段为建造技术，分段建造 重型 段中合拢。上建分段 工艺建造 可分为:首 、加工，其次T型材强力部 的制作，上 、的，最终 重型 。 制作 2 所 。 图2小组件制作 2.2上建制作过程管理 为 的T型 段 的平整度，防止 有 的现象，腹板、面板装配时上划线定位并放置于水平，腹板站立，双面平 角焊接，双面可同时施焊。 由于上建分段甲 壁 薄，加上分段整尺寸大，材料易变形，所以上建制作工艺从纵横壁、加工开始，必须严格控制 的尺寸精度以加工要求，加强制作过程控制管理，从而最终 甲板、纵横壁板的尺寸。具 为： (1) 通过调整 平台的平整度，同时下料前 的精度测量十分必要。 (2) 切割时加放补偿量，确 的下料尺寸，拼板焊接过程中注意最终的累积误差。 (3) 考虑焊接收缩，严格控制焊接电流、电 焊接速度等热输入参数。

自升式钻井平台

自升式钻井平台 目录 ?定义 ?简介 ?类型 ?升降装置 定义 可以进行升降，作业时桩腿插入海底一定深度，上部结构距海面一定高度；移航时桩腿升起，上部结构浮于水面时可拖航至另一作业点的移动式钻井平台。 简介 称为自升式钻井平台乃因为它们可自行升降--具有三或四条可移动并可伸长（"升降"）至钻井甲板之上或之下的支柱。自升式平台在拖动过程中，支柱是升起来的。当钻井平台到达钻井现场时，工人将支柱向下延伸，穿过海水直达海床（或用以垫子支撑的自升式钻井平台到达海床）。这样能固定平台及令钻井甲板远高于海浪。 类型 不同桩腿形式平台自升式钻井平台是能自行升降的钻井平台。分独立腿式和沉垫式两类。

独立腿式由平台和桩腿组成，各桩腿互相独立，不相连接，整个平台的重量由各桩腿分别支承，桩腿底部常设有桩靴，桩靴有圆的，方的或多边形的，面积较小，目前最大的约宽17米，桩靴所受的承载压力约为2.4～2.9巴，在北海可能达到4.8巴。自升式钻井平台在移位前，必须知道新井位的容许承载压力，以便加大支承面积，减小插入深度。一般来说，独立腿式虽可在任何地方工作，但通常适用于硬土区、珊瑚区或不平整的海底。 沉垫式由平台、桩腿和沉垫组成，设在各桩腿底部的沉垫，将各桩腿联系在一起，整个平台的重量由相联各桩腿支承。沉垫是连接在自升式钻井平台的桩腿下端，或在坐底式钻井平台立柱的下端，用来将整个平台支承于海底的公共箱形基座。平台下体的部分构件，用了沉垫就增大了平台坐底时的支承面积，减小了支承压座力，使桩腿或立柱陷入海底的深度减小。当平台定位后要升起时，不需要预压。在平台拖航时，沉垫浮于水面或接近水面，有提供浮力与稳性的作用。为了防止坐底时海底有海流流速的冲刷作用，一般在沉垫四周底部设有能插入海底的裙板，以防止周围的海底被淘空，影响平台的安全。沉垫式平台适用于泥土剪切值低的地区，要求保持的承载力较低，通常的承载压力为0.24-0.29巴，其吃入海底深度很小，在1.5-1.8米之间，作业区的海底要求相当平，海底最大斜度限于1.5°,不适用于有珊瑚层或大块岩层地区，因为不平整的海底可能-会破坏平台结构。 升降装置 自升式钻井平台在平台与桩腿或桩腿沉垫之间有升降装置可使它们作相对的上下移动。常用的可分为齿轮齿条式和液压插销式。 齿轮齿条式是用电动机或液压马达来驱动设在平台甲板上的齿轮，使设在桩腿上的齿条动作，桩腿随着上下移动(这时平台浮于水面)，或使平台沿着桩腿升降(这时桩腿支承于海底)。 液压插销式有两组插销，每组插销都连有液压千斤顶，当一组插销插入并肩压千斤顶时，另一组插销即脱出和返回，即当一组插销为工作冲程时，另一组插销为返回冲程，这样重复进行，使桩腿与平台随着上下升降。钻井时，桩腿着底，支承于海底，平台沿桩腿上升，托离水面，有一定高度，以避免波浪对平台的冲击多移I立时，平台下降浮于水面，桩腿或桩腿和沉垫从海底升起，并将桩腿的大部分升出水面，以减小移位时的水阻力，被拖至新的井位，一般不能自航，由于桩腿的长度有限，最大工作水深约为1O0米左右。为了减轻结构重量，并使操作方便，桩腿的数目，一般为三条或四条。平台一般分上下两层甲板，作为布置钻井设备钻井器材和生活舱室等用。 优点

试论自升式钻井平台的发展现状

环球市场/理论探讨 -112- 试论自升式钻井平台的发展现状 张文恒 中国石油渤海装备辽河重工有限公司? 摘要：自升式钻井平台是浅海油田采油必不可缺的重要设备，本文通过对国内外自升式钻井平台的介绍，就自升式钻井平台的发展现状进行分析。 关键词：自升式钻井平台；发展其实；技术现状石油作为全球的主要和稀缺能源之一，有着不可替代的地位，全球有七成的区域处于海洋之中，海洋石油资源，成为了人类资源开采的新方向，也是最终方向。作为海洋石油开采的重要设备——自升式钻井平台，更是为人类的海洋石油开采立下了汗马功劳。自升式海洋钻井平台作业水深为91.4~125.0 m，最大钻井深度在9 144 m 以上。悬臂梁形式的自升式钻井平台是当前世界的主流，也是近些年来建造最多的平台。 1自升式钻井平台结构分析 自升式钻井平台主要由三大部分组成，分别是平台结构、桩腿和升降传动装置。其工作原理很好解释，在进行勘探作业时，利用升降装置，将钻井平台抬起到海平面以上的位置，然后将平台固定，使其避免受到海水冲击的损害，然后靠桩腿来完成钻井平台的固定，完成钻井作业。等到钻井作业结束时，可以收起桩腿，让钻井平台浮于海面上，即可在拖船的牵引下拖航到下一个井位作业。自升式钻井平台的关键部件是桩腿。当作业水深加大时，带来的结果是桩腿尺寸、长度、强度及其他性能迅速增大，使得钻井作业和平台拖航时的稳定性变差。因此，作业水深是自升式钻井平台的瓶颈，目前其作业范围只限于大陆架200 m 水深以内。 自升式工程生活钻井平台 2 国内技术现状 就目前而言，我国三大石油集团，拥有中深水自升式钻井平台超过三十座，其中有六座自升式平台服役年龄超过20年，有的已经超过30年，现有的中深水桁架式自升式钻井平台远远不能满足我国海洋石油勘探开发的需求。中国海洋石油总公司的“海洋石油941”和“海洋石油942”是目前国内作业水深最深、自动化程度最高，具有国际先进水平的自升式钻井平台。这2座平台属于Friede&Goldman 公司设计的JU2000型，1次定位能钻30多口井。目前国内自主设计的钻井平台既有圆柱腿自升式，也有深水桁架式。 就技术层面而言，我国海洋油气装备起步较晚，技术基础还比较薄弱，目前三大石油公司中拥有的自升式平台的升降系统多数为进口产品，只有极少数的国内厂商和船厂在此方面取得了一定进展，如上海振华重工、烟台莱佛士船厂和广东精铟机械等。因此，应该大力开展该项技术的国产化研究，尽早摆脱国外技术垄断和依赖，早日开发出具有自主知识产权的平台升降系统。 3 发展趋势 为满足海洋石油勘探开发不断发展的需要，自升式钻井平台技术将向以下方向发展。 3.1平台作业走向深水化 随着技术的不断发展和新材料的出现，自升式钻井平台必将在工作水深、钻井能力、可变载荷、抗风暴能力和操控性能等方面取得新的突破。平台将一步步走向深水领域，并在一些水域取代造价昂贵的半潜式钻井平台，完成海洋石油深水区的勘探开发。 3.2平台性能趋向自动化和智能化 面对复杂的海洋作业环境，以及为满足海上作业安全的需要，自升式钻井平台可靠性要求更高。未来的自升式钻井平台必将朝着自动化和智能化的发展方向迈进，控制实现自动化，故障监测和处理实现智能化。智能系统能够自主分析和处理设备故障，自动监测和控制设备正常运行，平台的作业效率将大大提高，工人的劳动强度得以降低，平台的人员配置得以减少，人为误操作趋于0。未来甚至可以实现陆地远程平台作业遥控，在陆地即可完成海上所有的钻完井作业操控。 南通中远船务“凯旋1号”自升式钻井平台3.3平台功能实现多样化 目前的自升式钻井平台的功能相对还比较单一，主要用来完成海洋石油的勘探和开发。未来自升式钻井平台的功能将实现多样化，不仅可发展为钻探和采油两用移动平台，还能实现海底电缆的铺设，充当风力发电支撑底座，完成填海造陆的工程建设，以及充当海洋中的雷达监测站等。 4 结语 自升式钻井平台造价相对较低，运移性好，对海底地形的适应性强，是目前数量最多最常见的移动钻井平台，我国不论是在设计建造还是使用上，渐渐追赶上了欧美发达国家。自升式钻井平台的发展，势必成为海洋资源开发利用的重要组成部分。参考文献： [1]赵阳.海上钻井平台分布式管理信息系统分析与研究[D].天津大学，2005.? [2]汪张棠，赵建亭.我国自升式钻井平台的发展与前景[J].中国海洋平台，2008(4).

图解自升式钻井平台升降系统

图解自升式钻井平台升降系统 海洋石油平台分类： 采油模块 自升式钻井平台 半潜式钻井式平台 储油船（FPSO） 集储油和动力供给平台 目前,我从事的工作是以自升式钻井平台建造工程，以平台电气系统设备调试为主要工作，下面介绍自升式钻井平台的概况及重要系统：升降系统。 我曾经参与制造的自升式钻井平台有：JU2000E系列：1~6号；中油海L780-1、L780-2；中海油937(CJ46)；中油海胜利十号。 自升式钻井平台组成： 主船体：主甲板面主要承载起重设备；钻井作业配套设备；通风设备；锚机设备；救生筏及悬臂梁液压滑移设备等；

机舱机械甲板主要承载主发电、供电系统；暖通空调设备；海水、淡水设备；泥浆、钻井辅助设备；消防系统等； 生活区：应急发电、应急供电系统；钻井办公、休息区；餐饮服务间；无线电通讯室；升降控制台；中央DCS系统控制室；救生艇；飞行甲板区； 钻井作业区（悬臂梁及钻台）：井架设备；钻台设备；防喷器设备；高压泥浆管线设备悬臂梁设备等； 升降系统组成： 一升降控制台：CENTRAL CONTROL CONSOLE 二升降MCC：JACKING MCC 三桩腿单元：LEG UNIT 升降马达：JACKING MOTOR 桩腿单元: 桩腿单元是升降系统的重要组成部分，大部分钻井平台有三条桩腿，它起到将船体支撑在水面上，以便于进行水上钻井作业，同时，根据不同地域水深情况调整适合平台作业的水深高度，使悬臂梁移出达到钻井工位进行钻井工作。 平台的桩腿位于平台主船体的承重端点位置上，一般有三个桩腿，呈花架结构； 它的升降移动是靠齿轮齿条传动，齿条间距：319.186mm；升降移动速度：0.45m/min；

自升式海上钻井平台液压升降系统简介

论文编号XXXX 自升式钻井平台液压升降系统简介摘要: 本文结合海上平台液压升降系统的实际应用情况，对其功能、结构组成、工作 过程、液压和控制等方面进行了介绍。 关键词: 自升式钻井平台、液压升降系统 Abstract: Base on the actual application situation, this paper brief introduce the function, structure form, the operation principle and hydraulic central control etc parts of hydraulic jacking system. Key words: self-elevation drilling platform、 hydraulic jacking system 一、概述 自升式钻井平台液压升降系统由一套独立的液压驱动系统提供动力，确保桩腿能够克 服泥土、砂石等带来的阻力和升降平台自身的重力，将桩腿插入（拔离）海床以及升降整 个平台。根据平台升降工况、作业工况、自存工况、预压工况的重量重心计算及环境载荷 的计算结果，确定升降系统的正常升降能力、预压升降能力、船体升降速度。海上平台液 压升降系统设计应满足以下功能：确保系统有足够的动力克服泥土、砂石等阻力与平台自 身的重力，将桩腿体插入（拔离）海床及平台的升降；桩腿在工作过程中，运行平稳，无 卡死现象；插桩(拔桩)过程中，液压执行机构将满足一定节距的行程要求；系统设计为自 锁式桩腿液压升降系统，在各种工作及非工作状态下，系统可以实现自锁。通过操作计算 机或中央控制台完成平台的升降作业。 二、海上平台液压升降系统的结构及组成 平台液压升降系统采用的是主油缸插销式，共有几套相同的升降机构，以4条桩腿的 平台为例，液压升降系统主要部件有： 序号名称单位数量备注 1 主油缸台16 双作用液压油缸及附件。 2 插拔销机构套48 每台包括插销油缸、销轴以及可滑动的插销油缸安放基座。 3 液压站及控制系统台 1 提供液压动力的电机、液压泵站以及控制阀组。 4 液压软管及接头套 4 包括液压动力站至控制阀模块、控制模块至各油缸之间的所有软管及接头 5 安全装置套1 6 液压自锁装置。

自升式钻井平台拖航中的稳性问题

简析自升式钻井平台拖航中的稳性问题 AQUARIUSLW 摘要：自升式钻井平台，又称为桩脚式钻井平台，是目前国内外应用最为广泛的钻井平台。而平台拖航作业是存在较大风险的，自升式平台由于重心高、受风面积，在拖航过程中遭遇恶劣天气，必须保证平台的漂浮稳性能抵御外界环境载荷导致的倾覆力矩，在实际操作我们通常采用调整可变载荷、排除桩靴水和降桩的方法改善平台的稳性。本文主要以CPOE10平台为模型，探讨实际操作对改善平台稳性的影响。 关键词：自升式平台稳性计算重心 1、引言 我国陆地油气资源勘探开发程度现已很高,油气资源正迅速 减少。向海洋进军,开发新的油气资源已成必然趋势。我国拥有漫长的海岸线和广阔的海域,油气资源十分丰富。在渤海、南黄海、东海、南海已有发现并进入早期开采。自升式钻井平台属于海上移动式平台,由于其定位能力强和作业稳定性好,在大陆架海域的油气勘探开发中居重要地位, 自升式平台投入使用的数量在不断增长。但是自升式平台受风面积大、重心高且操作较之其它类型平台复杂, 它的拖航稳性一直为操作和检验部门所重视。本文以CPOE10平台为模型，分析并计算了调整和排除可变载荷、桩靴灌水、桩腿下放等操作状态下的拖航稳性，为平台以后远距离拖航安全作业提供依据。

2、调整可变载荷，使得拖航平台稳性最优 平台稳性分析： A、根据稳性计算表将计算出的排水量与操船手册给出的额定负载线排水量（9459T）进行比较，不得超载，如果计算出的排水量超过了负载线排水量，那么就必须从平台上进行减载。 B、平台的平稳性及对吃水差 a. 计算出的艏艉吃水差：保持适当的艉倾（即LCG> LCB），减小拖航阻力，拖带点一般都布置在船艏，拖力对平台产生的力矩使平台艏部下沉，所以保持适当的艉倾（约30cm）。 b. 计算出的左右舷吃水差：平台的横倾增大了一侧的受风面积，从而增大了倾覆力矩，平台倾覆主要是由于横倾造成的，所以要对平台进行调平以减小横倾，提高平台稳性。

自升式钻井平台升降系统图例详解

图解自升式钻井平台升降系统（原创） 3664人阅读| 3条评论发布于：2010-3-30 15:35:00 海洋石油平台分类： 采油模块 自升式钻井平台 半潜式钻井式平台 储油船（FPSO） 集储油和动力供给平台 目前,我从事的工作是以自升式钻井平台建造工程，以平台电气系统设备调试为主要工作，下面介绍自升式钻井平台的概况及重要系统：升降系统。

我曾经参与制造的自升式钻井平台有：JU2000E系列：1~6号；中油海L780-1、L780-2；中海油937(CJ46)；中油海胜利十号。 自升式钻井平台组成：

主船体：主甲板面主要承载起重设备；钻井作业配套设备；通风设备；锚机设备；救生筏及悬臂梁液压滑移设备等； 机舱机械甲板主要承载主发电、供电系统；暖通空调设备；海水、淡水设备；泥浆、钻井辅助设备；消防系统等； 生活区：应急发电、应急供电系统；钻井办公、休息区；餐饮服务间；无线电通讯室；升降控制台；中央DCS系统控制室；救生艇；飞行甲板区； 钻井作业区（悬臂梁及钻台）：井架设备；钻台设备；防喷器设备；高压泥浆管线设备悬臂梁设备等； 升降系统组成： 一升降控制台：CENTRAL CONTROL CONSOLE 二升降MCC：JACKING MCC 三桩腿单元：LEG UNIT 升降马达：JACKING MOTOR 桩腿单元: 桩腿单元是升降系统的重要组成部分，大部分 钻井平台有三条桩腿，它起到将船体支撑在水 面上，以便于进行水上钻井作业，同时，根据 不同地域水深情况调整适合平台作业的水深 高度，使悬臂梁移出达到钻井工位进行钻井工 作。 平台的桩腿位于平台主船体的承重端点位置上，一般有三个桩腿，呈花架结构；

世界自升式钻井平台发展概述2012

世界自升式钻井平台发展概述 来源：中国船舶与海洋工程网信息中心 自升式钻井平台由平台、桩腿和升降机构组成，平台能沿桩腿升降，一般无自航能力。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。 图1.中海油63号自升式钻井平台 2008年全球共有自升式钻井平台（Jackup）446座，分布在南美、北美、亚洲、非洲、欧洲、澳洲各地。设计水深一般为10米(30英尺)到250米(750英尺)以内，属近海海域。它们主要集中建造于1980～1983年，之后的建造数量特别少，使用年限基本上在20～30年，

而在役的自升式钻井平台船龄大多数超过25年。因此，该类钻井平台未来更新换代的需求比较大。 1. 主要建造国家及制造厂 截止到2008年8月底，在役的自升式钻井平台为428座，其中美国建造了150座，新加坡建造了110座，居世界前两位（见表1）。无论是从在役还是新订单来看，美国和新加坡都是Jackup的主要建造商。美国的建造公司主要有：Bethlehem Beaumont, Marathon Vicksburg, Marathon Brownsville, Marathon LeTourneau, Ingalls Shipbuilding, Baker Marine, Levingston Shipbuilding等；新加坡的建造公司主要有：Keppel FELS, Marathon LeTourneau, SembCorp, Bethlehem, Promet等。 表1主要建造国家及其数量（已建和拟建） 2. 主要运营商 2008年8月底统计数据，世界上自升式钻井平台的运营商大部分在美国，比例达60%以上。主要营运公司有：美国Transocean有限公司、美国ENSCO国际公司、美国诺布尔钻井公司（Noble Drilling）等（见表2）。