第八章

海上钻井装 置

海上钻井平台应满足下面三个条件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

海上钻井平台的分类桩基式平台 重力式平台 张力式平台 绷绳塔式

过腿柱平台

固定式

海 上 钻 井 装 置移动式

坐底式

坐底式平台

自升式平台

浮动式

半潜式平台浮式钻井船

固定式与移动式平台比较情 况优点：① 稳定性好 ② 海面气象条件对 钻井工作影响小

缺点：① 不能够移动和重 复使用

② 造价较高，其成 本随水深增加而急 ③ 如有工业性油气， 剧增加 可很快转换成采油 平台 如

第一节一.结构组成1、导管架

导管架桩基平台

是由若干直立的和具有一定斜度的导管，由横向、斜 向连杆联成一体的框架结构。 作用：支承上部结构 作为打桩定位和导向的工具 将平台上面的负荷比较均匀地传递到桩上 可安装系靠船的设备 可作为安装上部结构时的临时工作平台

2、桩用于承受平台的垂直重量及水平环境推力，并通过 桩周的摩擦力和桩尖阻力，将这一负荷传递给基土层。 支承桩。摩擦桩。

目前导管架多采用8根和16根桩。

3、上部结构由承受作业机械和其它荷载的各类桁架或梁(主梁、 次梁、小梁)及平台甲板组成。 平台上荷载传递的次序：上部荷载 → 面板 → 小梁 → 次梁 → 主梁 → 桩 → 地基。

上部结构常做成两层，即上层平台和下层平台。两层 平台之间用柱或桁架相连接。上层平台：用作安放井架、绞车、钻具堆放场地及 宿舍等 下层平台：安放泥浆泵、泥浆池、防喷器、发电房、 固井设备、仓库等

二.导管架的运送、就位及安装1、运送与就位 如图 提升法：水深30m以内 滑入法+起重机：水深30--70m 滑入法+控制压载机： 水深70--120m

浮运法：水深120m以上 2、安装 打桩：少则四根，多则 十多根，打入深度少则50m,多则几百米 铺设平台上部结构

整体铺设分块铺设

3、井架的移位

第二节一、重力式平台

其它固定式平台

七十年代初出现，它完全借助于其本身的重量直接 稳定地座在海底 分为混凝土重力式平台和钢质重力式平台 1、混凝土重力式平台： 由沉垫、立柱、甲板三部分组成 沉垫----整个建筑物的基础。有多种形式：圆形、六 角形、正方形 立柱有：三腿、四腿、独腿等几种 甲板----为生产提供工作场所，安装各种生产 处理设 施和生活设施。有钢质和混凝土两种

与导管架平台相比，具有以下优缺点优： 不需打桩 具有相当的贮油能力 节省钢材，防火、防腐性较好，维修费用低 ，寿命长

缺： 对地质条件要求高 出现缺陷后修复较困难

2

、钢质重力式平台1971年意大利首造，水深90米称洛安高平台 整个平台由沉箱、支承框架、甲板三部分组成，沉 箱可作贮油罐 优点： 重量比混凝土轻

预制过程中对水域要求不高 拖船马力小 对地基承载力要求不高 缺点： 贮油量小 用钢多，易腐蚀

3、混合重力式平台由混凝土基础和钢质导管架所组成。分为混合塔式平 台和重力基础导管架式平台两种。

世界最大的钢质重力式平台英国北海莫林(Maureen)油田的一个平台，水深98m,平台结构钢重4万t,造价3.2亿美元；固

体压舱物重5.1万t,甲板、组块和设备重16200t,钻井导管重490t,平台储油能力为65万t,平台建造时

间36个月，于83年夏安装就位

二、张力(腿)式平台TLP(Tension Leg Platform) 英国北海赫顿(Hutton)油田首次于生产中使用 此平台，1983年安装，84年投产 张力式平台主要由甲板、立柱(大浮体)、缆索 及系缆桩组成

它是今后深水用主要平台优点：受力合理、用钢少、成本低、适用于深水 、对海洋环境适应性大

三、绷绳塔架式平台研究证明：绷绳塔架式平台最经济的工作水 深范围在240~480 m之间 与钢质桩基相比，优点如下 节省钢材(成本低) 井口装置可设置于水面上

第三节

移动式钻井平台

移动式钻井平台分类 座底式钻井平台 自升式钻井平台 半潜式钻井平台 浮式钻井平台