試論自升式鉆井平臺的發展現狀

張文恒

中國石油渤海裝備遼河重工有限公司

試論自升式鉆井平臺的發展現狀

張文恒

中國石油渤海裝備遼河重工有限公司

自升式鉆井平臺是淺海油田采油必不可缺的重要設備，本文通過對國內外自升式鉆井平臺的介紹，就自升式鉆井平臺的發展現狀進行分析。

自升式鉆井平臺；發展其實；技術現狀

石油作為全球的主要和稀缺能源之一，有著不可替代的地位，全球有七成的區域處于海洋之中，海洋石油資源，成為了人類資源開采的新方向，也是最終方向。作為海洋石油開采的重要設備——自升式鉆井平臺，更是為人類的海洋石油開采立下了汗馬功勞。自升式海洋鉆井平臺作業水深為91.4～125.0 m，最大鉆井深度在9 144 m以上。懸臂梁形式的自升式鉆井平臺是當前世界的主流，也是近些年來建造最多的平臺。

1 自升式鉆井平臺結構分析

自升式鉆井平臺主要由三大部分組成，分別是平臺結構、樁腿和升降傳動裝置。其工作原理很好解釋，在進行勘探作業時，利用升降裝置，將鉆井平臺抬起到海平面以上的位置，然后將平臺固定，使其避免受到海水沖擊的損害，然后靠樁腿來完成鉆井平臺的固定，完成鉆井作業。等到鉆井作業結束時，可以收起樁腿，讓鉆井平臺浮于海面上，即可在拖船的牽引下拖航到下一個井位作業。自升式鉆井平臺的關鍵部件是樁腿。當作業水深加大時，帶來的結果是樁腿尺寸、長度、強度及其他性能迅速增大，使得鉆井作業和平臺拖航時的穩定性變差。因此，作業水深是自升式鉆井平臺的瓶頸，目前其作業范圍只限于大陸架200 m水深以內。

自升式工程生活鉆井平臺

2 國內技術現狀

就目前而言，我國三大石油集團，擁有中深水自升式鉆井平臺超過三十座，其中有六座自升式平臺服役年齡超過20年，有的已經超過30年，現有的中深水桁架式自升式鉆井平臺遠遠不能滿足我國海洋石油勘探開發的需求。中國海洋石油總公司的“海洋石油941”和“海洋石油942”是目前國內作業水深最深、自動化程度最高，具有國際先進水平的自升式鉆井平臺。這2座平臺屬于Friede&Goldman公司設計的JU2000型，1次定位能鉆30多口井。目前國內自主設計的鉆井平臺既有圓柱腿自升式，也有深水桁架式。

就技術層面而言，我國海洋油氣裝備起步較晚，技術基礎還比較薄弱，目前三大石油公司中擁有的自升式平臺的升降系統多數為進口產品，只有極少數的國內廠商和船廠在此方面取得了一定進展，如上海振華重工、煙臺萊佛士船廠和廣東精銦機械等。因此，應該大力開展該項技術的國產化研究，盡早擺脫國外技術壟斷和依賴，早日開發出具有自主知識產權的平臺升降系統。

3 發展趨勢

為滿足海洋石油勘探開發不斷發展的需要，自升式鉆井平臺技術將向以下方向發展。

3.1 平臺作業走向深水化

隨著技術的不斷發展和新材料的出現，自升式鉆井平臺必將在工作水深、鉆井能力、可變載荷、抗風暴能力和操控性能等方面取得新的突破。平臺將一步步走向深水領域，并在一些水域取代造價昂貴的半潛式鉆井平臺，完成海洋石油深水區的勘探開發。

3.2 平臺性能趨向自動化和智能化

面對復雜的海洋作業環境，以及為滿足海上作業安全的需要，自升式鉆井平臺可靠性要求更高。未來的自升式鉆井平臺必將朝著自動化和智能化的發展方向邁進，控制實現自動化，故障監測和處理實現智能化。智能系統能夠自主分析和處理設備故障，自動監測和控制設備正常運行，平臺的作業效率將大大提高，工人的勞動強度得以降低，平臺的人員配置得以減少，人為誤操作趨于0。未來甚至可以實現陸地遠程平臺作業遙控，在陸地即可完成海上所有的鉆完井作業操控。

南通中遠船務“凱旋1號”自升式鉆井平臺

3.3 平臺功能實現多樣化

目前的自升式鉆井平臺的功能相對還比較單一，主要用來完成海洋石油的勘探和開發。未來自升式鉆井平臺的功能將實現多樣化，不僅可發展為鉆探和采油兩用移動平臺，還能實現海底電纜的鋪設，充當風力發電支撐底座，完成填海造陸的工程建設，以及充當海洋中的雷達監測站等。

4 結語

自升式鉆井平臺造價相對較低，運移性好，對海底地形的適應性強，是目前數量最多最常見的移動鉆井平臺，我國不論是在設計建造還是使用上，漸漸追趕上了歐美發達國家。自升式鉆井平臺的發展，勢必成為海洋資源開發利用的重要組成部分。

[1]趙陽.海上鉆井平臺分布式管理信息系統分析與研究[D].天津大學，2005.

[2]汪張棠，趙建亭.我國自升式鉆井平臺的發展與前景[J].中國海洋平臺，2008(4).