新型北極冰區(qū)半潛式鉆井平臺(tái)及其系泊定位能力分析

屈 衍， 尹昊陽， 闖振菊， 劉大輝， 季順迎

(1. 華南理工大學(xué) 海洋科學(xué)與工程學(xué)院， 廣東 廣州 511436； 2. 大連海事大學(xué)， 遼寧 大連 116026；3. 中集海洋工程研究院有限公司， 山東 煙臺(tái) 264670； 4. 大連理工大學(xué)， 遼寧 大連 116024)

0 引 言

世界未發(fā)現(xiàn)石油和天然氣儲(chǔ)量約30%位于北極，約5 250億桶油當(dāng)量[1]，其中約75%即3 890億桶油當(dāng)量在北極海底。隨著全球需求的增加和常規(guī)油氣儲(chǔ)量的消耗，開發(fā)北極油氣資源是滿足未來人類社會(huì)油氣需求的必然選擇。

從技術(shù)上分析，北極海上油氣勘探目前已不存在無法克服的困難。在20世紀(jì)70年代—20世紀(jì)90年代初，國(guó)際石油公司已相繼在加拿大和美國(guó)的波弗特海鉆探140多口油井[2]。 在這些極地冰區(qū)海上鉆井過程中，采用多種鉆井裝備，包括沉箱式鉆井平臺(tái)Molikpaq、圓錐形浮式鉆井平臺(tái)Kulluk、有破冰船值守的鉆井船和單體鋼結(jié)構(gòu)鉆井沉箱SSDC等大型結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

圖1 20世紀(jì)80年代用于北極海上鉆井作業(yè)的海洋工程裝備

2000年以后，俄羅斯石油、殼牌、?？怂擅梨凇⒀┓瘕埖裙炯娂娫诙砹_斯、加拿大、美國(guó)等北極海上冰區(qū)開展一系列鉆井活動(dòng)。這些鉆井活動(dòng)基本都采用半潛式鉆井平臺(tái)進(jìn)行作業(yè)，如圖2所示。俄羅斯石油公司與埃克松美孚合作采用West Alpha號(hào)半潛式平臺(tái)在喀拉海鉆探East Prinovozemelsky-1井[3]。殼牌公司采用Polar Pioneer號(hào)鉆井平臺(tái)在美國(guó)楚科奇海域進(jìn)行鉆探活動(dòng)[4-5]。殼牌公司對(duì)圓錐形浮式鉆井平臺(tái)Kulluk進(jìn)行改造，計(jì)劃在美國(guó)的波弗特海進(jìn)行鉆井，然而在拖航過程中平臺(tái)發(fā)生觸底事故，導(dǎo)致平臺(tái)最終報(bào)廢。俄羅斯天然……