1996-2012：近期海洋工程技术发展
Summary
海洋工程历史、现状和前景
波澜壮阔的海洋文明与现代工业技术的结合
Summary
• 油价：从每桶1美元到100美元 • 水深：从5米到3000米 • 规模：从0到占据全球石油产量的30% • 始终在安全环保、作业能力、制造与营运成本之间 的平衡中寻求创新和突破 • 人类最伟大的工程实践之一 • 最为宏大、最为复杂、最具风险、也最为浪漫悲壮
海洋工程历史、现状和前景
海洋工程技术的大体分类
Summary
• 海洋石油天然气平台 • 海底管线 • 海底系统
海洋工程历史、现状和前景
海洋平台的主要分类
海洋工程历史、现状和前景
海洋平台的主要分类
Jacket Platforms
Advantages • Stable & strong structure • Meet strict motion requirement • Multi functions • Withstand extremely harsh envir. • Long term service Disadvantages • Shallow or medium water depths • Limited deck spaces • Relative complicated installation • Single usage • Corrosion
海洋工程历史、现状和前景
1959-1973：海洋工程专业和国际化期
• 1965年英国在北海开辟了海洋石油工业的第二战场 • 由欧洲当时缺乏经验，早期采用了美国的墨西哥湾海工技术 • 墨西哥湾海工技术在北海并不适用，激发在北海的新技术开发
海洋工程历史、现状和前景
1973-1985：北海油田海洋工程技术发展
• Re-use Topsides • Less motion than spar Buoyancy Topsides tanks • Ballasted up and down Buoyancy Moorings • Large production capacity (semi) tanks Risers Tension • Economical to build for small rigs tethers (Spar) Risers • Less requirement of mooring to hold upright (Spar) TLP - 1984 Semi submersible 1963 • Semi sub deepest 2,414m, AnodarkaIndependence Hub, 2007, GoM Spar - 1996
1985-1995：海洋工程反思期
海洋工程历史、现状和前景
• 1986年石油价格大幅下跌，严重威胁了海洋石油工程的发展 • 1988年Piper Alpha平台灾难，225人中死亡167人，再次严重打击海洋工程
1985-1995：海洋工程反思期
海洋工程历史、现状和前景
• 1995年，Shell 将Brent Spar 浮动石油储藏平台沉入海底 • Shell提出两方案：1）拖回大陆撤卸，四千一百万英镑，2）沉入海底，一 千七百万英镑 • 60%反对，30%支持沉入海底，绿色和平组织抗议 • 废弃平台面临环保的严重挑战 • 制定新的严格的安全和环保法律规章文件
1887-1947：海洋工程萌芽期 1947-1959：海洋工程膨胀期 1959-1973：海洋工程专业和国际化期 1973-1985：海洋工程技术革新期 1985-1995：海洋工程反思期 1995-至今：海洋工程成熟期
海洋工程历史、现状和前景
1887-1947：海洋工程萌芽期
20年代沐浴者和石油钻井塔共享墨西 哥海湾的Huntington沙滩 1894年的南加州Summerland海岸
• TLP deepest 1,425m, ConocoPhillipsMagnolia, 2005, GoM • Spar deepest 2,383m, Shell-Perido, 2009, GoM
海洋工程历史、现状和前景
海洋平台的主要分类
Concrete Gravity Platform
Advantages • Stable foundation • Storage space • Large deck space • Anti-corrosion • Long term service Disadvantages
大国对海洋的重视
美国海洋委 员会向国会 提交了“21 世纪海洋蓝 图”、“海 洋政策变革 重中之重” 的报告 俄罗斯政 府批准了 “俄罗斯 联邦至 2020年期 间的海洋 政策” 日本制定了“新世纪日 本海洋政策基本框架”
海洋工程历史、现状和前景
英国政府发 表了“英国 海洋科学战 略”报告并 成立专门委 员会推动实 施
海洋工程历史、现状和前景
1947-1959：海洋工程膨胀期
•主要在墨西哥海湾发现大油田 •严重缺乏海洋工程经验和知识 •1947-1953: 舢板型平台 •1950年:海洋波浪力的计算法 • 1954年: 美国联邦政府颁发了第 一部允许开发墨西哥海湾许可法 •提出新海洋平台理念, 如简易自升 式平台、导管架平台、酒瓶式平台 • 采用了直升飞机、气象学、无线 电技术、雷达技术、登陆艇等
• 整个50年代的海洋工程技术是粗造和多事故的 • 需要通过海洋工程的专业化来提高优化技术和降低投资 • 钻井船的技术更新、半潜式平台和动力定位系统等的投入使用 • 由于稳定问题，改造Donut 型状的驳船为平台失败了 •加强了工业界和大学的合作，加强研发投入 • Collipp (MIT/Shell)发明了半潜式平台（瓶状、大量质量在水下）
Topsides Jacket Piles Appurtenan ce
• First Jacket in 1953
• 4, 6, 8 leg jackets
• Deepest water 412m, Shell-Bullwinkle, • Single or skirt piles GoM, 1991 • Vertical or batter legs
• 1973年，中东战争，石油输出国组织大幅提价导致世界石油危机 • 北海油田，润育了海洋工程的新技术（优化的半潜式平台、水泥自重平台、 单点浮泊、FP1985：北海油田海洋工程技术发展
• 半潜式平台的移动问题，导致了TLP的开发 • 70年代中，半潜式平台得到了大发展；80年代初，半潜式 平台又有第二次发展高峰 • 102m X 102m X 65m 的混泥土平台、较柔性的立管、重 型海上浮吊 • 技术革新巩固了北海在海洋工程领域的重要地位
海洋工程历史、现状和前景
海洋平台的主要分类
Jack-up Platforms
Advantages • Operation flexible • Easy transport and installation • Re-use / relocation • Jack up or down Rigs Floating hull Hydraulic/Electrical jack system legs Disadvantages • Less stable structure • Difficult for extremely hostile envir. • Shallow water
大国对海洋的重视
海洋工程历史、现状和前景
“要提高海洋 资源开发能力， 坚决维护国家 海洋权益，建 设海洋强国。”
十八大报告
海洋经济占9.7%
2020 海洋油气8000-9000万吨当量, 30%产量
世界经合组织对未来油气需求的预测
海洋工程历史、现状和前景
海洋工程历史、现状和前景
世界海洋工程的历史阶段
海洋工程历史、现状和前景
1996-2012：近期海洋工程技术发展
海洋工程重大事故对海洋石油工业安全法规的冲击 Summary
海洋工程历史、现状和前景
1996-2012：近期海洋工程技术发展
Summary 从重大事故中吸取了教训了吗？
海洋工程历史、现状和前景
1996-2012：近期海洋工程技术发展
• 提出了从Rig-Reef to Re-use of Decommissioned Platforms • 研发开发深海中的中小型油田技术 • 由于FPSO增加和90年代海工项目不足，更多的人力侧重于新设计理念研究 • 深海和超深海开发，以及降低工程投资已成为海洋工程的发展方向
海洋工程历史、现状和前景
• First concrete platform
• Limited water depth • Decommissioning
Ekofisk concrete tank
• First concrete platform in 1955 • Deepest water 70 m
Henry William, 22 companies joined, 400 wells, 4-5m WD, 25 yr production, support california economic growth,
海洋工程历史、现状和前景
1947-1959：海洋工程膨胀期 1947年世界上第一个钢结构的海洋平台
海洋工程历史、现状和前景
1959-1973：海洋工程专业和国际化期
• Shell 举办百万美元海工技术进修学校，将工程师送回学校回笼 • 由于不断的事故，Shell 提出加强对海洋石油工业研发的投入 • 1966年开创了第一届世界著名的海洋技术国际会议（OTC） • 60年代海洋石油工业逐步走向了专业化和国际化
海洋工程历史、现状和前景
1947-1959：海洋工程膨胀期
• 1959年墨西哥海湾繁荣的海洋石油 开发停止了 • 美国联邦政府热衷于从中东进口石 油而大幅减少对本国石油的需求 • 由于冷战需要美国拉拢中东产油国 大量进口石油