中国船舶工业集团公司第七○八研究所
一、深水半潜式钻井平台基本情况及技术发展趋势
在设定的作业环境条件下具有优良的运动性 能：纵横摇小于±2度、垂荡小于±1米、飘 移小于1/20水深 生存能力强：具有很强的抗风浪能力，能抵 御百年一遇的恶劣海况 在深远海作业：拥有巨大的可变载荷和作业 面积 多用途：钻井平台（钻井、固井、测井、修 井 试油） 生产平台等 井、试油）、生产平台等 作业水深范围广：从几百米到3千米以上
招商重工海洋工程技术研讨会
深水半潜式钻井平台介绍
中国船舶工业集团公司第七O八研究所 2009年10月29日
主要内容
一、深水半潜式钻井平台基本情况及技术发展趋势 二 国外深水半潜式钻井平台主要特点简介 二、国外深水半潜式钻井平台主要特点简介 三、深水半潜式钻井平台主要系统及设备配置 四、深水半潜式钻井平台主要设计关注点 五、结束语
中国船舶工业集团公司第七○八研究所
二、国外深水半潜式钻井平台主要特点
隔水管存放方式：立放+平放或平放
10000ft作业水深的平台，常用作业水深多为7500ft 平放区域可与套管区域公用 综合考虑效率与面积，取7500ft立放+2500ft平放较佳。
机舱布置： 机舱布置
GVA 7500 M 为DP3，4机舱分散布置，2机舱位于甲板尾部，2 机舱位于甲板井口区前部，提高了安全性。F&G ExD为DP2+，2 机舱，位于甲板尾部。
中国船舶工业集团公司第七○八研究所
深海钻井平台面临的技术难题和挑战
台风、 飓风等 带来平 台损坏
中国船舶工业集团公司第七○八研究所
深海钻井平台面临的技术难题和挑战
水深 台风 海浪 火灾 碰撞
1. 2 2. 3. 4 4. 5. 6. 7. 8.
运动问题 疲劳问题 稳性问题 多系统耦合问题 涡激振动问题 安全、监测和控制问题 结构冗余问题 模型试验技术问题
中国船舶工业集团公司第七○八研究所
三、深水半潜式钻井平台主要系统及设备配置
钻井关键设备配置比较
GVA7500 井架 底脚： 48ftx72ft （猜测） 底脚： F&G M SC Dss50 底脚： 40ftx75ftx210ft ； ~14.6mx~21.9m（换算）； 17.37mx15.85m(57ftx52ft) ( ) 主钩载： 2000kips(907.2t)； ; 主钩载： 1250tons； 高度： 64m(210ft) 辅钩载： 1500kips(680.4)； 辅钩载 500tons ； 辅钩载： 主钩载 1000tons； 主钩载： 辅钩载： 500tons ； 主动补偿绞车 主绞车 6x850kW; 主绞车： 辅绞车： 4x850kW; 4台2200hp,7500psi的三缸 泥浆泵 18-3/4in. 15000psi 21’’OD, 浮力材料OD 54’’ 长度： 90ft ；
中国船舶工业集团公司第七○八研究所

三、深水半潜式钻井平台主要系统及设备配置 动力定位： 动力定位
国际上近年来建造的深水半潜式平台动力定位等级 大多已采用3级（DP3）。 大多已采用3级（DP3） 设置4个机舱，8台柴油发电机组，在单个机舱故障下， 有六台机组工作，每台功率5200~5500kW; 动力定位推力器一般根据十年一遇非台风环境条件确 定，8台Compact Azipod推力器； 控制方案按船级社DPS-3要求。 控制方案按船级社 要求
结构紧凑，系统重量轻。
一个半井架作业系统可以实现如下功能：
¾下放和起升钻杆及套管； ¾下放/回收水下BOP与隔水管； 与隔水管 ¾钻井操作（旋转、起下钻、泵送泥浆等）。 Sea Drill 8&9
中国船舶工业集团公司第七○八研究所
二、国外深水半潜式钻井平台主要特点
GVA 7500 M F&G ExD
GVA 7500 M F&G ExD
双井架系统 & 隔水管
中国船舶工业集团公司第七○八研究所
二、国外深水半潜式钻井平台主要特点
一个半井架系统 & 隔水管
一个半井架系统在主井口进行钻井作业时，井架内的接立根 系统可以接钻具、套管立根并将之存放到指梁上。 一个半井架系统可以在井架外配置一套管材输送机，利用 BOP起重机及台车接20“套管立根，提高钻井效率。
以井口区为核心布置管材、泥浆区、设备等； 围绕钻井工艺流程实现布置的可行性与优化。 围绕钻井工艺流程实现布置的可行性与优化
双井架系统
处于平台纵向中心，井口横向间距为 处于平台纵向中心 井口横向间距为~10 10m，横向位置则有所不 横向位置则有所不 同：主井口在平台中心，辅井口位于平台左舷，中心点运动性 能最好； 主、辅井口对称布置于左右舷或距平台中心3m /7m或1:2，有 利于平台整体重量、大钩载荷的平衡。
半潜平台的抗风浪能力强，适应的水深范围广，装载 量大，广泛应用于海洋油气资源的钻探、开采等作业。目 前世界上能在大于1500米水深进行深海钻采作业的只有钻 井船和半潜式平台两种移动式装置。 井船和半潜式平台两种移动式装置 目前全球共有约175座半潜式平台。未来3-5年内有不 少新增平台涌入市场 市场前景较好 据统计 亚洲船厂 少新增平台涌入市场，市场前景较好。据统计，亚洲船厂 将交付的半潜式平台2008年为15座，2009年为20座， 2010年为20座。 2010年为20座 最新型的深海半潜式平台（第六代）的工作水深已超 过3000米 钻井深度超过12000米 甲板可变载荷达 过3000米，钻井深度超过12000米，甲板可变载荷达 10000吨，配置了双井架或一个半井架，并且钻井作业系 统高度自动化、智能化。
公用系统
锚机或绞 车 控制系统等
锚索
推力器
压载泵
甲板吊机
导航
外通
配电板
中国船舶工业集团公司第七○八研究所
发电机组内通深水半源自钻井平台主要系统组成监控系统
安全系统
功率管理系统
NOV MH M
海淡水泵
空调机组
空压机组
造水机
NOV MH M
CAMERON SHAFFER VETCO
一、深水半潜式钻井平台基本情况及技术发展趋势
中国船舶工业集团公司第七○八研究所
二、国外深水半潜式钻井平台主要特点
GVA 7500 F&G ExD
MOSS CS50
MSC DSS50
中国船舶工业集团公司第七○八研究所
二、国外深水半潜式钻井平台主要特点
3000M深水半潜式钻井平台主要特点 3000M 深水半潜式钻井平台主要特点
第六代深水半潜式钻井平台 工作水深3000米、钻井深度超过10000米 动力定位系统DP DP3 3 、 DP DP2 2+ 钻井系统：一个半井架或双井架 作业海域：北海 作业海域：北海、 、GOM、西非等
中国船舶工业集团公司第七○八研究所
三、深水半潜式钻井平台主要系统及设备配置 压载系统 压载系统：
应能在３小时内，使平台从最大正常吃水升至强风暴吃水或升高 4.6m，两者中取压载水排量要求大值； 应能在破损条件下操作，并能在无附加压载及任一台压载泵不工作 的情况下 将平台恢复到平衡位置和安全吃水 的情况下，将平台恢复到平衡位置和安全吃水； 应考虑到动力定位等级相应要求的动力和控制系统故障状况和冗余 度要求对压载系统的影响。 度要求对压载系统的影响 泵舱数为4个或8个，压载泵为8台。
中国船舶工业集团公司第七○八研究所
井架
锚机
上部结构
立柱 锚
动力定位 推进器
下浮体 横撑
中国船舶工业集团公司第七○八研究所
一、深水半潜式钻井平台基本情况及技术发展趋势
半潜平台
船用系统
钻井系统统
定位系统
动力定 位系统
锚泊定位 系统
钻机 甲板 机械
水下设备
泥浆系统
压载 系统
电站系统
中控
空调 系统
通讯系统
中国船舶工业集团公司第七○八研究所
一、深水半潜式钻井平台基本情况及技术发展趋势
中国船舶工业集团公司第七○八研究所
一、深水半潜式钻井平台基本情况及技术发展趋势
海洋工程装备逐步向深水发展 海洋 程装备逐步向深水发展
中国船舶工业集团公司第七○八研究所
一、深水半潜式钻井平台基本情况及技术发展趋势
黄色：现在开采的深水区域 红色：未来要开发深水区域
中国船舶工业集团公司第七○八研究所
二、国外深水半潜式钻井平台主要特点
四立柱，有效提高结构可靠性，降低建造费用； 有效提高 可靠 低 费用； 甲板可变载荷7000-9000吨，以适应深远海作业； 作业排水量控制在50000～54000t； DP2+ DP2+--独立设置二机舱、二配电板舱、四推进器舱、 独立设置二机舱 二配电板舱 四推进器舱 四泵舱； DP3--独立设置四机舱、四配电板舱、八推进器舱、 八泵舱； 隔水管竖放或横放；竖放和横放结合，主要考虑有 效提高作业效率，同时兼顾在较浅海域作业时甲板 可变载荷装载的灵活性。
中国船舶工业集团公司第七○八研究所
二、国外深水半潜式钻井平台主要特点
海洋环境条件 Normal drilling Standby mooring survival Design survival
中国船舶工业集团公司第七○八研究所
二、国外深水半潜式钻井平台主要特点
总体布局特点 布 特 甲板布置
三、深水半潜式钻井平台主要系统及设备配置 锚泊定位： 锚泊定位
500~600米水深自带锚链; 500~1500米深水时需要采用预抛锚方式 米深水时需要采用预抛锚方式 ，采用组合锚 采用 合锚 索； 平台锚泊系统的定位能力,随着水深的增加而降低，钻 井作业工况时平台的最大漂移基本控制在水深的5%范围以 内； 采用8点或12点锚泊定位。配置8台摩擦滚筒/链轮组合锚 机或4台双链轮卧式锚机。