海洋平台的结构及特点
固定式钻井平台
是一个从海底架起的固定的、高出水面的构筑物，在上面铺设有平台，用来放置钻井
机械设备。
这些平台通常由混凝土和/或钢结构直接锚定在海底来支撑为钻探设备、生产设施和居 住区提供空间的上甲板。因为其不可移动性，通常设计成长期使用的固定设施。而其结构 也有很多种不同的形式：钢质导管架、混凝土沉箱、漂浮的钢结构甚至是飘浮的混凝土结 构。
它一般都是钢筋混凝土结构，作为采油、贮存和 处理用的大型多用途平台，底部通常是一个巨大的混 凝土基础(沉箱)，用三个或四个或更多的空心的混凝土 立柱支撑着甲板结构，在平台底部的巨大基础中被分 隔为许多圆筒型的贮油舱和压载舱，规模较大的，可 开采几十口井，贮油十几万吨。
混凝土平台广泛用于钻探、勘测，油气生产和储 存等领域，其结构重量可达85万吨甚至更大。
海洋平台的结构及特点
移动式钻井平台
移动式平台又称活动平台，它是为适应勘探、施工、维修等海上作业必须经常更换 地点的需要而发展起来的。现有的活动平台分坐底式、自升式、半潜式、船式、牵索 塔、张力腿式等等很多种不同的结构形式。由于机动性能好，故一般均用于钻井。
移动式
浮式 坐底式
船式 半潜式 坐底式 自升式
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一. 海洋工程基本概念
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海洋工程
海洋工程（广义）： 海洋工程是指以开发、利用、保护、恢复海洋资源为目的，并且工程主
体位于海岸线向海一侧的各类型的新建、改建、扩建工程。 即：一切以海洋为对象，或在海上进行的建造、建设、建筑人工工程活动。
海岸工程 coastal engineering
近海工程 offshore engineering
风险： 开采技术难度大，资金投入高 易分解，难储存 生态灾难与自然灾难
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世界石油资源消费
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海洋油气资源——油气开发向海洋转移
石油探明率
陆地 70% 海洋 35%
石油产量
2009年 陆地 67% 海洋 33% 2020年 陆地 60% 海洋 40%
天然气产量
2009年 陆地 69% 海洋 31% 2020年 陆地 59% 海洋 41%
亚洲最大导管架平台： “荔湾3-1”油气田平台 2010年12月20日开工 历时19个月建造完工
该导管架为 8腿16裙桩，垂直高度203米，重达 32000吨，是具有世界级建造难度的超大型海洋钢结 构。
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海洋平台的结构及特点
2、重力式采油平台 主要有混凝土式、钢制式两种，以混凝土式为主
要类型。 1）混凝土平台 混凝土平台在规模上通常比导管架平台更大，但不是 通过打桩固定在海底而是直接坐在海底，通过自身的 巨大重量进行稳定。
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海洋资源开发大蛋糕——期待你的分享
谁控制了海洋，谁就控制了一切
政治 地缘 军事 经济 ……
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第二篇 从陆地走向海洋
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人与钻机
提升系统、旋转系统、高压泥浆系统、低压泥浆系统、动力 系统、电传控制系统（电气、控制、仪表、照明、通讯、报 警等）、液气辅助系统、辅助机具等。
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钻机进化路线
钻机级别体系：500m ~ 12000m
生活场所。 根据环境的不同，平台通常链接在海底或者漂浮在海上。
典型海洋平台示例
海洋油气开发流程
海工装备特点: 1. 高技术、高投入、高收益、 高风险、 2.安全性、可靠性、环保性
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三种主要风险：事故、天灾和人为操作失误
英国BP公司 半潜式钻井平台 原因：井喷事故
巴西石油公司P-36油井平台海损 原因：气体泄漏爆炸事故
导管架平台
（1）导管架固定平台的结构组成 主要由导管架、桩柱、顶部设施组成。其中导管架是平台的支撑部分，是整个平台的关键组件。
（2）导管架固定平台的特点 优点是：稳定性好，整体刚性大，海面气象条件对钻井作业的影响小，适用于各种土质，是目前
最主要的固定式平台 缺点是：不能移运，重复使用率低；造价高，其尺度、重量随水深增加而急骤增加，所以在深水
生产平台
专门从事海上油、气等生产性的开 采、处理、贮藏、监控、测量等作 业的平台。
生活平台
专门为钻井、生产等相关活动人员提供 起居及生活设施的平台。
储油平台
为生产平台所生产的原油提供短期 储存的具有一定储量的平台。
钻井平台 主要设备系统及模块
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海洋平台的分类
2、按运动方式：固定式、移动式 固定式钻井平台 主要有两种：钢制导管架固定平台、钢和混凝土混合建造的混合式平台。 移动式钻井平台 主要有：坐底式平台、自升式平台、半潜式平台、张力腿式平台、浮式钻井船、深吃水 单立柱平台、浮式生产储油轮、圆筒式复合平台等等类型。
重力式平台
2）钢质重力式平台
钢质重力式平台也是重力式平台的一个
重要分支。
整个平台由沉箱、支承框架和甲板三部
分组成，沉箱兼作储罐。
建造时，先把各个沉箱、支承框架、甲
板分别预制，而后在岸边组装成整体，再拖运
到井位下沉安放。 优点： 比混凝土平台轻得多，预制过程中不需要较深 的施工水域， 拖航时要求的拖航马力小； 使用中对地基承载力的要求也不高。 在对储量要求不大的情况下，钢质重力式平台 有较高的经济效益。 缺点： 储油量小； 钢材消耗量大； 耐腐蚀性、隔热性较弱
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发电及能源装置综合体
温差发电站
海洋能源综合体
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可燃冰资源
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可燃冰资源
可燃冰（天然气水合物） 其总量换算成甲烷气体约为1.82.1X1016m3，大约相当于全世界煤、石油 和天然气等总储量的两倍，被认为是一种潜 力很大、可供21世纪开发的新型能源
1立方米可燃冰可释放出160—180立方米的 天然气
钢质导管架是由许多管形钢构件组成的垂直结构，通常直接桩入海底。而混凝土沉箱
结构则通常在海平面下结构内设有储油仓，这样就可以在海岸附近进行建造然后漂浮到最
终的位置后ห้องสมุดไป่ตู้入海底固定。
在水深约520米内的区域来说，固定式平台的安装是较为经济可行的。
固定式钻井平台使用后，往往因无法搬走而被遗留下来。 固定式
导管架式
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重力式平台
自1973年北海建成第一座混凝土重力式 平台EkofiskTank平台后，现在已有大约 20座混凝土重力式平台用于北海。
以北海Brent B Condeep 平台为例 其包括19根61米高的圆筒，其中的三根 向上延申支撑离海底170米以上的甲板结 构。沉箱跨度超过100米，底部面积达到 6300平米。其基础的设计必须能够承受 结构本身、甲板负载、储油及压载物的 重量，并且必须能够经受环境因素的考 验，例如波浪、涌流、风力，部分地区 还有地震、冰雪等。
钻井前在下体中灌入压载水使之沉底，下体在坐底时支承平台的全部重量，而此时平台本 体仍需高出水面，不受波浪冲击。在移动时，将下体排水上浮，提供平台所需的全部浮力。
如属自航者，动力装置都安装在下体中。 坐底式的工作水深比较小，愈深则所需的立柱愈长，结构愈重，而且立柱在拖航时升起太 高，容易产生事故。
优点：钻井时固定牢靠、完井后搬运灵活。 缺点：平台工作水深不能调节，工作平台面积不能太大，工作水深较浅（20～30m）。
马拉开波湖 委内瑞拉，巴西 储量大，深海开发
海洋油气开发投资
4000 × 26%=1040亿美元 1040 × 1%=10.4 亿美元 海洋油气勘探开发主要包括：海底设备、平台及钻采设备、管道及控制管线等方面的投资。 基础建设中水下井费用最高，占35%；其次是海底管线和控制管线，占29%；平台占26%；海底 硬件设备占8%；地面井仅占2%。
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油气开发向海洋转移
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油气开发向海洋转移
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油气开发向海洋转移
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世界海上油田分布图
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世界海上油田分布图
北海地区 （产量最多）
里海地区 阿塞拜疆（50%） 哈萨克斯坦和
土库曼斯坦（30%-40%）
非洲西海岸 象牙海岸
海湾地区 油气丰富 平台众多
澳大利亚 等待开发
远东地区 东南亚地区
墨西哥湾 种类繁多
中的经济性较差。
导管架平台的发展
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导管架平台的分布
典型导管架平台
钢质导管架式平台自1947年第一次被用在墨 西哥湾6m水深的海域以来，发展十分迅速， 到1988年，其工作水深已达412m。
世界最大的导管架 BULLWINKLE（SHELL） 水深412米 高度468米 重量49375吨
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典型导管架平台
英国BP公司 Tender House半潜式钻井平台 原因：操作失误
墨西哥湾平台集体海损
原因：天灾
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二. 海洋油气平台分类
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海洋平台的分类
1、按功能，海洋平台的分类有： 钻井平台 生产平台 生活平台 储油平台 综合平台 ……
基本平台类型1
钻井平台
海上钻井平台主要用于钻探井的海上结 构物。上装钻井、动力、通讯、导航等 设备，以及安全救生和人员生活设施。
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钻井平台 海洋钻/修井模块
种类：
钻井模块 / 设备 修井模块 / 设备
范围：
钻/修井包 钻/修井设备 钻/修井系统
特殊问题
1.船体定位问题 2.升沉运动补偿问题 3.装设水下设备问题 4.防腐问题 5.设备可靠性问题
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海洋钻井模块及自动化机具讲座
（专题 ***）
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第三篇 海洋工程装备概述
等待发现和开发的丰富矿藏
海底结核/结壳矿藏
富含钼、镍、钴、锰等多金属结核 / 结壳矿 钴锰结壳、铁锰结核等
海底“黑烟囱”—海底热液矿产
由海底热液作用而形成的硫化物 和氧化物金属矿，含有铜、锌、 铅、金、银等多种元素的重要矿 产资源