海上鑽井平台

1．按運移性分類：(1)固定式鑽井平台；(2)移動式鑽井平台：坐底式鑽井平台(包括步行式鑽井平台、氣墊式鑽井平台)、自升式鑽井平台、半潛式鑽井平台、浮式鑽井船(又稱鑽井浮船)。

2．按鑽井方式可分為：(1)浮動式(浮式)鑽井平台：半潛式鑽井平台、浮式鑽井船、張力腿式平台；(2)穩定式(海底支撐式)鑽井平台：固定式鑽井平台、自升式鑽井平台、坐底式鑽井平台。

1、固定式鑽井平台

它是從海底架起的一個高出水面的構築物，上面鋪設甲板做為平台，用以放置鑽井機械設備，提供鑽井作業場所及工作人員生活場所，固定式平台的特點是：穩定性好、運移性差、適用水深淺、經濟性一般。在我國渤海區域先後建成了幾十座固定式平台，現已拆除3座，報廢2座，其餘的都改裝成採油平台。例如，渤海北油田的A，B平台，每座設計鑽井321：3，已改裝成採油平台。勝利油田埕島海上油田開發採用的主要是固定式平台。

2、坐底式鑽井平台

這是一種具有沉墊浮箱的移動式平台。我國自行設計的“勝利一號”坐底式鑽井平台正在勝利油田淺海區鑽井。結構組成如下：

(1)工作平台。它用於放置鑽井設備，提供作業場所以及工作人員生活場所。

(2)立柱。它用於支撐平台，連接平台與沉墊。

(3)沉墊。它是一個浮箱結構，有許多各自獨立的艙室。每個艙室都裝有供水泵和排水泵。沉墊用充水排氣及排水充氣來實現平台的升降。就位時，向沉墊中注水，平台就慢慢下降。控制各艙室的供水量可保持平台的平衡。沉墊坐到海底后，可進行鑽井作業。特點是：穩定性好、運移性好、適用水深淺、經濟性較好。

3、半潛式鑽井平台

半潛式鑽井平台其結構組成如下：

(1)工作平台。它用於放置鑽井設備，提供作業場所以及工作人員生活場所。

(2)立柱。它用於支撐平台，連接平台與沉墊。

(3)沉墊(下船體)。它也是一個浮箱結構，有許多各自獨立的艙室。每個艙室都裝有供水泵和排水泵。它用充水排氣及排水充氣來實現平台的升降，

(4)錨泊系統。它用於給平台定位，通過錨和錨鏈來控制平台的水平位置，把它限定在一定範圍內，以滿足鑽井工作的要求。特性是穩定性好、運移性好、使用水深深、經濟性好。

4、自升式鑽井平台

它是一種可沿樁腿升降的移動式平台。平台就位時，先將樁腿放下插入海底，然後將工作平台沿樁腿升起到一定高度即可進行鑽井作業。鑽完井后，工作平台降至海面，提起樁腿即可搬家。結構組成如下：

(1)工作平台。它是一個駁船結構，拖航時浮在海面，支撐整個重量。它用於放置鑽井設備，提供作業場所以及工作人員生活場所。

(2)樁腿。它的作用是在鑽井時插入海底，支撐上部平台。樁腿有圓柱型和桁架型兩種。圓柱型樁腿結構簡單，製造容易，但由於直徑大，承受的波浪力較大，故用於淺水；桁架型樁腿與之相反。樁腿的根數及布置(成三角形、正方形……)以及樁腿本身的端面形狀均有多種。樁腿的升降方式有氣動，液壓和齒輪齒條傳動三種，圓柱型樁腿一般採用氣動或液壓傳動；桁架型樁腿採用齒輪、齒條傳動。

(3)底墊。它的作用是增加海底對樁腿的反力，防止由於海底局部沖刷而造成的平台傾斜。特點是穩定性好、運移性好、使用水深中深、經濟性好。

選擇依據海上鑽井平台的選擇是一個涉及面很廣的問題，需要綜合考慮各種因素。主要要考慮：

(1)鑽井類型。是鑽勘探井還是生產井、是直井還是叢式井以及完井方式等。

(2)作業海區的海洋環境條件。包括水深、風、波、潮流等海況，海底地質條件及離岸距離等。

(3)經濟因素。主要是各種裝置的建造成本、租金及操作費用。

(4)可供選擇的鑽井平台及其技術性能、使用條件。

綜合考慮上述各種情況，可對鑽井裝置作出最後選擇。

平台的總體布置是解決工藝布置與結構布置的總體問題。海上鑽井平台作為海上鑽井的場地，所安裝的各種機械設備和堆放的器材及物資不能像陸地井場那樣比較隨意地改換位置，這是因為每座平台在設計和建造時都是按一定的工藝設施分佈條件來確定平台各部分的結構形式和尺寸的。改變平台的工藝布置，對平台的強度和穩性都會產生不同程度的影響，所以平台在設計和建造時是按工藝要求選定設備，並根據這些設備在平台上的布置位置確定平台的結構尺寸。通常，為了使工藝設備的分佈和平台結構之間配置合理，需經過反覆研究和比較才能確定。

1、需選擇確定的主要設施

對已經建成使用的平台，如要變更它的設備或設備位置，必須首先考慮平台的結構強度和穩性是否允許，否則就不能改變。通常，在鑽井平台的總體布置中要選擇確定的主要設施有以下幾個方面：

(1)鑽井機械設備，包括井架，絞車，轉盤，泥漿泵和製漿設備，“三除一篩”等泥漿凈化設備，固井泵、氣動下灰裝置等固井設備和空壓機等。

(2)動力設備，包括柴油機、發電機、電動機、晶閘管整流裝置等鑽井用動力設備和航行、動力定位、樁腿升降等專用動力設備，錨泊、起重等輔助動力設備及應急發電機組等。

(3)器材及物資，包括鑽頭、鑽桿、鑽鋌、方鑽桿等鑽具和套管、重晶石、泥漿、化學處理劑、水泥、燃油、潤滑油及生活給養物資等。

(4)測井、試井設備，包括測井儀、測斜儀、綜合錄井儀等測井設備和分離器、加熱器、試油罐、燃燒器等成套試油設備。

(5)起重設備、錨泊和靠船設施，包括起重機和錨機、錨纜、大抓力錨等錨泊設備及護舷材料等靠船設施。

(6)安全消防和防污染設施，包括耐火救生艇或救生球、工作艇、救生圈、救生衣等救生設施和水滅火系統、化學滅火系統以及廢油、污水、廢氣的回收處理裝置。

(7)供水、供電、供氣設備，包括鍋爐房、水泵房、海水淡化裝量、配電室、空調設備、通風設備等。

2、平檯布置的原則

海上鑽井平檯布置的基本原則有以下幾個方面：

(1)保證平台工作時安全可靠。各種工藝設施的布置要適合工藝作業的要求，各系統相對集中，便於操作和維修；配備的設備要能力大、性能可靠、使用壽命長，能在預定的工作環境條件下工作；對平台鑽機工作有直接影響的主要機組必須配備應急設備。

(2)滿足平台的結構強度和穩性要求。平台上的各種設備工作時的載荷要與平台的承載能力相適應。載荷大的設備應有局部加強結構，而且盡量對稱布置，以使平台承載均勻。分層布置時，層數不宜過多，以防平台穩性降低。

(3)合理利用平台的面積和空間。海上平台的面積和空間十分有限，因此要儘可能選用技術先進、體積小、重量輕、功率大、效率高的機械設備，盡量採用先進的工藝程序，提高機械化和自動化程度。所選定的設備可按設備功能和工藝流程裝在若干個組合模塊里，以便平台的組裝和改造。組成模塊時要考慮模塊的外形尺寸和重量應滿足現有起重船的起吊能力要求。

(4)必須有完備的安全、消防和防污染的設施。這些設施包括可燃氣體和火災探測與報警系統，通風和滅火系統，應急進、出口設施，各種救生器具等。在敞露的甲板上要設欄桿、扶手和安全網。上、下平台要有安全的移乘設備。平台上含油和化學藥劑的物品及匪衛各種污油、污水要經處理設備處理后再排放。

(5)要有良好的通信、靠船和直升機起降設施及生活設施。平台上要設置先進的對內對外通信聯絡設施和安全可靠的靠船設施。生活區要同作業區嚴格分隔開，而且要離振動和噪音大的設備遠些或有減振隔音的措施。另外，還應設置直升機起降設施。

(6)滿足有關建造規範的要求。移動式平台要滿足海上移動式鑽井船入級與建造規範中的有關要求，設備的選擇和布置要盡量採用國際上通用的規範和標準，以提高平台的競爭力。

3、總體布置的步驟

總體布置包括4步：確定主體設備的位置和區域、調整各區的邊界、在各區域內安排設備、規定相互間的通道。總體布置時要兼顧各方面的需要，如工藝流程的連續性、輔助設施使用的方便性等；要分清主次，採取措施，盡量使各區域間的相互關係達到最佳狀態。對於人員正常上下通道和緊急時的撤離通道、危險區域的分類及安排均應予以重視。