深海平臺技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

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1、word專業(yè)整理深海平臺技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢（一）背景知識隨著地球陸地上化石燃料煤、石油和天然氣的日益淺少，人們把目光轉(zhuǎn)向了海洋。如大陽、月球引力作用形成的潮汐能、深海中的錳結(jié)核都有很好的發(fā)展前景。近些年探明海底“可燃冰”儲量極其豐富，且其開發(fā)技術(shù)亦日趨成熟。目前已探明的世界海洋石油儲量的80%以上在水深500m以內(nèi),而全部海洋面積的90%以上水深在200～6000m之間,因而大量的海域面積有待探明。此外,世界上除了少數(shù)海域以外,大部分地區(qū)的近海油氣資源已日趨減少,向深海發(fā)展已成必然趨勢,深海平臺技術(shù)已成為國際海洋工程界的一個熱點(diǎn),進(jìn)行了大量

2、的研究,新的深海平臺結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)。世界上主要海洋國家,諸如美國、英國、法國、日本、韓國、加拿大、澳大利亞等,相繼制定了“國家海洋發(fā)展戰(zhàn)略”,提出了“海洋是能源之源、立國之本”、“保證海洋的可持續(xù)發(fā)展”等政策。我國擁有300萬km2的海疆,深海油氣資源以及其他海洋資源儲量十分豐富。然而,目前我們國家海洋油氣資源的開發(fā)主要是在200m水深以下的海域,深海平臺技術(shù)的開發(fā)研究尚處于起步階段。在面臨世界各國對人類共同擁有的深海資源激烈競爭的形勢下,我們必須高度重視對深海平臺技術(shù)的研究與發(fā)展，密切關(guān)注國際上深海平臺設(shè)計與建造技術(shù)的發(fā)展，開展相應(yīng)的研究工作，并

3、力爭參與到國際深海平的設(shè)計建造中去，已逐步掌握國外先進(jìn)的技術(shù)水平，這對我國未來深海資源的開發(fā)和我國海洋工程事業(yè)的發(fā)展都具有重要意義。學(xué)習(xí)資料整理分享word專業(yè)整理(二)國外深海平臺技術(shù)的研究現(xiàn)狀1、張力腿平臺1984年世界上第一座張力腿平臺由CONOCO公司建造,并正式安裝在歐洲北海的Hutton油田。此后，張力腿平臺獲得了迅速發(fā)展。最近投入使用的URSA張力腿平臺的工作水深已達(dá)1250m。目前海洋工程界正不斷對張力腿平臺的新型式進(jìn)行探索,以適應(yīng)不同海上作業(yè)條件要求。例如浮力塔平臺技術(shù)的研究。這種平臺具有以下特點(diǎn):（1）將平臺的浮體置于水面以下

4、超過150英尺,使得平臺在升沉方向的大部分流體動力和95%的縱蕩的流體動力被消除;(2)通過調(diào)整壓載使整個平臺的重心位于浮心之下,以保證平臺有足夠的穩(wěn)性;(3)采用垂直的拉索和斜拉索組合的系泊系統(tǒng),以提高平臺在臺風(fēng)和循環(huán)海流作用下的系泊有效性和系泊系統(tǒng)安全性;(4)平臺在六個自由度上的固有周期均大于30s,從而可避開波浪能量集中的頻率范圍;(5)浮體的底部面積很大,有利于平臺淺水拖航或用重大件潛水起重船進(jìn)行干運(yùn);(6)平臺(包括大型浮體、垂直桁架和甲板)可整體建造、運(yùn)輸和安裝。浮力塔平臺雖然只是處于概念研究階段,但它綜合了自升式平臺和張力腿平臺的

5、優(yōu)點(diǎn),不失為一種很好的概念。這種平臺的浮力艙置于水下,浮力艙上豎立的空間剛架支撐著平臺甲板及其上的設(shè)備,浮力艙下端用四組鋼管張力腿將平臺固定于海底,張力腿與海底的連接用筒型基礎(chǔ)(吸力錨)。通過理論與試驗研究表明,這種平臺具有良好的運(yùn)動性能,完全能滿足海上油氣開發(fā)對平臺運(yùn)動的要求,將是中深水邊際油田開發(fā)的一種很好的平臺形式。2、單柱式(Spar)生產(chǎn)平臺作為運(yùn)輸中轉(zhuǎn)裝置,單柱式生產(chǎn)平臺技術(shù)在存儲和卸載上的應(yīng)用已有30多年的歷史。1987年,EdwardE.Horton在柱形浮標(biāo)(Spar)和張力腿平臺概念的基礎(chǔ)上提出一種用于深水的生產(chǎn)平臺,即單柱平

6、臺。1996年,Oryx能源公司委托J.RayMcDermott公司在墨西哥建造安裝了世界上第一座單柱生產(chǎn)平臺,當(dāng)?shù)厮顬?88m。近幾年以來,Chevron公司和Exxon公司又在該地區(qū)的Genesis和Diana油田分別安裝投產(chǎn)了兩座單柱平臺,當(dāng)?shù)厮罘謩e為789m和1311m。最近BP公司又委托McDrmott、Alker等公司共同設(shè)計建造五座桁架式單柱平臺(TrussSpar),用于水深為1220～1830m的墨西哥灣海域。學(xué)習(xí)資料整理分享word專業(yè)整理這種平臺主體的一部分由以前的圓柱型變?yōu)殍旒芙Y(jié)構(gòu),在架下部加以壓載,當(dāng)平臺的儲油能力要

7、求不高時,這種結(jié)構(gòu)更輕、運(yùn)動性能和穩(wěn)性更好,更為經(jīng)濟(jì)有效。單柱式平臺的優(yōu)點(diǎn)是造價低,便于安裝,可以重復(fù)使用,因而對邊際油田比較適用。另外,它的柱體內(nèi)部可以儲油,它較大的吃水量形成對立管的良好保護(hù),同時其運(yùn)動響應(yīng)對水深變化不敏感,更適宜于在深水海域應(yīng)用。在西方,單柱平臺被認(rèn)為是除張力腿平臺之外的另一種適用于深水的海洋平臺,有望在今后深海平臺技術(shù)發(fā)展中得到推廣。3、浮式生產(chǎn)系統(tǒng)浮式生產(chǎn)系統(tǒng)已在巴西等海域成功用于深海油氣資源開發(fā)。如巴西國家石油公司的Seillean號采用動力定位,用于水深1900m的Roncado油田,FPSOII號采用錨泊定位,用于

8、水深1400m的Marlim油田。最近國外海洋工程界提出了浮式生產(chǎn)鉆井系統(tǒng)(FPDSO)的新概念,即在浮式生產(chǎn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加上鉆井的功能