海洋工程类型与特点.ppt

海洋工程海洋工程类型与特点类型与特点海洋工程是指以开发、利用、保护、恢复海洋资海洋工程是指以开发、利用、保护、恢复海洋资海洋工程是指以开发、利用、保护、恢复海洋资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源为目的，并且工程主体位于海岸线向海一侧的源为目的，并且工程主体位于海岸线向海一侧的源为目的，并且工程主体位于海岸线向海一侧的新建、改建、扩建工程。新建、改建、扩建工程。新建、改建、扩建工程。新建、改建、扩建工程。具体包括：围填海、海具体包括：围填海、海上堤坝工程，人工岛、海上和海底物资储藏设施、上堤坝工程，人工岛、海上和海底物资储藏设施、跨海桥梁、海底隧道工程，海底管道、海底电跨海桥梁、海底隧道工程，海底管道、海底电（光）缆工程，海洋矿产资源勘探开发及其附属（光）缆工程，海洋矿产资源勘探开发及其附属工程，海上潮汐电站、波浪电站、温差电站等海工程，海上潮汐电站、波浪电站、温差电站等海洋能源开发利用工程，大型海水养殖场、人工鱼洋能源开发利用工程，大型海水养殖场、人工鱼礁工程，盐田、海水淡化等海水综合利用工程，礁工程，盐田、海水淡化等海水综合利用工程，海上娱乐及运动、景观开发工程，以及国家海洋海上娱乐及运动、景观开发工程，以及国家海洋主管部门会同国务院环境保护主管部门规定的其主管部门会同国务院环境保护主管部门规定的其他海洋工程。他海洋工程。什么是海洋工程？什么是海洋工程？大连老虎滩填海造地大连老虎滩填海造地大连老虎滩填海造地大连老虎滩填海造地青岛胶州湾跨海大桥青岛胶州湾跨海大桥青岛胶州湾跨海大桥青岛胶州湾跨海大桥青岛胶州湾海底隧道青岛胶州湾海底隧道青岛胶州湾海底隧道青岛胶州湾海底隧道山东龙口人工岛山东龙口人工岛山东龙口人工岛山东龙口人工岛填海造地填海造地成立南沙省成立南沙省!中国西沙、南沙及中沙群岛中国西沙、南沙及中沙群岛300300亿填海造陆亿填海造陆海洋石油海洋石油海洋石油海洋石油981981海洋工程可分为海岸工程、近海工程和深海工程海洋工程可分为海岸工程、近海工程和深海工程海洋工程可分为海岸工程、近海工程和深海工程海洋工程可分为海岸工程、近海工程和深海工程等等等等3 3类。类。类。类。海岸工程（海岸工程（海岸工程（海岸工程（coastal engineeringcoastal engineering）：主要包括）：主要包括）：主要包括）：主要包括海岸防护工程、围海工程、海港工程、河口治理海岸防护工程、围海工程、海港工程、河口治理海岸防护工程、围海工程、海港工程、河口治理海岸防护工程、围海工程、海港工程、河口治理工程、海上疏浚工程、沿海渔业设施工程、环境工程、海上疏浚工程、沿海渔业设施工程、环境工程、海上疏浚工程、沿海渔业设施工程、环境工程、海上疏浚工程、沿海渔业设施工程、环境保护设施工程等。保护设施工程等。保护设施工程等。保护设施工程等。自古以来就很受重视。自古以来就很受重视。自古以来就很受重视。自古以来就很受重视。近海工程（近海工程（近海工程（近海工程（offshore engineeringoffshore engineering）：又称离岸）：又称离岸）：又称离岸）：又称离岸工程。工程。工程。工程。2020世纪中叶以来发展很快。主要是在大陆世纪中叶以来发展很快。主要是在大陆世纪中叶以来发展很快。主要是在大陆世纪中叶以来发展很快。主要是在大陆架较浅水域的海上平台、人工岛等的建设工程，架较浅水域的海上平台、人工岛等的建设工程，架较浅水域的海上平台、人工岛等的建设工程，架较浅水域的海上平台、人工岛等的建设工程，和在大陆架较深水域的建设工程，如浮船式平台、和在大陆架较深水域的建设工程，如浮船式平台、和在大陆架较深水域的建设工程，如浮船式平台、和在大陆架较深水域的建设工程，如浮船式平台、移动半潜平台（移动半潜平台（移动半潜平台（移动半潜平台（mobile semi-submersible unit mobile semi-submersible unit）、自升式平台）、自升式平台）、自升式平台）、自升式平台(self-elevating unit)(self-elevating unit)、石油和天然气勘探开采平台、浮式贮油库、浮式石油和天然气勘探开采平台、浮式贮油库、浮式石油和天然气勘探开采平台、浮式贮油库、浮式石油和天然气勘探开采平台、浮式贮油库、浮式炼油厂、浮式飞机场等项建设工程。炼油厂、浮式飞机场等项建设工程。炼油厂、浮式飞机场等项建设工程。炼油厂、浮式飞机场等项建设工程。深海工程（深海工程（深海工程（深海工程（deep-water offshore deep-water offshore engineeringengineering）：包括无人深潜的潜水器和遥控）：包括无人深潜的潜水器和遥控）：包括无人深潜的潜水器和遥控）：包括无人深潜的潜水器和遥控的海底采矿设施等建设工程。的海底采矿设施等建设工程。的海底采矿设施等建设工程。的海底采矿设施等建设工程。由于海洋环境变化复杂，海洋工程除考虑海水条由于海洋环境变化复杂，海洋工程除考虑海水条由于海洋环境变化复杂，海洋工程除考虑海水条由于海洋环境变化复杂，海洋工程除考虑海水条件的腐蚀、海洋生物的污着等作用外，还必须能件的腐蚀、海洋生物的污着等作用外，还必须能件的腐蚀、海洋生物的污着等作用外，还必须能件的腐蚀、海洋生物的污着等作用外，还必须能承受地震、台风、海浪、潮汐、海流和冰凌等的承受地震、台风、海浪、潮汐、海流和冰凌等的承受地震、台风、海浪、潮汐、海流和冰凌等的承受地震、台风、海浪、潮汐、海流和冰凌等的强烈自然因素，在浅海区还要经受得了岸滩演变强烈自然因素，在浅海区还要经受得了岸滩演变强烈自然因素，在浅海区还要经受得了岸滩演变强烈自然因素，在浅海区还要经受得了岸滩演变和泥沙运移等的影响。和泥沙运移等的影响。和泥沙运移等的影响。和泥沙运移等的影响。1 1、按运动方式，可分为固定式与移动式两大类、按运动方式，可分为固定式与移动式两大类 群柱式群柱式桩基式桩基式腿柱式腿柱式海洋平台海洋平台固定式固定式移动式移动式桩式桩式重力式重力式浮式浮式坐底式坐底式顺应式顺应式船式船式半潜式半潜式坐底式坐底式自升式自升式独立腿式独立腿式沉垫式沉垫式牵索塔式牵索塔式张力腿式张力腿式海洋平台的分类海洋平台的分类海洋平台的分类海洋平台的分类海上固定平台：一种借助于桩腿扩展基础或用其它海上固定平台：一种借助于桩腿扩展基础或用其它方法支撑于海底，而上部露出水面，为了预定目的方法支撑于海底，而上部露出水面，为了预定目的能在较长时间内保持不动的平台。能在较长时间内保持不动的平台。海上移动平台：指可根据需要从一个作业地点转移海上移动平台：指可根据需要从一个作业地点转移到另一个作业地点的海上平台。它是海洋油气勘探、到另一个作业地点的海上平台。它是海洋油气勘探、开发的主要手段。除了钻井平台以外，生活动力平开发的主要手段。除了钻井平台以外，生活动力平台、作业平台、生产储油平台等也可以采用移动平台、作业平台、生产储油平台等也可以采用移动平台的形式。台的形式。2 2 2 2、按按按按功功功功能能能能，海海海海洋洋洋洋平平平平台台台台的的的的分分分分类类类类有有有有钻钻钻钻井井井井平平平平台台台台、生生生生产产产产平台、生活平台、储油平台等。平台、生活平台、储油平台等。平台、生活平台、储油平台等。平台、生活平台、储油平台等。海洋平台的分类海洋平台的分类坐底式钻井平台（坐底式钻井平台（submersible drilling platform）又叫钻驳或插桩钻驳，亦称）又叫钻驳或插桩钻驳，亦称“沉浮沉浮式钻井平台式钻井平台”，具有构造比较简单，投资较，具有构造比较简单，投资较少，建造周期较短等优点，钻井时坐落于海少，建造周期较短等优点，钻井时坐落于海底，移位时浮到海面上，适用于河流和海湾底，移位时浮到海面上，适用于河流和海湾等等30m以下的浅水域，海床平坦的浅海区域以下的浅水域，海床平坦的浅海区域进行油气勘探进行油气勘探开发作业。开发作业。坐底式平台一般用于水深较浅的海域，当水坐底式平台一般用于水深较浅的海域，当水深增大时，结构重量大，不经济。深增大时，结构重量大，不经济。坐底式平台有两个船体，上船体又叫工作甲坐底式平台有两个船体，上船体又叫工作甲板，安置生活舱室和设备，通过尾郡开口借板，安置生活舱室和设备，通过尾郡开口借助悬臂结构钻井；下部是沉垫，其主要功能助悬臂结构钻井；下部是沉垫，其主要功能是压载以及海底支撑作用，用作钻井的基础。是压载以及海底支撑作用，用作钻井的基础。两个船体间由支撑结构相连。这种钻井装置两个船体间由支撑结构相连。这种钻井装置在到达作业地点后往沉垫内注水，使其着底。在到达作业地点后往沉垫内注水，使其着底。因此从稳性和结构方面看，作业水深不但有因此从稳性和结构方面看，作业水深不但有限，而且也受到海底基础限，而且也受到海底基础(平坦及坚实程度平坦及坚实程度)的的制约。所以这种平台发展缓慢。制约。所以这种平台发展缓慢。然而我国渤海沿岸的胜利油田、大港油田和然而我国渤海沿岸的胜利油田、大港油田和辽河油田等向海中延伸的浅海海域，潮差大辽河油田等向海中延伸的浅海海域，潮差大而海底坡度小，对于开发这类浅海区域的石而海底坡度小，对于开发这类浅海区域的石油资源，坐底式平台仍有较大的发展前途。油资源，坐底式平台仍有较大的发展前途。胜利二号步行坐底式钻井平胜利二号步行坐底式钻井平台台胜利二号步行坐底式钻井平台是一种能在浅胜利二号步行坐底式钻井平台是一种能在浅海步行的坐底式钻井平台，是世界上第一艘海步行的坐底式钻井平台，是世界上第一艘能在滩海能在滩海“步行步行”的钻井平台船，在漂浮状的钻井平台船，在漂浮状态下，可以被拖航，且能够在浅海区域内下态下，可以被拖航，且能够在浅海区域内下沉坐底后钻井；在海陆过渡地带的极浅水区沉坐底后钻井；在海陆过渡地带的极浅水区搁浅后，能够以搁浅后，能够以“步行步行”方式前进到设计井方式前进到设计井位地点后钻井，由胜利石油管理局钻井工艺位地点后钻井，由胜利石油管理局钻井工艺研究院总工程师顾心怿主持设计。研究院总工程师顾心怿主持设计。胜利二号步行坐底式钻井平台是由胜利油田胜利二号步行坐底式钻井平台是由胜利油田与上海交通大学、青岛北海船厂联合研制的与上海交通大学、青岛北海船厂联合研制的中国第一艘极浅海步行坐底式钻井平台，是中国第一艘极浅海步行坐底式钻井平台，是一座能够一座能够“涉水、步行涉水、步行”的两栖钻井平台，的两栖钻井平台，是中国产、学、研联合研制新型重大技术装是中国产、学、研联合研制新型重大技术装备的成功范例，属国际首创。备的成功范例，属国际首创。1988年建成投年建成投产，到产，到1992年底累计钻井年底累计钻井11口。口。2008年年1月月18日，胜利石油管理局对参加胜利二号步行式日，胜利石油管理局对参加胜利二号步行式钻井平台研制的有功人员奖励钻井平台研制的有功人员奖励15万元，其中万元，其中奖励平台课题组负责人、钻井工艺研究院总奖励平台课题组负责人、钻井工艺研究院总工程师顾心怿个人工程师顾心怿个人2万元万元。缺点：缺点：适用水深较浅适用水深较浅作业水深不能调节，对地形和土壤基作业水深不能调节，对地形和土壤基础础有一定要求有一定要求滑移时出现废井滑移时出现废井在极浅海域拖航就位困难在极浅海域拖航就位困难自升式（自升式（Jack-up）平台）平台自升式平台产生于自升式平台产生于1950年，年，主要由主要由工作平台工作平台、桩腿桩腿和和升降机构升降机构组成。组成。作业水深范围从作业水深范围从12/14 英英尺直至尺直至550 英尺。大多数自英尺。大多数自升式钻井平台的作业水深在升式钻井平台的作业水深在250至至300 英尺范围内。英尺范围内。桩腿能够自由升降，作业桩腿能够自由升降，作业时桩腿下伸到海底，站立在时桩腿下伸到海底，站立在海床上，利用桩腿托起船壳，海床上，利用桩腿托起船壳，并使船壳底部离开海面一定并使船壳底部离开海面一定的距离的距离(气隙气隙Airgap)。拖航时桩腿收回，船壳处拖航时桩腿收回，船壳处于漂浮状态，但在风大浪急于漂浮状态，但在风大浪急的海面不能进行拖航。的海面不能进行拖航。平台就像驳船，可由拖轮拖平台就像驳船，可由拖轮拖动。动。平台稳定站立后，大多数悬臂梁可以将钻台外伸平台稳定站立后，大多数悬臂梁可以将钻台外伸到固定平台。到固定平台。自升式平台的优点是所需钢材少，造价低，在各自升式平台的优点是所需钢材少，造价低，在各种海况下都能平稳地进行钻井作业；种海况下都能平稳地进行钻井作业；缺点是桩腿长度有限，使它的工作水深受到限制，缺点是桩腿长度有限，使它的工作水深受到限制，最大工作水深在最大工作水深在120米左右。超过此水深，桩腿重量米左右。超过此水深，桩腿重量增加很快，同时拖航时桩腿升的过高，对平台的稳增加很快，同时拖航时桩腿升的过高，对平台的稳性和桩腿的强度很不利。性和桩腿的强度很不利。目前我国已具备深水自升式平台建造能力。目前我国已具备深水自升式平台建造能力。外高桥外高桥“勘探勘探5号号”勘探勘探5 5号是中国船舶工业集团公司建造的第一座自升式钻井平台，号是中国船舶工业集团公司建造的第一座自升式钻井平台，20142014年年5 5月月2828日在位于临港的海工基地命名交付。日在位于临港的海工基地命名交付。该座自升式钻井平台型长该座自升式钻井平台型长70.3670.36米，型宽米，型宽7676米，型深米，型深9.459.45米，设米，设计吃水计吃水6.46.4米，甲板面积相当于米，甲板面积相当于1313个标准篮球场，生活楼可容纳个标准篮球场，生活楼可容纳140140人居住。平台作业水深人居住。平台作业水深400400英尺（英尺（122122米），钻探深度米），钻探深度3500035000英尺（英尺（1066810668米）。该钻井平台的桩靴、升降机构、三角型桁架米）。该钻井平台的桩靴、升降机构、三角型桁架桩腿、悬臂梁等均是上海首次建造的特殊钢结构，显示了建造桩腿、悬臂梁等均是上海首次建造的特殊钢结构，显示了建造者雄厚的技术制造能力。者雄厚的技术制造能力。这座为挪威船东设计和建造的这座为挪威船东设计和建造的JU-2000EJU-2000E型自升式钻井平台，型自升式钻井平台，当当天被命名为天被命名为“勘探勘探5 5号号。它是继。它是继3030万吨海上浮式生产储油船万吨海上浮式生产储油船(FPSO)“(FPSO)“海洋石油海洋石油117”117”和和30003000米深水半潜式钻井平台米深水半潜式钻井平台“海洋石海洋石油油981”981”之后，上海外高桥造船公司开发建造的又一高端海洋装之后，上海外高桥造船公司开发建造的又一高端海洋装备。标志着上海向世界海工装备建造中心迈出了里程碑式的一备。标志着上海向世界海工装备建造中心迈出了里程碑式的一步。步。凯旋一号凯旋一号凯旋一号，是凯旋一号，是20142014年年0606月月2626日，中海油服以经营性租赁方式租日，中海油服以经营性租赁方式租赁的一座赁的一座400400英尺自升式钻井平台。该平台在英尺自升式钻井平台。该平台在20142014年年0606月月2626日日完成命名仪式。完成命名仪式。“凯旋一号凯旋一号”平台型长平台型长66.7166.71米、型宽米、型宽67.0667.06米、作业水深米、作业水深400400英尺（英尺（122 122 米）、钻井深度米）、钻井深度3500035000英尺，预计将于英尺，预计将于20142014年年7 7月开月开始在中国海域为客户提供钻井服务。始在中国海域为客户提供钻井服务。“凯旋一号凯旋一号”是公司是公司20142014年租赁的第三座自升式钻井平台，是公司利用社会资源快速满年租赁的第三座自升式钻井平台，是公司利用社会资源快速满足日益增长的国内市场需求的重要措施。此前租赁的足日益增长的国内市场需求的重要措施。此前租赁的“海洋石海洋石油油932”932”和和“海湾钻探者一号海湾钻探者一号”已分别于已分别于4 4月月1818日和日和5 5月月1313日投日投入中国近海市场执行作业合同。入中国近海市场执行作业合同。“凯旋一号凯旋一号”经历了多次台风经历了多次台风的考验，顺利开始首次钻探作业。有报道说，钻探深度为的考验，顺利开始首次钻探作业。有报道说，钻探深度为52005200米。米。南海南海981981没动，新下水的没动，新下水的“凯旋一号凯旋一号”开赴钓鱼岛海域。开赴钓鱼岛海域。中国首台自主创新中国首台自主创新CP-300自升式钻井平台自升式钻井平台20112011年年1111月月1919日上午，由辽宁陆海石油装备研究院有限公日上午，由辽宁陆海石油装备研究院有限公司与辽河石油装备制造总公司共同设计，辽河石油装备制司与辽河石油装备制造总公司共同设计，辽河石油装备制造总公司建造的中国第一台具有完全自主知识产权的造总公司建造的中国第一台具有完全自主知识产权的CP-CP-300300自升式钻井平台在辽滨沿海经济区海工基地举行下水仪自升式钻井平台在辽滨沿海经济区海工基地举行下水仪式。式。CP-300CP-300自升式钻井平台可以在全球无限航区作业，自升式钻井平台可以在全球无限航区作业，300300英尺（英尺（91.44 91.44 米）水深以内各种海域环境条件下的钻井作米）水深以内各种海域环境条件下的钻井作业，最大钻井作业深度可达到业，最大钻井作业深度可达到90009000米。悬臂梁转盘中心最米。悬臂梁转盘中心最大外伸大外伸15.24m15.24m，钻台左右横向移动各，钻台左右横向移动各4.57m4.57m，平台一次就位，平台一次就位可钻可钻1515口井。钻井船的船体型长口井。钻井船的船体型长60.9860.98米，型宽米，型宽55.7855.78米，米，型深型深7.627.62米，包括桩靴在内，桩腿全长米，包括桩靴在内，桩腿全长125.3125.3米。设计定员米。设计定员110110人，使用寿命人，使用寿命2525年。年。钻井船钻井船就是在船体或驳船上装载钻井机械，以浮在就是在船体或驳船上装载钻井机械，以浮在水面上的状态进行作业。是利用普通船型的单体船、水面上的状态进行作业。是利用普通船型的单体船、双体船、三体船或驳船的船体作为钻井工作平台的双体船、三体船或驳船的船体作为钻井工作平台的一种海上钻井装置。钻井船与其他海洋平台相比，一种海上钻井装置。钻井船与其他海洋平台相比，由于具有一般运输船的船型，移动灵活，停泊简单由于具有一般运输船的船型，移动灵活，停泊简单;同时，它的水线面面积较大，船上可变重量同时，它的水线面面积较大，船上可变重量(即隔水即隔水套管、钻管、钻井用水、泥浆、泥浆材料、水泥等套管、钻管、钻井用水、泥浆、泥浆材料、水泥等钻井作业所需消耗的器材重量钻井作业所需消耗的器材重量)的变化对船舶吃水的的变化对船舶吃水的影响较小影响较小:钻井船的排水量和船内舱室空间一般较大，钻井船的排水量和船内舱室空间一般较大，能装载数量较多的作业器材和消耗品，且可放置在能装载数量较多的作业器材和消耗品，且可放置在舱内较低的位置，使重心降低，不会显著影响船舶舱内较低的位置，使重心降低，不会显著影响船舶稳性稳性;钻井船可利用旧船进行改装，相对半潜式平台钻井船可利用旧船进行改装，相对半潜式平台而言，投资少，维护费用低。而言，投资少，维护费用低。优缺点优缺点早期形式为钻井驳船，多用旧船改装，只适早期形式为钻井驳船，多用旧船改装，只适用于浅海风浪较小的用于浅海风浪较小的海域海域。现代钻井船多为。现代钻井船多为专门设计，全部钻井和生活设施都在船上，专门设计，全部钻井和生活设施都在船上，能自能自航并航并有向大型化发展的趋势。其主要优有向大型化发展的趋势。其主要优缺点如下：缺点如下：1）优）优 点：移动灵活、适应水深大、自持能点：移动灵活、适应水深大、自持能力强、载重储藏量大等。力强、载重储藏量大等。2）缺）缺 点：建造成本较大，建造周期长；点：建造成本较大，建造周期长；受风浪影响大、稳定性差、开工率较低等。受风浪影响大、稳定性差、开工率较低等。从以上缺点中我们可以看出浮船式钻井装置从以上缺点中我们可以看出浮船式钻井装置船身浮于海面，易受船身浮于海面，易受波浪波浪影响，可以采取的影响，可以采取的技术措施有：技术措施有：设减摇水舱以减轻船的摇摆，但效果不明设减摇水舱以减轻船的摇摆，但效果不明显；显；采用中间锚泊系统。船中间有一个可转动采用中间锚泊系统。船中间有一个可转动的大圆筒的大圆筒,筒上安钻机、筒上安钻机、井架等井架等，筒下用锚链，筒下用锚链与海底连接，船可围绕圆筒旋转，使之常处与海底连接，船可围绕圆筒旋转，使之常处于迎风于迎风迎浪迎浪的位置以减少船的摇摆和位移；的位置以减少船的摇摆和位移；安装一套水下器具，包括柔性接头、伸缩安装一套水下器具，包括柔性接头、伸缩钻杆和升沉补偿装置等，钻杆和升沉补偿装置等，以适应以适应钻井船的摇钻井船的摇摆、位移和升沉；摆、位移和升沉；安装动力定位系统，可使船的性能显安装动力定位系统，可使船的性能显著提高，在波高著提高，在波高7m7m、流速、流速1.5kn1.5kn（节）、节）、风速风速25m/s25m/s的海况条件下可以保持固定位的海况条件下可以保持固定位置。动力定位系统置。动力定位系统由声纳由声纳发生器、接收发生器、接收器、电子计算机及纵向、横向螺旋桨组器、电子计算机及纵向、横向螺旋桨组成。水下成。水下井的井的声纳发生器发出信号，船声纳发生器发出信号，船底的接收器能测出船的偏移方位和数值底的接收器能测出船的偏移方位和数值并输入并输入计算机，计算机自动控制相应的计算机，计算机自动控制相应的螺旋桨运转发出推力使钻井船复螺旋桨运转发出推力使钻井船复位，不需抛锚。位，不需抛锚。半潜式平台又称立柱稳定式平台。它是大部半潜式平台又称立柱稳定式平台。它是大部分浮体没在水下面的一种小水线面的移动式分浮体没在水下面的一种小水线面的移动式钻井平台。钻井平台。半潜式平台由平台主体、立柱、水下浮体或半潜式平台由平台主体、立柱、水下浮体或浮箱组成。此外在下体与下体、立柱与立柱、浮箱组成。此外在下体与下体、立柱与立柱、立柱与平台本体之间还有一些支撑与斜撑连立柱与平台本体之间还有一些支撑与斜撑连接。接。按水下浮体的式样分，半潜式海洋平台可分按水下浮体的式样分，半潜式海洋平台可分为沉箱式和下体式。为沉箱式和下体式。下体式一般有两个下体（船型、鱼雷型或其下体式一般有两个下体（船型、鱼雷型或其他形状），每个下体通过立柱与甲板结构相他形状），每个下体通过立柱与甲板结构相连。连。挪威挪威7070建造的建造的“Aker”Aker”型系列，它是矩形甲型系列，它是矩形甲板，板，带有八根稳定立柱双船体沉垫，工作水深带有八根稳定立柱双船体沉垫，工作水深200m200m。沉箱式每一根立柱下方设一个下体，称为沉沉箱式每一根立柱下方设一个下体，称为沉箱。沉箱的剖面形状有圆形、矩形、靴形。箱。沉箱的剖面形状有圆形、矩形、靴形。数目三个、四个、五个不等。数目三个、四个、五个不等。7070年代以来，出现了各种类型的半潜式平台，年代以来，出现了各种类型的半潜式平台，其中最典型的是美国赛德柯公司其中最典型的是美国赛德柯公司“Sedco-Sedco-135”135”型的系列，它是一种三角形甲板，三条型的系列，它是一种三角形甲板，三条带有浮鞋瓶状的桩腿，工作水深带有浮鞋瓶状的桩腿，工作水深200200米左右。米左右。20142014年年7 7月月1515日，日，“海洋石油海洋石油981”981”钻井平台钻井平台已结束在西沙中建岛附近海域的钻探作业，已结束在西沙中建岛附近海域的钻探作业，按计划顺利取全取准了相关地质数据资料。按计划顺利取全取准了相关地质数据资料。20142014年年8 8月月3030日，深水钻井平台日，深水钻井平台“海洋石油海洋石油981”981”在南海北部深水区陵水在南海北部深水区陵水17-2-117-2-1井测试获井测试获得高产油气流。据测算，陵水得高产油气流。据测算，陵水17-217-2为大型气为大型气田，是中国海域自营深水勘探的第一个重大田，是中国海域自营深水勘探的第一个重大油气发现。油气发现。Scarabeo9半潜式钻井平台半潜式钻井平台Scarabeo9Scarabeo9半潜式钻井平台（即半潜式钻井平台（即D90D90项目）项目）是由烟台来福士海洋工程有限公司为意大是由烟台来福士海洋工程有限公司为意大利利SaipemSaipem公司建造的第六代超深水钻井平公司建造的第六代超深水钻井平台。它长台。它长115115米，宽米，宽7878米，型深米，型深42.442.4米，米，采用采用DP3DP3动力定位系统。动力定位系统。该平台是中国在建的功能最强大的半潜式该平台是中国在建的功能最强大的半潜式平台。它可以在全球超过平台。它可以在全球超过95%95%的深水海域的深水海域工作，包括墨西哥湾、西非、南大西洋、工作，包括墨西哥湾、西非、南大西洋、亚洲、澳大利亚等深水海域。亚洲、澳大利亚等深水海域。在世界上的同类平台中，它的额定工作水深在世界上的同类平台中，它的额定工作水深第一（第一（12,00012,000英尺）英尺）3657.6 3657.6 米，钻井水深第米，钻井水深第一（一（50,00050,000英尺）英尺）15240 15240 米，工作人员容量米，工作人员容量第一（第一（200200人），泥浆容量第一（人），泥浆容量第一（24,89224,892桶），桶），钻井架载荷第一（钻井架载荷第一（4,000,0004,000,000磅），总主机马磅），总主机马力第一（力第一（62,00062,000马力），总的张紧器载荷第马力），总的张紧器载荷第一（一（4,800,0004,800,000磅）。磅）。D90D90平台采用双钻塔设平台采用双钻塔设计，在深水及超深水作业环境中可以有效地计，在深水及超深水作业环境中可以有效地将生产效率提高将生产效率提高40%40%。中远船务工程集团公司中远船务工程集团公司世界先进深水半潜式钻井平台世界先进深水半潜式钻井平台GM4000GM400020122012年年3 3月月2525日，中远船务日，中远船务为挪威为挪威MaraccMaracc公司建造的公司建造的世界先进深水半潜式钻井世界先进深水半潜式钻井平台平台GM4000GM4000在江苏启东顺在江苏启东顺利出坞。利出坞。GM4000GM4000自重超过自重超过2.32.3万吨，选用大马力推进万吨，选用大马力推进器及器及DP3DP3动力定位系统，最动力定位系统，最大作业水深大作业水深30003000米，钻井米，钻井深度可达深度可达1100011000米，甲板最米，甲板最大可变载荷达大可变载荷达40004000吨。吨。塔体是一个类似于导管架塔体是一个类似于导管架的空间刚架结构的空间刚架结构，该，该塔用塔用对称布置的缆索将塔体保对称布置的缆索将塔体保持正浮持正浮状态状态。在平台上可。在平台上可进行通常的钻井与生产作进行通常的钻井与生产作业业。原油。原油一般通过管线运一般通过管线运输，在深水中可用近海输，在深水中可用近海装装油油设施进行输送。设施进行输送。牵索塔平台牵索塔平台结构形式：结构形式：结构形式：结构形式：甲板结构甲板结构甲板结构甲板结构塔体塔体塔体塔体牵索系统牵索系统牵索系统牵索系统埃克逊技术公司曾为欧洲埃克逊技术公司曾为欧洲北海北海350m水深水深的环境的环境设计牵索塔，该塔设计牵索塔，该塔具有面积为具有面积为36.5m2的的四方形剖四方形剖面的塔式结构面的塔式结构，整个，整个长度的剖面都一样，其一端长度的剖面都一样，其一端承载平台设备承载平台设备，另一端，另一端停放在称为桩腿筒的竖向停放在称为桩腿筒的竖向承载基础上承载基础上，有，有16根根桩腿桩腿，另有，另有10.8cm的钢缆的钢缆24根根作为导引作为导引索系统索系统，每根钢缆通过旋转接头直到，每根钢缆通过旋转接头直到海底，分别海底，分别与与165t重重的水泥块的水泥块和和1.4m长长的桩连接的桩连接拉紧。桩拉紧。桩的分布的分布半径约半径约有有1000m，油井导管穿过油井导管穿过桩腿筒，整个系统可桩腿筒，整个系统可容纳容纳30个个油井导管。塔是顺油井导管。塔是顺应式的应式的，能，能随波浪力的响应稍微移动随波浪力的响应稍微移动，其，其系泊系系泊系统能对塔提供足够的复原力统能对塔提供足够的复原力，使，使它始终保持垂直它始终保持垂直状态状态。设计。设计时允许塔的倾斜度时允许塔的倾斜度在在2度度以内。以内。牵索塔式平台在波浪载荷作用下的动态响应牵索塔式平台在波浪载荷作用下的动态响应数值分析指出数值分析指出，其，其桩基处的弯矩比塔的其它桩基处的弯矩比塔的其它部分要部分要小得多小得多，整个，整个系统上的水平力也主要系统上的水平力也主要由系缆系统承受由系缆系统承受。从其恢复力与塔的偏离平衡位置的从其恢复力与塔的偏离平衡位置的关系曲线关系曲线可以看出可以看出，当，当塔的偏离增大到一定程度时塔的偏离增大到一定程度时，系系在牵索上原来固定在缆索在牵索上原来固定在缆索上沉上沉于海底的重于海底的重块被块被提起离开海底提起离开海底，从而，从而使索内的张力增加使索内的张力增加变得缓慢变得缓慢，亦即，亦即比重块未被提起时吸收更多比重块未被提起时吸收更多的能量的能量。这样。这样在遇到大幅值长周期的风暴波在遇到大幅值长周期的风暴波时，系统变软，更大的顺应性出现。时，系统变软，更大的顺应性出现。优缺点优缺点：塔是顺应性的，能随波浪力的响应稍微塔是顺应性的，能随波浪力的响应稍微移动移动；结构简单，构件尺寸小，受风、；结构简单，构件尺寸小，受风、浪、浪、流作用流作用小；造价低；适用于深海作小；造价低；适用于深海作业。业。工作工作水深：水深：300600m当水深超过当水深超过600m时，由于需要提高桁架时，由于需要提高桁架的的抗弯抗弯能力，建造时所耗用的材料可能能力，建造时所耗用的材料可能会大大会大大增加增加，经济上不合算。，经济上不合算。张力腿式钻井平台是利用绷紧状态下的锚索产生张力腿式钻井平台是利用绷紧状态下的锚索产生的拉力与平台的剩余浮力相平衡的钻井平台或生的拉力与平台的剩余浮力相平衡的钻井平台或生产平台。产平台。张力腿式钻井平台也是采用锚泊定位的，张力腿式钻井平台也是采用锚泊定位的，但与但与一般半潜式平台不同。其所用锚索绷紧成线，不一般半潜式平台不同。其所用锚索绷紧成线，不是悬垂曲线，钢索的下端与水底不是相切的，而是悬垂曲线，钢索的下端与水底不是相切的，而是几乎垂直的。用的是桩锚是几乎垂直的。用的是桩锚(即打入水底的桩为即打入水底的桩为锚锚)或重力式锚或重力式锚(重块重块)等，不是一般容易起放的等，不是一般容易起放的抓锚。张力腿式平台的重力小于浮力，所相差的抓锚。张力腿式平台的重力小于浮力，所相差的力量可依靠锚索向下的拉力来补偿，而且此拉力力量可依靠锚索向下的拉力来补偿，而且此拉力应由波浪产生的力，使锚索上经常有向下的拉力，应由波浪产生的力，使锚索上经常有向下的拉力，起着绷紧平台的作用。作用于张力腿式钻井平台起着绷紧平台的作用。作用于张力腿式钻井平台上的各种力并不是稳定不变的。上的各种力并不是稳定不变的。随着海洋开发愈来愈向深海推进，油气资源的开发随着海洋开发愈来愈向深海推进，油气资源的开发随着海洋开发愈来愈向深海推进，油气资源的开发随着海洋开发愈来愈向深海推进，油气资源的开发也不断进军深海。一般深海海域中自然环境十分恶也不断进军深海。一般深海海域中自然环境十分恶也不断进军深海。一般深海海域中自然环境十分恶也不断进军深海。一般深海海域中自然环境十分恶劣，环境载荷比较复杂，对海洋工程设施的理论劣，环境载荷比较复杂，对海洋工程设施的理论劣，环境载荷比较复杂，对海洋工程设施的理论劣，环境载荷比较复杂，对海洋工程设施的理论分析、设计安装等的要求就更加严格和精确。分析、设计安装等的要求就更加严格和精确。分析、设计安装等的要求就更加严格和精确。分析、设计安装等的要求就更加严格和精确。由于深水作业的不断增加，各种传统的移动式平台由于深水作业的不断增加，各种传统的移动式平台由于深水作业的不断增加，各种传统的移动式平台由于深水作业的不断增加，各种传统的移动式平台（如半潜式平台和钻井船等），其运动性能和定位（如半潜式平台和钻井船等），其运动性能和定位（如半潜式平台和钻井船等），其运动性能和定位（如半潜式平台和钻井船等），其运动性能和定位难以满足深水作业的要求，而各类固定式平台（如难以满足深水作业的要求，而各类固定式平台（如难以满足深水作业的要求，而各类固定式平台（如难以满足深水作业的要求，而各类固定式平台（如重力式平台和导管架平台等），因自重和工程造价重力式平台和导管架平台等），因自重和工程造价重力式平台和导管架平台等），因自重和工程造价重力式平台和导管架平台等），因自重和工程造价随水深变化而大幅度地增加，也已不能适应深海环随水深变化而大幅度地增加，也已不能适应深海环随水深变化而大幅度地增加，也已不能适应深海环随水深变化而大幅度地增加，也已不能适应深海环境，所以必须发展新型的平台。从境，所以必须发展新型的平台。从境，所以必须发展新型的平台。从境，所以必须发展新型的平台。从20202020世纪世纪世纪世纪50505050年代以年代以年代以年代以来，一些国家不断进行这方面的研究探索，并设计来，一些国家不断进行这方面的研究探索，并设计来，一些国家不断进行这方面的研究探索，并设计来，一些国家不断进行这方面的研究探索，并设计出顺应式平台（出顺应式平台（出顺应式平台（出顺应式平台（compliant platformcompliant platformcompliant platformcompliant platform）。其显著特）。其显著特）。其显著特）。其显著特点是具有特殊的结构形式，从而使工程造价较低，点是具有特殊的结构形式，从而使工程造价较低，点是具有特殊的结构形式，从而使工程造价较低，点是具有特殊的结构形式，从而使工程造价较低，结构安全性良好。张力腿平台（结构安全性良好。张力腿平台（结构安全性良好。张力腿平台（结构安全性良好。张力腿平台（tension leg tension leg tension leg tension leg platformplatformplatformplatform，简称为，简称为，简称为，简称为TLPTLPTLPTLP）就是顺应式平台结构的典型。）就是顺应式平台结构的典型。）就是顺应式平台结构的典型。）就是顺应式平台结构的典型。全球全球TLP的数量并不多，的数量并不多，只有只有24座（座（2008年数据）。年数据）。其中其中17座分布在座分布在US G.O.M.地区，占总数的地区，占总数的70.83%；赤；赤道几内亚有道几内亚有4座，座，占总数的占总数的16.67%；挪威有；挪威有2座；印度座；印度尼西亚有尼西亚有1座。座。尚未发生过倾覆、沉没等尚未发生过倾覆、沉没等重大事故，拥有优良的工作重大事故，拥有优良的工作记录，由此坚定了业界对记录，由此坚定了业界对TLP这种新兴海洋平台结构这种新兴海洋平台结构的信心。的信心。把混凝土重力式结构物用于岸边和浅水地把混凝土重力式结构物用于岸边和浅水地带已有悠久历史，而用于外海却在带已有悠久历史，而用于外海却在 20 世纪世纪 70 年代以后。年代以后。重力式平台重力式平台 重力式平台属于固定重力式平台属于固定式平台的一种，是与桩式平台的一种，是与桩基平台不同的另一种型基平台不同的另一种型式的平台。式的平台。重力式平台一般都是重力式平台一般都是钢筋混凝土结构，作为钢筋混凝土结构，作为采油、贮存和处理用的采油、贮存和处理用的大型多用途平台。规模大型多用途平台。规模较大的，可开采几十口较大的，可开采几十口油井，贮油十几万吨，油井，贮油十几万吨，平台的总重量可高达数平台的总重量可高达数十万吨。十万吨。它不需要用插入海底它不需要用插入海底的桩去承担垂直荷载和的桩去承担垂直荷载和水平荷载，完全依靠本水平荷载，完全依靠本身质量直接稳定在海底。身质量直接稳