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自升式平臺(tái)相關(guān)工程技術(shù)

自升式平臺(tái)除應(yīng)關(guān)注本文“常用鉆井采油平臺(tái)（船）設(shè)計(jì)應(yīng)關(guān)注的問(wèn)題”外，對(duì)下列事項(xiàng)，亦應(yīng)關(guān)注： 船體升降裝置型式選擇 船體升降裝置的型式主要有：電動(dòng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)升降、液缸或液馬達(dá)驅(qū)動(dòng)升降、液壓-機(jī)械組合升降、船體升降裝置的型式選擇。

對(duì)用于較淺水深(如≤35m)的自升式平臺(tái)或主要用于近海工程地質(zhì)鉆探作業(yè)，通常多選用液缸升降方式。

對(duì)用于水深≥35m的自升式平臺(tái)，多采用電動(dòng)機(jī)械大速比齒輪減速驅(qū)動(dòng)齒輪齒條機(jī)構(gòu)升降。

對(duì)用于水深≥90m的自升式平臺(tái)，除采用電動(dòng)機(jī)械大速比齒輪減速驅(qū)動(dòng)齒輪齒條機(jī)構(gòu)升降外，也可采用液缸-機(jī)械組合方式升降。

綜上所述，由于電動(dòng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)升降運(yùn)行可靠，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)升降作業(yè)，并在平臺(tái)下降時(shí)可向平臺(tái)電網(wǎng)反饋送電而具有節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，故在水深≥30m的自升式平臺(tái)，多采用此種方式升降。

升降船體用樁腿長(zhǎng)度的影響因素 由于自升式平臺(tái)在拖航或自航過(guò)程中，樁腿需要全部縮回船體底部而伸出船體上甲板平面至最長(zhǎng)的長(zhǎng)度，將船體重心明顯提高而增大船體的傾覆力矩。而影響升降船體用樁腿長(zhǎng)度的因素主要有：設(shè)計(jì)工作水深；樁靴結(jié)構(gòu)與高度；海平面與船體下平面間的空氣隙；船體型深；升降機(jī)構(gòu)占用空間高度；樁腿頂部預(yù)留量。故在設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮這些因素并在確保設(shè)計(jì)工作水深的前提下而盡可能縮短樁腿長(zhǎng)度。

壓載 為防止在鉆井過(guò)程中因平臺(tái)負(fù)荷增加造成樁腿下陷的嚴(yán)重事故與損失，故在平臺(tái)插樁后未升至設(shè)計(jì)高度前必須進(jìn)行預(yù)壓載作業(yè)。預(yù)壓載通常采用向平臺(tái)壓載容器內(nèi)泵入海水，故在平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮各樁腿均勻壓載的容器并使其能借用某些容器（如泥漿箱、水箱等）以減少壓載容器所占用不必要的空間與質(zhì)量；選擇預(yù)壓載的數(shù)據(jù)更為重要，它必須大于平臺(tái)在整個(gè)作業(yè)過(guò)程中對(duì)每個(gè)樁腿施加的最大實(shí)際載荷；預(yù)壓載作業(yè)時(shí)船體不能離水面過(guò)高，以防某個(gè)樁腿突然下限造成平臺(tái)的歪斜甚至傾翻。

懸臂式鉆井 在近代自升式平臺(tái)的設(shè)計(jì)中，幾乎全部采用懸臂式鉆井的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（即將平臺(tái)用懸臂結(jié)構(gòu)，使鉆機(jī)連底座等靠液壓或機(jī)械滑移、能遠(yuǎn)伸出平臺(tái)船體結(jié)構(gòu)之外），以便應(yīng)用于騎在井口平臺(tái)之上進(jìn)行井口平臺(tái)的生產(chǎn)井鉆井，待完成井口平臺(tái)的生產(chǎn)井鉆井和完井后，鉆機(jī)移回自升式平臺(tái)后平臺(tái)撤離，另作其它井口平臺(tái)的生產(chǎn)井鉆井，從而節(jié)約了每個(gè)井口平臺(tái)必須裝備全套鉆機(jī)模塊所花費(fèi)的昂貴投資。

沖樁 自升式平臺(tái)插樁就位后在海上鉆井作業(yè)，一般需要20天以上。由于樁腿插樁的樁靴長(zhǎng)期處在海床泥底中，增加了樁靴與泥底底平面接觸的吸附力和樁靴徑向周邊的摩阻力。為減少平臺(tái)移位前拔樁的困難，必須采用高壓水沖刷樁靴的底平面與周邊，以降低乃至消除吸附力與降低摩阻力。故在平臺(tái)設(shè)計(jì)建造時(shí)，必須增加沖樁設(shè)計(jì)及其相應(yīng)設(shè)備（電動(dòng)高壓泵、管線、噴咀和閥門等）。

浮動(dòng)式平臺(tái)（船） 相關(guān)工程技術(shù)

浮動(dòng)式平臺(tái)（船）除應(yīng)關(guān)注本文“常用鉆井采油平臺(tái)（船）設(shè)計(jì)應(yīng)關(guān)注的問(wèn)題”外，對(duì)下列事項(xiàng)，亦應(yīng)關(guān)注： 平臺(tái)（船）的井架及火炬臂 平臺(tái)（船）上的鉆井井架和火矩臂由于平臺(tái)（船）受風(fēng)、浪、流產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)、特別是擺動(dòng)，將對(duì)這種位置較高的鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的慣性力，因此，在設(shè)計(jì)鉆井井架和火矩臂及計(jì)算平臺(tái)的穩(wěn)性時(shí)，均要將這一因素考慮進(jìn)去；為便于鉆井平臺(tái)（船）的運(yùn)移，往往將火炬臂設(shè)計(jì)成為可折疊伸縮的結(jié)構(gòu)，當(dāng)平臺(tái)（船）運(yùn)移時(shí)，可將伸出遠(yuǎn)離船舷的火炬燃燒頭及火炬臂結(jié)構(gòu)折疊和縮回至船舷一側(cè)。

平臺(tái)（船）特殊鉆井甲板 平臺(tái)（船）上的鉆井甲板，由于要適應(yīng)裝設(shè)水下鉆井設(shè)備和水面鉆柱升沉運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償器（游車型或天車型）和立管等張緊器及其因應(yīng)的絞車、高壓容器、管路及輔助設(shè)施，鉆井甲板上要設(shè)計(jì)布設(shè)、安裝和支撐這些特殊的設(shè)備，致使成為與眾不同的特殊鉆井甲板，在設(shè)計(jì)和建造時(shí)均要認(rèn)真對(duì)待。

平臺(tái)（船）船井（Moon pool）及BOP行車 為適應(yīng)水下BOP組、井口盤（基板）、永久導(dǎo)向架等的下放、回收、運(yùn)移、放置和固定，需要設(shè)計(jì)特殊的船井（Moon pool）。普通工作水深的平臺(tái)（船），該船井上具有一個(gè)靠液壓或機(jī)械驅(qū)動(dòng)的沿鉆井孔中心對(duì)開(kāi)的活動(dòng)門；活動(dòng)門用來(lái)承托水下BOP組及其上部的下立管組等；從活動(dòng)門上平面至承托鉆臺(tái)轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)下平面的凈空高度應(yīng)能滿足BOP組總高加上轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)下平面BOP組行車起吊移運(yùn)的足夠空間；該空間還應(yīng)滿足由BOP組行車起吊移運(yùn)下立管組至船井中心與BOP組上接頭用液壓聯(lián)結(jié)器對(duì)接的空間高度；為降低活動(dòng)門上平面至轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)下平面之間的凈空高度，可在BOP組防碰框架外側(cè)的中部設(shè)計(jì)能用活動(dòng)門承托BOP組和下立管組總重量的支撐結(jié)構(gòu)；船井的矩形開(kāi)孔應(yīng)能完全滿足整組水下BOP組(含防碰框架、BOP組支撐結(jié)構(gòu)和水下蓄能器組等)順利從船井起下的足夠空間，同時(shí)，船井四周應(yīng)加設(shè)固定或可移式牢固的安全防護(hù)攔柵。對(duì)于深水或超深水平臺(tái)（船），為適應(yīng)雙井架起下鉆井水下設(shè)備等需要，船井設(shè)計(jì)成長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)。

平臺(tái)（船）立管儲(chǔ)存與吊運(yùn) 為滿足深水、特別是超深水立管迅速安全存儲(chǔ)和吊運(yùn)至井口與BOP組安裝對(duì)接的要求，常常將單根長(zhǎng)15.24m(50ft)~18.29m(60ft)的立管豎直放置存儲(chǔ)于專門的立管存儲(chǔ)艙（可使平臺(tái)的重心降低并減少占用甲板平面面積，但缺點(diǎn)是檢查維修不方便）；但一般水深的半潛式平臺(tái)均為水平放置，其優(yōu)缺點(diǎn)正好與前者相反。因此，深水、超深水半潛式鉆井平臺(tái)往往將立管部分豎直放置、部分水平放置，并設(shè)計(jì)專門的行車或吊機(jī)以便將立管起吊運(yùn)移至井口。

平臺(tái)（船）倉(cāng)容能力 平臺(tái)的倉(cāng)儲(chǔ)能力是可變載荷重要組成部分之一。由于浮式鉆井或采油平臺(tái)（船）一般離岸較遠(yuǎn)，必須具有較長(zhǎng)時(shí)間的自持能力。參照已建造平臺(tái)（船）對(duì)各項(xiàng)鉆井器材倉(cāng)儲(chǔ)能力的統(tǒng)計(jì)，作為設(shè)計(jì)佐見(jiàn)（注：對(duì)于離岸較近、鉆井工作水深較淺、鉆井深度較淺并便于補(bǔ)給的海區(qū)作業(yè)，選倉(cāng)儲(chǔ)能力的較小值；對(duì)于離岸較遠(yuǎn)、鉆井工作水深較深、鉆井深度較深且不便于補(bǔ)給的海區(qū)作業(yè)，則選倉(cāng)儲(chǔ)能力的較大值）。

其它應(yīng)關(guān)注的問(wèn)題 如平臺(tái)(船)管架儲(chǔ)藏量的設(shè)計(jì)和應(yīng)留有12%~16%的儲(chǔ)藏余量問(wèn)題；不同類型平臺(tái)（船）在不同工況下容許的運(yùn)動(dòng)極限選擇等問(wèn)題。