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1. 深水平臺(tái)鉆井系統(tǒng)

海上鉆井平臺(tái)按運(yùn)移性可分為固定式平臺(tái)和移動(dòng)式平臺(tái),，移動(dòng)式就包括了浮式鉆井船等,，鉆井船是浮船式鉆井平臺(tái)，它通常是在機(jī)動(dòng)船或駁船上布置鉆井設(shè)備,。平臺(tái)是靠錨泊或動(dòng)力定位系統(tǒng)定位,。中海油這幾種鉆井平臺(tái)都有，最具代表意義的就是海洋石油981深水半潛式鉆井平臺(tái),。

2. 深水平臺(tái)鉆井系統(tǒng)設(shè)計(jì)

隨著人類對(duì)油氣資源開發(fā)利用的深化,，油氣勘探開發(fā)從陸地轉(zhuǎn)入海洋。因此,，鉆井工程作業(yè)也必須在灝翰的海洋中進(jìn)行,。在海上進(jìn)行油氣鉆井施工時(shí)，幾百噸重的鉆機(jī)要有足夠的支撐和放置的空間,，同時(shí)還要有鉆井人員生活居住的地方,，海上石油鉆井平臺(tái)就擔(dān)負(fù)起了這一重任。由于海上氣候的多變,、海上風(fēng)浪和海底暗流的破壞,，海上鉆井裝置的穩(wěn)定性和安全性更顯重要。

目前的海上石油鉆井平臺(tái)可分為固定式和移動(dòng)式兩種。固定式鉆井平臺(tái)大都建在淺水中,，它是借助導(dǎo)管架固定在海底而高出海面不再移動(dòng)的裝置,，平臺(tái)上面鋪設(shè)甲板用于放置鉆井設(shè)備。支撐固定平臺(tái)的樁腿是直接打入海底的,，所以,，鉆井平臺(tái)的穩(wěn)定性好，但因平臺(tái)不能移動(dòng),，故鉆井的成本較高,。

為解決平臺(tái)的移動(dòng)性和深海鉆井問題,，又出現(xiàn)了多種移動(dòng)式鉆井平臺(tái)，主要包括：坐底式鉆井平臺(tái),、自升式鉆井平臺(tái),、鉆井浮船和半潛式鉆井平臺(tái)。

坐底式鉆井平臺(tái)又稱沉浮式或沉底式鉆井平臺(tái),，其上部和固定式鉆井平臺(tái)類似,，其下部則是由若干個(gè)浮筒或浮箱組成的桁架結(jié)構(gòu)，充水后,，使鉆井平臺(tái)下沉坐于海底并處于工作狀態(tài)，排水后,，使鉆井平臺(tái)上浮可進(jìn)行拖航和移位,。坐底式鉆井平臺(tái)多用于水淺,、浪小,、海底較平坦的海區(qū)。

自升式鉆井平臺(tái)是有多個(gè)（一般為3～4個(gè)）樁腿插入海底,，并可自行升降的移動(dòng)式鉆井平臺(tái)。自升式鉆井平臺(tái)基本由兩部分組成,，一部分是可以安放鉆井設(shè)備,、器材和生活區(qū)的平臺(tái),，另一部分是可升降并可插入海底的樁腿,。我國自行制造的自升式鉆井平臺(tái)“渤海一號(hào)”平臺(tái)的四根樁腿是由圓形的鋼管做成的，樁腿的高度有七十多米,，升降裝置是插銷式液壓控制機(jī)構(gòu)。該型鉆井平臺(tái)造價(jià)較低、運(yùn)移性好,、對(duì)海底地形的適應(yīng)性強(qiáng),，因而,，我國海上鉆井多使用自升式鉆井平臺(tái),。

鉆井平臺(tái)樁腿的高度總是有限的，為解決在深海區(qū)的鉆井問題,，又出現(xiàn)了漂浮在海面上的鉆井船,。鉆井船的排水量從幾千噸到幾萬噸不等,，它既有普通船舶的船型和自航能力,，又可漂浮在海面上進(jìn)行石油鉆井。由于鉆井船經(jīng)常處于漂浮狀態(tài),，當(dāng)遇到海上的風(fēng),、浪,、潮時(shí),，必然會(huì)發(fā)生傾斜、搖擺,、平移和升降現(xiàn)象，因此鉆井船的穩(wěn)定性是一個(gè)非常關(guān)鍵的問題,。目前，海上鉆井船的定位常用的是拋錨法,，但該方法一般只適用于200m以內(nèi)的水深，水再深時(shí)需用一種新的自動(dòng)化定位方法,。

半潛式鉆井平臺(tái)其結(jié)構(gòu)形式與坐底式鉆井平臺(tái)相似，上部為鉆井的工作平臺(tái),，下部為浮筒結(jié)構(gòu)。它綜合了坐底式鉆井平臺(tái)和鉆井船的優(yōu)點(diǎn),，解決了穩(wěn)定性和深水作業(yè)的矛盾。鉆井作業(yè)時(shí),，平臺(tái)呈半潛狀態(tài)漂浮在海面上，浮筒在海水下的20～30m處,，受大海風(fēng)浪的影響小,，所以平臺(tái)的穩(wěn)定性比鉆井浮船要好，鉆井作業(yè)結(jié)束,，排出水形成浮箱后可進(jìn)行拖航,，是目前海上鉆井應(yīng)用較廣泛的一種石油鉆井平臺(tái),。

3. 深水半潛式鉆井平臺(tái)

沒查到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，據(jù)媒體稱約有2-3千個(gè),。值得一提的是中國首座自主設(shè)計(jì),、建造的第六代深水半潛式鉆井平臺(tái)“海洋石油981”在南海正式開鉆。這標(biāo)志著中國海洋深海戰(zhàn)略拉開序幕,，對(duì)維護(hù)中國能源安全具有重大戰(zhàn)略意義,。

單就自升式平臺(tái)而言，我國現(xiàn)在用的大約有27座,，其中中海油服14座,，中油海7座，中石化6座,。這些平臺(tái)除了中海油941外,，都用在淺海區(qū)域。

4. 首座深水鉆井平臺(tái)

“海洋石油981”于2008年4月28日開工建造,，是我國首座自主設(shè)計(jì),、建造的第六代深水半潛式鉆井平臺(tái),，最大作業(yè)水深3000米，鉆井深度可達(dá)10000米,，平臺(tái)自重超過3萬噸,；從船底到井架頂高度為137米，相當(dāng)于45層樓高,。918鉆井平臺(tái)主要用于海上石油勘探,，不參與海上油田的日常生產(chǎn)任務(wù),。因此,，不會(huì)有日產(chǎn)多少噸油的準(zhǔn)確數(shù)據(jù),。

5. 深水平臺(tái)鉆井系統(tǒng)圖

隨著人類對(duì)油氣資源開發(fā)利用的深化,，油氣勘探開發(fā)從陸地轉(zhuǎn)入海洋。因此,，鉆井工程作業(yè)也必須在灝翰的海洋中進(jìn)行。在海上進(jìn)行油氣鉆井施工時(shí),，幾百噸重的鉆機(jī)要有足夠的支撐和放置的空間,，同時(shí)還要有鉆井人員生活居住的地方,，海上石油鉆井平臺(tái)就擔(dān)負(fù)起了這一重任,。由于海上氣候的多變,、海上風(fēng)浪和海底暗流的破壞，海上鉆井裝置的穩(wěn)定性和安全性更顯重要,。

目前的海上石油鉆井平臺(tái)可分為固定式和移動(dòng)式兩種。固定式鉆井平臺(tái)大都建在淺水中,，它是借助導(dǎo)管架固定在海底而高出海面不再移動(dòng)的裝置,，平臺(tái)上面鋪設(shè)甲板用于放置鉆井設(shè)備,。支撐固定平臺(tái)的樁腿是直接打入海底的,，所以,，鉆井平臺(tái)的穩(wěn)定性好,，但因平臺(tái)不能移動(dòng)，故鉆井的成本較高,。

為解決平臺(tái)的移動(dòng)性和深海鉆井問題，又出現(xiàn)了多種移動(dòng)式鉆井平臺(tái),，主要包括：坐底式鉆井平臺(tái),、自升式鉆井平臺(tái),、鉆井浮船和半潛式鉆井平臺(tái)。

坐底式鉆井平臺(tái)又稱沉浮式或沉底式鉆井平臺(tái),，其上部和固定式鉆井平臺(tái)類似，其下部則是由若干個(gè)浮筒或浮箱組成的桁架結(jié)構(gòu),，充水后，使鉆井平臺(tái)下沉坐于海底并處于工作狀態(tài),，排水后，使鉆井平臺(tái)上浮可進(jìn)行拖航和移位,。坐底式鉆井平臺(tái)多用于水淺,、浪小、海底較平坦的海區(qū),。

自升式鉆井平臺(tái)是有多個(gè)（一般為3～4個(gè)）樁腿插入海底,，并可自行升降的移動(dòng)式鉆井平臺(tái)。自升式鉆井平臺(tái)基本由兩部分組成,，一部分是可以安放鉆井設(shè)備,、器材和生活區(qū)的平臺(tái)，另一部分是可升降并可插入海底的樁腿,。我國自行制造的自升式鉆井平臺(tái)“渤海一號(hào)”平臺(tái)的四根樁腿是由圓形的鋼管做成的,，樁腿的高度有七十多米，升降裝置是插銷式液壓控制機(jī)構(gòu),。該型鉆井平臺(tái)造價(jià)較低,、運(yùn)移性好、對(duì)海底地形的適應(yīng)性強(qiáng),，因而,，我國海上鉆井多使用自升式鉆井平臺(tái)。

鉆井平臺(tái)樁腿的高度總是有限的,，為解決在深海區(qū)的鉆井問題,，又出現(xiàn)了漂浮在海面上的鉆井船。鉆井船的排水量從幾千噸到幾萬噸不等,，它既有普通船舶的船型和自航能力,，又可漂浮在海面上進(jìn)行石油鉆井。由于鉆井船經(jīng)常處于漂浮狀態(tài),，當(dāng)遇到海上的風(fēng),、浪、潮時(shí),，必然會(huì)發(fā)生傾斜,、搖擺、平移和升降現(xiàn)象,，因此鉆井船的穩(wěn)定性是一個(gè)非常關(guān)鍵的問題,。目前，海上鉆井船的定位常用的是拋錨法,，但該方法一般只適用于200m以內(nèi)的水深,，水再深時(shí)需用一種新的自動(dòng)化定位方法。

半潛式鉆井平臺(tái)其結(jié)構(gòu)形式與坐底式鉆井平臺(tái)相似,，上部為鉆井的工作平臺(tái),，下部為浮筒結(jié)構(gòu)。它綜合了坐底式鉆井平臺(tái)和鉆井船的優(yōu)點(diǎn),，解決了穩(wěn)定性和深水作業(yè)的矛盾,。鉆井作業(yè)時(shí)，平臺(tái)呈半潛狀態(tài)漂浮在海面上,，浮筒在海水下的20～30m處,，受大海風(fēng)浪的影響小，所以平臺(tái)的穩(wěn)定性比鉆井浮船要好,，鉆井作業(yè)結(jié)束,，排出水形成浮箱后可進(jìn)行拖航，是目前海上鉆井應(yīng)用較廣泛的一種石油鉆井平臺(tái),。

6. 中深水鉆井平臺(tái)

在山東煙臺(tái),，全球最大的海上鉆井平臺(tái)“藍(lán)鯨2號(hào)”即將迎來首航,。這是中國獨(dú)創(chuàng)的深海利器。

　　這個(gè)海上巨無霸,，有37層樓高,，甲板有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)大。它可以在水深超過3000米的海域作業(yè),，最大鉆井深度15240米,，世界上其它海洋石油裝備無人能及。

　　藍(lán)鯨二號(hào)要完成18天的遠(yuǎn)航,，至少需要20桶重達(dá)4噸的機(jī)油,，4500桶重達(dá)765噸的柴油，這樣的裝載能力,，讓“藍(lán)鯨2號(hào)”能夠承擔(dān)各種復(fù)雜作業(yè),，它裝載的設(shè)備有2萬7千多臺(tái)，比普通鉆井平臺(tái)多出一倍,。

7. 深水鉆井設(shè)備

廣義地說,，包括用于鉆井的成套地面設(shè)備、專用的鉆井工具和鉆井儀表,。鉆井設(shè)備按功用分旋轉(zhuǎn),、提升、循環(huán),、動(dòng)力與傳動(dòng),、控制等系統(tǒng)。

旋轉(zhuǎn)系統(tǒng) 主要設(shè)備是裝在鉆臺(tái)井口上的轉(zhuǎn)盤,，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),，通過方鉆桿帶動(dòng)鉆柱和鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。當(dāng)采用井下動(dòng)力鉆具帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)時(shí),，轉(zhuǎn)盤用來承受反扭矩,。

提升系統(tǒng) 由絞車、井架,、天車,、游動(dòng)滑車、大鉤,、鋼絲繩等組成的一套起重設(shè)備,。絞車主要用于起下鉆具、下套管和鉆進(jìn)時(shí)控制鉆壓,。井架用于安放天車和懸掛游動(dòng)滑車,、大鉤等提升設(shè)備與工具，以及起下、存放管柱,。天車與游動(dòng)滑車是一套復(fù)滑輪裝置,，用以減少絞車鋼絲繩上的張力,大、中型鉆機(jī)復(fù)滑輪的鋼絲繩數(shù)一般為8～12股,。

泥漿循環(huán)系統(tǒng) 由泥漿泵,、高壓泥漿管線,、水龍帶,、水龍頭、鉆柱以及泥漿固控設(shè)備等組成,。功用是：維持泥漿循環(huán),，對(duì)井底進(jìn)行沖洗，將注入的高壓泥漿能量傳遞給井底,。

泥漿泵從泥漿池吸入泥漿,，通過地面泥漿管線、水龍帶,、水龍頭,，把泥漿注入鉆柱，經(jīng)鉆頭水眼沖向井底,，攜帶井底巖屑從鉆柱與井壁的環(huán)隙返回井口,。

泥漿泵 主要有雙缸，雙作用活塞式和三缸單作用活塞式兩種,，后者的優(yōu)點(diǎn)是排量均勻,、壓力高、壓力波動(dòng)小,、體積小,、重量輕、更換易損件方便,、維護(hù)保養(yǎng)簡單,。

水龍頭用以連接可旋轉(zhuǎn)的鉆柱和不轉(zhuǎn)動(dòng)的水龍帶，并能維持泥漿循環(huán),。

固控設(shè)備 用以清除井中返出的泥漿中的無用固相顆粒,。常用的設(shè)備有振動(dòng)篩、除砂器,、除泥器,、除氣器和離心分離機(jī)等。70年代末期,，開始使用自動(dòng)配制泥漿系統(tǒng),與井控裝置聯(lián)用,，可對(duì)井筒隨時(shí)進(jìn)行可靠控制,自動(dòng)保持泥漿比重恒定。在出現(xiàn)井噴預(yù)兆時(shí)，能自動(dòng)調(diào)節(jié)泥漿比重及其他性能,。

動(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng) 包括動(dòng)力機(jī)及傳動(dòng)機(jī)組,。動(dòng)力機(jī)主要用柴油機(jī)、電動(dòng)機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī),。傳動(dòng)機(jī)組有鏈條,、皮帶、齒輪等機(jī)械傳動(dòng),、液壓傳動(dòng)和電傳動(dòng)幾種,，把動(dòng)力傳遞給絞車、轉(zhuǎn)盤,、泥漿泵等工作機(jī),。

柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的鉆機(jī)有機(jī)械傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)兩種，后者具有隨工作機(jī)負(fù)荷變化而自動(dòng)無級(jí)變速和變矩的良好動(dòng)力性能,，在鉆機(jī)上廣泛應(yīng)用,。

電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)在深井和海上鉆井中廣泛應(yīng)用。分兩類：①柴油機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)直流發(fā)電機(jī)組發(fā)電,，帶動(dòng)直流電動(dòng)機(jī),簡稱直-直流電驅(qū)動(dòng),；②交流電經(jīng)可控硅整流帶動(dòng)直流電動(dòng)機(jī),簡稱交-直流電驅(qū)動(dòng)。兩者都具有良好的動(dòng)力性能,。后者優(yōu)點(diǎn)是：動(dòng)力分配靈活,、裝機(jī)功率利用率高，由電網(wǎng)供電,，不需另配輔助的交流發(fā)電系統(tǒng),，經(jīng)濟(jì)效益高等，已成為主要發(fā)展方向,。

控制系統(tǒng) 使各機(jī)組按照鉆井工藝需要,，協(xié)調(diào)地進(jìn)行工作。包括對(duì)動(dòng)力機(jī),、絞車,、轉(zhuǎn)盤、泥漿泵等的啟動(dòng),、停車,、調(diào)速、并車,、換向等進(jìn)行控制,，方式有機(jī)械、氣壓,、液壓,、電控制等,，并向電子計(jì)算機(jī)控制方向發(fā)展。

井控設(shè)備 是用于油氣鉆井中保證安全鉆進(jìn)的重要設(shè)備,包括防噴器,、阻流管匯,、壓井管匯、泥漿-氣體分離器等,。防噴器用以防止井內(nèi)泥漿和油,、氣、水的噴出,，防噴器有閘板防噴器,、旋轉(zhuǎn)防噴器和萬能防噴器等類型，安裝在鉆臺(tái)下的井口處,，分別用于封閉鉆柱與套管之間的環(huán)隙或全部井口,。此外,，還有鉆柱內(nèi)防噴器,，用于封閉鉆柱內(nèi)部空間。近代鉆井設(shè)備都配備數(shù)套不同類型的防噴器,，組成井口防噴器組,，用以控制不同的鉆井情況。

8. 超深水鉆井平臺(tái)

超深海洋鉆井平臺(tái)的原理：借助導(dǎo)管架固定在海底而高出海面不再移動(dòng)的裝置,，平臺(tái)上面鋪設(shè)甲板用于放置鉆井設(shè)備,。支撐固定平臺(tái)的樁腿是直接打入海底的，所以,，鉆井平臺(tái)的穩(wěn)定性好,，但因平臺(tái)不能移動(dòng)，故鉆井的成本較高,。 　　超深海洋鉆井平臺(tái)的種類： 　　

1,、坐底式鉆井平臺(tái)又稱沉浮式或沉底式鉆井平臺(tái)，其上部和固定式鉆井平臺(tái)類似,，其下部則是由若干個(gè)浮筒或浮箱組成的桁架結(jié)構(gòu),，充水后，使鉆井平臺(tái)下沉坐于海底并處于工作狀態(tài),，排水后,，使鉆井平臺(tái)上浮可進(jìn)行拖航和移位。坐底式鉆井平臺(tái)多用于水淺,、浪小,、海底較平坦的海區(qū)。 　　

2,、自升式鉆井平臺(tái)是有多個(gè)（一般為3～4個(gè)）樁腿插入海底,，并可自行升降的移動(dòng)式鉆井平臺(tái),。自升式鉆井平臺(tái)基本由兩部分組成，一部分是可以安放鉆井設(shè)備,、器材和生活區(qū)的平臺(tái),，另一部分是可升降并可插入海底的樁腿。我國自行制造的自升式鉆井平臺(tái)“渤海一號(hào)”平臺(tái)的四根樁腿是由圓形的鋼管做成的,，樁腿的高度有七十多米,，升降裝置是插銷式液壓控制機(jī)構(gòu)。該型鉆井平臺(tái)造價(jià)較低,、運(yùn)移性好,、對(duì)海底地形的適應(yīng)性強(qiáng)，因而,，我國海上鉆井多使用自升式鉆井平臺(tái),。 　　

3、漂浮在海面上的鉆井船,。鉆井船的排水量從幾千噸到幾萬噸不等,，它既有普通船舶的船型和自航能力，又可漂浮在海面上進(jìn)行石油鉆井,。由于鉆井船經(jīng)常處于漂浮狀態(tài),，當(dāng)遇到海上的風(fēng)、浪,、潮時(shí),，必然會(huì)發(fā)生傾斜、搖擺,、平移和升降現(xiàn)象,，因此鉆井船的穩(wěn)定性是一個(gè)非常關(guān)鍵的問題。目前,，海上鉆井船的定位常用的是拋錨法,，但該方法一般只適用于200m以內(nèi)的水深，水再深時(shí)需用一種新的自動(dòng)化定位方法,。 　　

4,、半潛式鉆井平臺(tái)其結(jié)構(gòu)形式與坐底式鉆井平臺(tái)相似，上部為鉆井的工作平臺(tái),，下部為浮筒結(jié)構(gòu),。它綜合了坐底式鉆井平臺(tái)和鉆井船的優(yōu)點(diǎn)，解決了穩(wěn)定性和深水作業(yè)的矛盾,。鉆井作業(yè)時(shí),，平臺(tái)呈半潛狀態(tài)漂浮在海面上，浮筒在海水下的20～30m處,，受大海風(fēng)浪的影響小,，所以平臺(tái)的穩(wěn)定性比鉆井浮船要好,，鉆井作業(yè)結(jié)束，排出水形成浮箱后可進(jìn)行拖航,，是目前海上鉆井應(yīng)用較廣泛的一種石油鉆井平臺(tái),。

9. 最深鉆井平臺(tái)

世界最大、鉆井深度最深的國產(chǎn)海上鉆井平臺(tái)“藍(lán)鯨1號(hào)”再過兩個(gè)星期,，就將交付使用,。“藍(lán)鯨1號(hào)”重量42000噸,，甲板面積相當(dāng)于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)大小,。從船底到鉆井架頂端有37層樓高。取名“藍(lán)鯨”,，寓意它將成為代表人類海工領(lǐng)域最高科技水平的平臺(tái),。

10. 水下鉆井平臺(tái)

海上石油鉆井與陸地相比，主要有四點(diǎn)不同：

一是如何在水面之上平穩(wěn)地立起井架,，并要經(jīng)受得住風(fēng)浪的襲擊;

二是在轉(zhuǎn)盤至海底之間,，如何建立一個(gè)特殊的井口裝置，把海水與井筒隔絕開來;

三是海上鉆井直井少斜井多,，必須有保證鉆機(jī)等鉆井設(shè)備正常工作的海上鉆井平臺(tái);

四是海上鉆井費(fèi)用高,，要比陸上鉆井高3倍至10倍。

11. 深水平臺(tái)鉆井系統(tǒng)圖片

981是指海洋石油981深水半潛式鉆井平臺(tái),，簡稱“海洋石油981”。于2008年4月28日開工建造,，是中國首座自主設(shè)計(jì),、建造的第六代深水半潛式鉆井平臺(tái)，由中國海洋石油總公司全額投資建造,，整合了全球一流的設(shè)計(jì)理念和一流的裝備,，是世界上首次按照南海惡劣海況設(shè)計(jì)的，能抵御200年一遇的臺(tái)風(fēng),。