"005"自升式钻井平台方案设计开题报告
2021-03-11 12:03
1. 研究目的与意义（文献综述）
1.1研究背景及意义 1、进行毕业设计调查，完成开题报告。 2、主尺度设计及静水力计算： 时间 周数 内容 要求 第1-3周 3 针对任务书调研相关文献和书籍，初步掌握相关设计方法，并撰写开题报告 提交开题报告 第4-6周 3 学习相关法规和规范掌握方案设计方法，并编制计算报告 翻译文献、静水力计算等 第7-9周 3 平台初步设计，绘制布置图 总布置图 第10-12周 3 展开平台方案设计 提交阶段性报告 第13-15周 3 整理数据，完善图纸，撰写毕业论文 提交论文 准备答辩 [1] 李德堂, 赵春慧. 海洋平台轮机系统设计[m]. 北京:海洋出版社. 2016: 7-12 [2] 孙东昌, 潘斌. 海洋自升式移动平台设计与研究[m]. 上海:上海交通大学出版社. 2008:2-7 [3] 陈宏, 李春祥. 自升式钻井平台的发展综述[j]. 中国海洋平台, 2007, 22(6):1-6.
海洋是资源宝库。21世纪以来，伴随着世界工业化发展趋势，全球能源需求日益扩大，海洋石油资源的开发已经成为世界焦点之一。
但是，海洋石油的开发作业环境恶劣，开采平台受到油田离岸距离、海域水深、潮汐、风、波浪、洋流、海水、地震、雷暴、雨、雪、雾、气温、水温、泥温、海水盐度、腐蚀、海洋生物、海床地形地貌和工程地质等要素的限制，开发技术复杂、投资高、风险大。[1][2]
海洋石油开采模式主要有全海式开发(如，井口平台 fpso)和半海半陆开发(如，井口平台 中心平台 海底管道 陆上终端)[3]，其中，海洋移动式平台起着关键作用。在各类平台中，移动自升式平台又有不可替代的作用，尤其在我国目前所处的海洋石油开发阶段，移动自升式平台更是各类平台中的主力军[4][5]。
海上油田常规开采的程序简要分为勘探、评估、钻井和开采几个阶段。[6]而在前三个阶段都需要用到钻井平台：在勘探阶段，需要使用移动钻井平台按选好的井位钻井取芯，对地层作更加精确详细的分析，以便找到发现井；在评估阶段，需要用钻井平台钻若干评价井和探边井，以分析油田构造和开发难度确认；在钻井阶段，需要钻生产开发井[7]。由此可见，钻井平台在整个开采阶段起着相当重要的作用。
钻井平台又包括自升式钻井平台、半潜式钻井平台、坐底式钻井平台等。本文作自升式钻井平台的方案设计。[8][9]
自升式钻井平台是由一个上层平台和数个能够升降的桩腿组成的海洋平台，其上配备钻井设备等。平台通过桩腿上下移动，可以升高到海面以上一定高度进行钻井作业[10]。此类平台既要满足拖航移位时的浮性、稳性方面的要求，又要满足作业时着底稳性和强度的要求，以及升降平台和升降桩腿的要求。由于自升式平台可适用于不同的海底土壤条件和较大的水深范围[11]，移位灵活方便，便于建造，得到广泛的应用，目前，自升式钻井平台占移动式钻井平台的绝大多数。因此，研究自升式钻井平台具有重要的现实意义。
1.2国内外现状
1.2.1国外现状
世界上主要的自升式钻井平台公司有美国的 letourneau、famp;g、bass与bmc，荷兰的msc，日本的三井海洋开发hitachi zosen以及法国的cfem。每个公司已经形成多型号的系列产品[12]。当前占技术领先地位的是letourneau，msc和famp;g。[13][14]美国的letourneau公司是自升式钻井平台的先驱，全世界三分之一的自升式平台是letourneau的型号，“116-c”型号共建造了39艘。[15]荷兰的msc公司设计了一系列自升式钻井平台，工作于超恶劣的海域，例如挪威北海与加拿大东海岸。20世80年代初，美国的famp;g公司首次申请了齿条锁定系统(rack chock fixation system)的专利，[16]这一创新使得自升式钻井平台能进入更深更恶劣的海域工作。famp;g 80年代初推出了l-780系列自升式钻井平台并取得了很大的成功，共建造了39艘。三井海洋开发、hitachi zosen和cfem在最近20多年，既没有新型平台推出，也没有老型平台的再建[17]。
1.2.2国内现状
我国一共拥有钻井平台58座，这些钻井平台大多属于中海油、中石化、中石油三家大型国有企业，其中半潜式和自升式钻井平台占多数，在技术水平上较国外有着很大的差距[18][19][20]。就我国现有的钻井平台而言，大致可以分为两种，一种是早期由国家建设和投入使用的钻井平台，这些平台主要从事我国早期海上石油资源的勘探和开发，它们都有着技术和设备较为落后、作业水深低的特点，如渤海五号、胜利二号等；[21][22]另一种是在我国改革开放之后，国家政府为了满足海洋石油产业发展的需要，通过对外引资，中外合作建设和购买的一批自升式和半潜式钻井平台。[23]相对于之前的一批钻井平台有着明显的设备和技术上的优势，作业的范围也逐渐的从近海浅水区向着远海深水区拓展，如南海一号，南海二号，渤海四号等[24]。总体来看我国现有的钻井平台较多存在着使用时间久，设备老化严重，深水作业能力弱的问题，但浅海石油钻井平台的技术较为成熟，一般能够满足近海350m内的作业要求[25][26]。为了满足日益增长的海洋石油勘探和开采向着高科技高度自动化，高水深作业的方向发展，我国现海洋钻井平台在设备和技术上有着一定的改进和提升的空间[27][28][29]。
中国海洋石油总公司的“海洋石油941”和“海洋石油942”是目前国内作业水深最深、自动化程度最高，具有国际先进水平的自升式钻井平台。这 2 座平台属于friede amp; goldman公司设计的ju2000型，1次定位能钻30多口井。[30][31] 2. 研究的基本内容与方案
3. 研究计划与安排
4. 参考文献（12篇以上）
