固定式钻井平台

固定于海底，用作钻井作业和生活场所的装置

固定式钻井平台，是指固定于海底，用作钻井作业和生活场所的装置。分桩基式平台和重力式平台两种类型。

主要类型

1、固定式钻井平台按照自给程度不同，分为：自容型海洋型钻井平台和带辅助船的小型钻井平台两类。

自容型固定平台型体尺寸较大，它能容纳全部钻井设备及一切队、附属设施，包括各种仓库及生活设施。因此，需要平台的面积大，建设费用高。为了缩减这类平台的面积，多做成双层平台的型式。

带辅助船的小型固定钻井平台则将部分设备和材料放在辅助船上，以减小平台的尺寸，建筑面积可以达到最小限度。一般只将井架、绞车、动力联动机及其附属设备放在平台上，而其它设施及食宿等都设置在辅助船上。它的优点是平台的投资少，体积小，便于施工，而且当钻完一口油井后，辅助船可以很快转移到另一井位，钻井平台可转化为采油平台使用。

2、按导管架结构分：直桩式、直桩—斜桩式、联结式。

3、按桩柱结构分：木桩、钢桩、混凝土。

混凝土桩要先预制好，再在海上打桩。钢管桩都要在管中加注混凝土。

4、按打桩的设施分：带桩架、不带桩架。

5、按设备布置分：带浮船、不带浮船。

6、按结构特点可以分为：导管架式、重力式、张力式和绷绳塔式四类。

平台优点

固定式钻井平台的优点是稳定、海面气象条件对它的影响较小，而且完井后可作为采油平台，使用时间大大增加。但是，它的灵活性差，不能及时运移，而且造价高，不能在较深的水域工作。重力式平台适用的水深较浅，导管架式平台适用的水深稍深，张力式和绷绳塔式平台则可在较深的水域使用。

结构组成

导管架平台的结构特点与组成

导管架型平台是在软土地基上应用较多的一种桩基平台，是先在陆上用钢管焊成一个锥台形空间框架，然后驳运或浮运至海上现场，就位后将钢桩从导管内打入海底，再在顶部安装甲板而成。

导管架式钻井平台所采用的建筑材料不同，有木桩的，钢筋混凝土桩的，钢桩的和铝质桩的几种。

导管架平台由上部结构（即平台甲板）和基础结构组成。

上部结构：一般由承受作业机械（机器）和其它载荷的上下层平台甲板和层间桁架或立柱构成。甲板上布置成套钻采装置及辅助工具、动力装置、泥浆循环净化设备、人员的工作、生活设施和直升飞机升降台等。平台甲板的尺寸由使用工艺确定。上层平台用作安放井架、绞车、钻具、生活设施和直升飞机升降台等；下层平台安放泥浆泵、泥浆池、防喷器、发电房、固井设备、仓库等。

基础结构（即下部结构）：包括导管架和桩。导管架可事先在岸上预制好。然后，或用驳船运至目的地，或依靠中空的浮力拖至目的地，下沉并坐在海底上。再将桩管由导管内插入，并用打桩机打入海底一定深度。桩支承全部荷载并固定平台位置。桩数、长度和桩径由海底地质条件及荷载决定。导管架立柱的直径取决于桩径，其水平支撑的层数根据立柱长细比的要求而定。在冰块飘流的海区，应尽量在水线区域（潮差段）减少或不设支撑，以免冰块堆积。

导管架的作用：1、支承上部结构；2、作为打桩定位和导向的工具；3、将平台上面的负荷比较均匀地传递到桩上；4、可安装系靠船的设备；5、可作为安装上部结构时的临时工作平台。

导管架平台的海上安装：导管架平台的施工是一个复杂的过程，主要工序是结构物陆上预制与海上安装。海上安装包括海上运输和海上安装两部分。导管架和组块用驳船或其它方式运到油田现场，先将导管架沉放到预定位置，打桩固定，再将导管架帽安装在导管架上，最后用起重船将上部模块装到导管架帽上。导管架平台的海上安装包括：导管架的运送、就位及安装；导管架帽安装；平台上部模块的安装。

重力式平台的结构特点与组成

重力式平台它完全借助于其本身的重量直接稳定地座在海底。该平台的底部是一个或多个钢筋混凝土沉箱组成的基座，基座上有钢立柱或钢筋混凝土立柱支撑上部甲板，在平台底部的巨大基础中被分隔为许多圆筒型的舱室，这些舱室本身就是非常好的大型储油罐，在平台安装阶段的拖航和下沉时可作为压载舱。平台重量可达数十万吨，正是依靠自身的巨大重量，平台直接置于海底。由于混凝土平台自重很大，对地基要求很高，使用受到限制。

重力式平台可分为混凝土重力式平台、钢质重力式平台。

混凝土重力式平台与导管架平台相比，具有以下优缺点：不需打桩，具有相当的贮油能力，节省钢材，防火、防腐性较好，维修费用低，寿命长；对地质条件要求高，出现缺陷后修复较困难。

钢质重力式平台是1971年意大利首造，水深90米，称洛安高平台。整个平台由沉箱、支承框架、甲板三部分组成，沉箱可作贮油罐。优点：重量比混凝土轻、预制过程中对水哉要求不高、拖船马力小、对地基承载力要求不高；缺点：贮油量、用钢多，易腐蚀。

重力式平台由于整个结构比较大，一般先在岸边开挖的泥坞中建造基座，再拖往有掩护的深水区接高，然后浮运至现场，加载下沉。该平台一般是作为海底贮油罐或用于钻采海底石油。其主要特点是抵御风暴及波浪袭击的能力强，结构耐久和维护费用低，但需开挖岸边坞坑，并要有近岸深水施工水域，结构高度因此受到限制。该平台由沉垫、立柱、甲板三部分组成。沉垫圆形、六角形、正方形等有多种形式；立柱有三腿、四腿、独腿等几种；甲板有钢质和混凝土两种。

张力式平台的结构特点与组成

张力式（又称张力腿式）平台本身是一个浮动平台，平台的贮备浮力远远大于平台的重力，靠缆绳或锚链（称作张力腿）的张力将平台与事先固定在海底的锚桩拉紧，平衡一部分浮力，并使平台较好地固定在海面上。非刚性地连接，不仅可减小平台的摇摆和倾斜，而且由海底地震引起的海床运动，也在到达平台之前被大大减弱了。张力腿式钻井平台（TLP）是一种垂直系泊的顺应式平台，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。其所用锚索绷紧成直线，不是悬垂曲线，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（即打入水底的桩为锚）或重力式锚（重块）等，不是一般容易起放的抓锚。张力腿式钻井平台（TLP）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，而且此拉力应大于由波浪产生的力，使锚索上经常有向下的拉力，起着绷紧

平台的作用。自1954年提出设想，英国北海Hutton油田首次于生产中使用此平台，1983年安装，1984年投产。

张力式平台一般由五大部分组成，分别是平台上体、立柱（含横撑和斜撑）、下体（沉箱）、张力腿系泊系统和锚固基础。通常将平台上体、立柱及下体并称为平台本体。

张力式平台是深水用主要平台，其优点是受力合理、用钢少、成本低、适用于深水、对海洋环境适应性大。

绷绳塔式平台的结构特点与组成

绷绳塔式平台亦称牵索塔平台，是将一个预制的钢质塔身安放在海底基础块上，四周用钢索锚定拉紧而成。它适用于水深较大的海域。牵索塔式钻井平台得名于它支撑平台的结构如一桁架式的塔，该塔用对称布置的缆索将塔保持正浮状态。在平台上可进行通常的钻井与生产作业。原油一般是通过管线运输，在深水中可用近海装油设施进行输送。牵索塔式平台比导管架式平台、重力式平台更适合于深水海域作业，它的应用范围在200米至650米，而研究证明最经济的工作水深范围在40米至480米之间。

绷绳塔式平台与钢质导管架平台相比，优点是节省钢材（成本低）和井口装置可设置于水面上。

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