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自升式平臺相關工程技術

自升式平臺除應關注本文“常用鉆井采油平臺（船）設計應關注的問題”外，對下列事項，亦應關注： 船體升降裝置型式選擇 船體升降裝置的型式主要有：電動機械驅動升降、液缸或液馬達驅動升降、液壓-機械組合升降、船體升降裝置的型式選擇。

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

對用于水深≥35m的自升式平臺，多采用電動機械大速比齒輪減速驅動齒輪齒條機構升降。

對用于水深≥90m的自升式平臺，除采用電動機械大速比齒輪減速驅動齒輪齒條機構升降外，也可采用液缸-機械組合方式升降。

綜上所述，由于電動機械驅動升降運行可靠，可實現連續升降作業，并在平臺下降時可向平臺電網反饋送電而具有節能的優點，故在水深≥30m的自升式平臺，多采用此種方式升降。

升降船體用樁腿長度的影響因素 由于自升式平臺在拖航或自航過程中，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的長度，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度的因素主要有：設計工作水深；樁靴結構與高度；海平面與船體下平面間的空氣隙；船體型深；升降機構占用空間高度；樁腿頂部預留量。故在設計時要綜合考慮這些因素并在確保設計工作水深的前提下而盡可能縮短樁腿長度。

壓載 為防止在鉆井過程中因平臺負荷增加造成樁腿下陷的嚴重事故與損失，故在平臺插樁后未升至設計高度前必須進行預壓載作業。預壓載通常采用向平臺壓載容器內泵入海水，故在平臺設計時應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量；選擇預壓載的數據更為重要，它必須大于平臺在整個作業過程中對每個樁腿施加的最大實際載荷；預壓載作業時船體不能離水面過高，以防某個樁腿突然下限造成平臺的歪斜甚至傾翻。

懸臂式鉆井 在近代自升式平臺的設計中，幾乎全部采用懸臂式鉆井的結構設計（即將平臺用懸臂結構，使鉆機連底座等靠液壓或機械滑移、能遠伸出平臺船體結構之外），以便應用于騎在井口平臺之上進行井口平臺的生產井鉆井，待完成井口平臺的生產井鉆井和完井后，鉆機移回自升式平臺后平臺撤離，另作其它井口平臺的生產井鉆井，從而節約了每個井口平臺必須裝備全套鉆機模塊所花費的昂貴投資。

沖樁 自升式平臺插樁就位后在海上鉆井作業，一般需要20天以上。由于樁腿插樁的樁靴長期處在海床泥底中，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。故在平臺設計建造時，必須增加沖樁設計及其相應設備（電動高壓泵、管線、噴咀和閥門等）。

浮動式平臺（船） 相關工程技術

浮動式平臺（船）除應關注本文“常用鉆井采油平臺（船）設計應關注的問題”外，對下列事項，亦應關注： 平臺（船）的井架及火炬臂 平臺（船）上的鉆井井架和火矩臂由于平臺（船）受風、浪、流產生的運動、特別是擺動，將對這種位置較高的鋼結構產生較大的慣性力，因此，在設計鉆井井架和火矩臂及計算平臺的穩性時，均要將這一因素考慮進去；為便于鉆井平臺（船）的運移，往往將火炬臂設計成為可折疊伸縮的結構，當平臺（船）運移時，可將伸出遠離船舷的火炬燃燒頭及火炬臂結構折疊和縮回至船舷一側。

平臺（船）特殊鉆井甲板 平臺（船）上的鉆井甲板，由于要適應裝設水下鉆井設備和水面鉆柱升沉運動補償器（游車型或天車型）和立管等張緊器及其因應的絞車、高壓容器、管路及輔助設施，鉆井甲板上要設計布設、安裝和支撐這些特殊的設備，致使成為與眾不同的特殊鉆井甲板，在設計和建造時均要認真對待。

平臺（船）船井（Moon pool）及BOP行車 為適應水下BOP組、井口盤（基板）、永久導向架等的下放、回收、運移、放置和固定，需要設計特殊的船井（Moon pool）。普通工作水深的平臺（船），該船井上具有一個靠液壓或機械驅動的沿鉆井孔中心對開的活動門；活動門用來承托水下BOP組及其上部的下立管組等；從活動門上平面至承托鉆臺轉盤結構下平面的凈空高度應能滿足BOP組總高加上轉盤結構下平面BOP組行車起吊移運的足夠空間；該空間還應滿足由BOP組行車起吊移運下立管組至船井中心與BOP組上接頭用液壓聯結器對接的空間高度；為降低活動門上平面至轉盤結構下平面之間的凈空高度，可在BOP組防碰框架外側的中部設計能用活動門承托BOP組和下立管組總重量的支撐結構；船井的矩形開孔應能完全滿足整組水下BOP組(含防碰框架、BOP組支撐結構和水下蓄能器組等)順利從船井起下的足夠空間，同時，船井四周應加設固定或可移式牢固的安全防護攔柵。對于深水或超深水平臺（船），為適應雙井架起下鉆井水下設備等需要，船井設計成長方形結構。

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

平臺（船）倉容能力 平臺的倉儲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（船）一般離岸較遠，必須具有較長時間的自持能力。參照已建造平臺（船）對各項鉆井器材倉儲能力的統計，作為設計佐見（注：對于離岸較近、鉆井工作水深較淺、鉆井深度較淺并便于補給的海區作業，選倉儲能力的較小值；對于離岸較遠、鉆井工作水深較深、鉆井深度較深且不便于補給的海區作業，則選倉儲能力的較大值）。

其它應關注的問題 如平臺(船)管架儲藏量的設計和應留有12%~16%的儲藏余量問題；不同類型平臺（船）在不同工況下容許的運動極限選擇等問題。