孔得臣，陳尚周

（1.中國石化集團(tuán)上海海洋石油局鉆井分公司，上海 201206；2. 中國石油化工股份有限公司上海海洋油氣分公司海洋石油工程技術(shù)研究院，上海 200120）

122m自升式鉆井平臺設(shè)計型號對比淺析

孔得臣1，陳尚周2

（1.中國石化集團(tuán)上海海洋石油局鉆井分公司，上海 201206；2. 中國石油化工股份有限公司上海海洋油氣分公司海洋石油工程技術(shù)研究院，上海 200120）

摘 要：當(dāng)前，122 m作業(yè)水深的自升式鉆井平臺成為全球石油公司競相投資建造的熱點，其中以Friede & Goldman公司設(shè)計的JU2000E型號最多。通過對全球已建和在建122 m作業(yè)水深不同設(shè)計型號的自升式鉆井平臺的統(tǒng)計分析和在建四種主要設(shè)計型號船型的對比，得出該類型的鉆井平臺正是我國目前急需發(fā)展的結(jié)論。同時，概括了未來新一代自升式鉆井平臺的特點，可為建造自升式鉆井平臺提供選型參考。

關(guān)鍵詞：自升式鉆井平臺；設(shè)計型號；對比分析

Comparison and Analysis about Design Model of

122m Jack-up Drilling Platform

KONG Dechen1, CHEN Shangzhou2

（1. Drilling Division of SINOPEC Shanghai Offshore Petroleum Bureau, Shanghai 201206, China;
2. Offshore Petroleum Engineering Institute of SINOPEC Shanghai Offshore Oil and Gas Company, Shanghai 200120, China）

Abstract:At present, the 122 m deepwater jack-up drilling platform is becoming a hot spot for global oil companies to compete investing and building, in which the modes of JU2000E designed by Friede & Goldman Company are the most advanced. Through statistical analysis of different design models of 122 m deepwater jack-up drilling platform, which are already set up or are being setting up all over the world, and comparison on four main design models being setting up currently, it is concluded that this type of platform can meet the urgent development in our country at present. At the same time, the characteristics of future new generation of selfelevating drilling platform has been summarized, which can provide reference for selection of jack-up drilling platform in the future. Keywords: jack-up rig; rig design; comparison and analysis

隨著海洋油氣勘探開發(fā)日益深入推進(jìn)，自升式鉆井平臺發(fā)展迅速，122 m作業(yè)水深的自升式鉆井平臺將逐漸成為全球大陸架勘探開發(fā)的主力軍。相對于渤海和黃海，我國南海和東海近海海域水深較深，部分正在勘探的油氣田所在區(qū)域的水深接近、甚至超過122 m，接近我國目前自升式鉆井平臺作業(yè)的臨界水深[1]。因此，122 m作業(yè)水深的自升式鉆井平臺成為全球石油公司競相投資建造的熱點，其中以Friede & Goldman公司設(shè)計的JU2000E型號最多。

1　海洋鉆井平臺現(xiàn)狀

目前全球已建各類海洋鉆井平臺1 265座，其中，自升式鉆井平臺521座，122 m自升式鉆井平臺67座。在建各類鉆井平臺231座，其中，自升

式鉆井平臺124座，122 m自升式鉆井平臺79座[2]。

由表1可以看出，全球在建鉆井平臺中自升式鉆井平臺數(shù)量最多達(dá)124座，建造比例約為54%；而122 m作業(yè)水深的自升式鉆井平臺建造數(shù)量多達(dá)79座，建造比例約為64%。同時，作為海上移動式平臺，自升式鉆井平臺同時具有定位能力強(qiáng)且作業(yè)穩(wěn)性好的特點。由此可見，122 m作業(yè)水深自升式鉆井平臺將逐漸成為全球大陸架海域勘探開發(fā)的主力軍。

表1　海洋鉆井平臺統(tǒng)計

2　自升式平臺設(shè)計型號（122 m）

當(dāng)前，隨著近海40 m以內(nèi)水域的勘探開發(fā)接近成熟，油氣勘探逐漸向環(huán)境更惡劣的區(qū)域和更深更遠(yuǎn)水域邁進(jìn)。在建自升式鉆井平臺以作業(yè)水深107 m、114 m和122 m為主流，特別是作業(yè)水深122 m的建造比例最高，約占64%，可選的船型有美國Friede & Goldman公司的JU2000E、Le Tourneau公司的WORKHORSE、荷蘭的Gusto MSC CJ50、新加坡的Keppel FEEL等，見表2。

表2　全球正在建造122 m自升式平臺Rig Design統(tǒng)計分析

由表2和圖1可以看出，目前全球正在建造的122 m作業(yè)水深的自升式平臺中F&G JU2000E設(shè)計型號的最多，多達(dá)30座，設(shè)計占比約38%；其次是Keppel FEEL設(shè)計型號的，為18座，所占比例22.78%；而Keppel Super A、Le Tourneau WORKHORSE兩種設(shè)計型號相對較少。

圖1　全球在建122 m自升式鉆井平臺設(shè)計型號所占比例

3　船型對比

目前，122 m作業(yè)水深自升式鉆井平臺中，F(xiàn)riede & Goldman公司設(shè)計的JU2000E、Le Tourneau公司設(shè)計的WORKHORSE和荷蘭Gusto MSC CJ50均能在國內(nèi)船廠建造，而Keppel Supper A Class只能在新加坡建造。其中，F(xiàn)&G JU2000E設(shè)計型號的平臺建造數(shù)量最多，市場占有率最高。

3.1 主體結(jié)構(gòu)

四種設(shè)計型號的平臺中，Keppel Super A Class船體尺寸最大，平臺作業(yè)空間相對較大；F&G JU2000E單樁靴面積最大，壓載時所適應(yīng)的海床地層更加廣泛，適應(yīng)性更強(qiáng)；Gusto MSC CJ50懸臂梁采用了獨特的專利技術(shù)“XY”懸臂梁結(jié)構(gòu)形式，懸臂梁縱向和橫向移動范圍最廣，單次就位可鉆井?dāng)?shù)量最多，大大提高了鉆井效率[2-4]。表3為典型主體結(jié)構(gòu)參數(shù)對比。

3.2 作業(yè)能力

四型平臺最大作業(yè)水深（122 m）和最大鉆井深度（10 668 m）均相同，Gusto MSC CJ50各種工況下的可變載荷更大，作業(yè)能力更強(qiáng)；同時，四型平臺的額定載員均有較大幅度的提高，達(dá)到140～150人，作業(yè)能力對比見表4。

表3　平臺主體結(jié)構(gòu)對比

表4　平臺作業(yè)能力對比

3.3 環(huán)境參數(shù)

在典型作業(yè)工況時，Keppel Super A Class最大作業(yè)波高更高，平臺氣隙更大，因此其作業(yè)環(huán)境適應(yīng)能力更強(qiáng)；同樣，在風(fēng)暴狀態(tài)下，Keppel Super A Class能適應(yīng)的最大波高更高，波浪周期更大，風(fēng)暴狀態(tài)自存能力更強(qiáng)，見表5中參數(shù)對比。

通過對比分析，新一代122 m作業(yè)水深的自升式鉆井平臺，甲板設(shè)計尺寸、作業(yè)能力、環(huán)境適應(yīng)能力、可變載荷均有較大幅度的改進(jìn)和提升，船型設(shè)計更加成熟，能夠適應(yīng)更加惡劣的海域環(huán)境，該類型的平臺正是我國目前急需發(fā)展的。

4　認(rèn)識和結(jié)論

表5　兩型平臺典型作業(yè)工況的環(huán)境適應(yīng)能力對比

我國海洋油氣勘探開發(fā)從20世紀(jì)60年代起步于渤海灣，逐步走向南黃海、東海、南海，現(xiàn)

又不斷走向世界。南黃海、東海以及南海大陸架水深大，大量需要作業(yè)水深122 m乃至150～180 m的自升式鉆井平臺。鑒于海洋油氣勘探的趨勢，未來新一代自升式鉆井平臺應(yīng)具有以下特點：

（1）最大作業(yè)水深已達(dá)到122 m，具有增至150～ 180 m更深的趨勢；

（2）采用高強(qiáng)度鋼和甚高強(qiáng)度鋼，以降低平臺自重，增大可變載荷和自持能力；

（3）采用先進(jìn)的樁腿（包括樁靴）結(jié)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)，提升自升式平臺插樁壓載時的海床地層適應(yīng)性；

（4）采用獨特的懸臂梁結(jié)構(gòu)形式（XY專利形式），增大懸臂梁縱向和橫向移動范圍，大大提高鉆井效率；

（5）配備鉆井能力更強(qiáng)，自動化程度更高的先進(jìn)鉆井設(shè)備；

（6）更加注重健康、安全、環(huán)保和高效。

參考文獻(xiàn)：

[1]汪張?zhí)?，趙建亭．自升式鉆井平臺在我國海洋油氣勘探開發(fā)中的應(yīng)用和發(fā)展[J]．船舶，2008，19（1）：10-15．

[2]任憲剛，白勇，賈魯生．自升式鉆井平臺總布置的研究[J]．船舶工程，2010，32（S2）：121-125．

[3]朱啟憲．海洋平臺結(jié)構(gòu)可靠性的優(yōu)化設(shè)計[J]．中國海上油氣，3（2）：1-10+22+3.

[4]王鳳輝，孫廣彬，賀相軍．自升式鉆井平臺懸臂梁負(fù)荷試驗方法研究[J]．海洋石油，2014，34（2）：111-114．

作者簡介：第一孔得臣，男，1982年生，碩士研究生，2011年7月畢業(yè)于中國石油大學(xué)（華東）油氣井工程專業(yè)，從事海洋石油鉆井技術(shù)研究及鉆井監(jiān)督工作。E-mail：kongdechen.shhy@sinopec.com。

收稿日期：2014-06-25；改回日期：2014-09-09

文章編號：1008-2336（2015）01-0095-04

中圖分類號：TE54

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI:10.3969/j.issn.1008-2336.2015.01.095