王妍　蔣建平

摘 要：海洋平臺(tái)是在海上進(jìn)行采油、集運(yùn)、觀測(cè)、導(dǎo)航、施工等活動(dòng)的基礎(chǔ)性設(shè)施。海洋平臺(tái)板主要用于制造海上采油鉆井，是海上生產(chǎn)作業(yè)和生活的基地。隨著國(guó)家海洋科技逐漸走向深海，海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)的研究和建設(shè)越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)集團(tuán)的重視。本文重點(diǎn)介紹海洋平臺(tái)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型及其發(fā)展概況。

關(guān)鍵詞：海洋平臺(tái)；類(lèi)型；發(fā)展

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.228

0 引言

21世紀(jì)以來(lái)，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，石油消費(fèi)日益增加，采取有效措施開(kāi)發(fā)海底油田保障油氣供給十分必要。海洋平臺(tái)由于功能強(qiáng)大，適用于多種水深和多種環(huán)境，在國(guó)內(nèi)外海洋油氣資源開(kāi)發(fā)活動(dòng)中得到廣泛應(yīng)用，已經(jīng)成為未來(lái)海洋工程領(lǐng)域的一大發(fā)展趨勢(shì)，研究、開(kāi)發(fā)、制造海洋平臺(tái)具有十分重要的意義。

1 海洋平臺(tái)的分類(lèi)

海洋平臺(tái)的類(lèi)型很多，按運(yùn)動(dòng)方式大體可以分為固定式、活動(dòng)式和半固定式。

（1）固定式海洋平臺(tái)。固定式平臺(tái)通常由混凝土和鋼結(jié)構(gòu)直接錨定在海底來(lái)支撐為鉆探設(shè)備、生產(chǎn)設(shè)施和居住區(qū)提供空間的上甲板。其結(jié)構(gòu)也有多種不同形式：導(dǎo)管架型、塔架型、鋼筋混凝土重力式、鋼重力式等。其優(yōu)點(diǎn)在于整體穩(wěn)定性好，剛度較大，受季節(jié)和氣候的影響較小，抗風(fēng)暴的能力強(qiáng)。缺點(diǎn)是機(jī)動(dòng)性能差，一經(jīng)下沉定位固定，則較難移位重復(fù)使用。被廣泛應(yīng)用于海洋石油開(kāi)發(fā)中，特別是在水深520m內(nèi)的淺海石油開(kāi)發(fā)中占據(jù)主導(dǎo)地位。

（2）活動(dòng)式海洋平臺(tái)?；顒?dòng)式平臺(tái)浮于水中或支承于海底，可以在不同井位之間移動(dòng)，按支承情況可分為著底式和浮動(dòng)式兩類(lèi)。它是為適應(yīng)勘探、施工、維修等海上作業(yè)必須經(jīng)常更換地點(diǎn)的需要而發(fā)展起來(lái)的?，F(xiàn)有的活動(dòng)式平臺(tái)又可分為坐底式、自升式、半潛式等多種不同結(jié)構(gòu)型式。由于機(jī)動(dòng)性能好，故一般均用于鉆井。

（3）半固定式海洋平臺(tái)。半固定式平臺(tái)既能固定在深水中，又可以移動(dòng)，新型的張力腿式平臺(tái)和拉索塔式平臺(tái)即屬此類(lèi)。其上部結(jié)構(gòu)是浮體，通過(guò)收緊錨固在海底的纜索張緊固定。這種平臺(tái)用料少，工作水深大，適用于大深度水域，是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新結(jié)構(gòu)型式，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。但仍處于研究試制的階段。

圖1～圖3分別為導(dǎo)管架式平臺(tái)、自升式平臺(tái)和張力腿式平臺(tái)示意圖。

2 海洋平臺(tái)的發(fā)展

2.1 國(guó)內(nèi)海洋平臺(tái)的發(fā)展

我國(guó)海上油氣勘探開(kāi)發(fā)主要集中在大陸架區(qū)塊，最早的海洋石油開(kāi)發(fā)始于60年代末期渤海灣地區(qū)，水深局限在20m左右。到了80年代末期，開(kāi)始在南海100m水深范圍內(nèi)進(jìn)行勘探和生產(chǎn)。目前，我國(guó)的海上油氣勘探和開(kāi)發(fā)還未突破400m水深。資料顯示，“十一五”期間，我國(guó)已開(kāi)發(fā)建設(shè)15個(gè)海洋油氣田，建造76座平臺(tái)、6座浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油船（FPSO），鋪設(shè)1 400多公里海底管線(xiàn)。2010年，我國(guó)共交付各類(lèi)海洋平臺(tái)16座，新承接自升式鉆井平臺(tái)5座，海洋平臺(tái)模塊訂單10座。同年，第六代3 000m深水半潛式鉆井平臺(tái)全套裝備——“海洋石油 981”，在上海外高橋造船有限公司順利出塢，填補(bǔ)了中國(guó)在深水裝備領(lǐng)域的空白。

目前，我國(guó)海洋平臺(tái)工程具備一定的建造能力和研發(fā)能力，但主要從事淺水裝備的建造，深水裝備制造實(shí)力不強(qiáng)。我國(guó)的海洋平臺(tái)發(fā)展與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家相比，其差距表現(xiàn)在：

①專(zhuān)業(yè)化程度偏低，建造筒型基礎(chǔ)采油平臺(tái)的技術(shù)還不過(guò)關(guān)；

②數(shù)量少，類(lèi)型單一，還不能設(shè)計(jì)、建造多功能、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便的輕型采油平臺(tái)；

③海洋平臺(tái)適應(yīng)水深較淺，鉆深能力較差，國(guó)內(nèi)只能設(shè)計(jì)建造淺海水域的平臺(tái)，而國(guó)外海洋平臺(tái)工作水深已達(dá)300～3000m；

④海洋平臺(tái)研究機(jī)構(gòu)少，投入不夠。

2.2 國(guó)外海洋平臺(tái)的發(fā)展

世界上第一座類(lèi)似于海洋平臺(tái)的鉆井平臺(tái)建于1897年美國(guó)加利福尼亞海岸，當(dāng)時(shí)只是在一個(gè)簡(jiǎn)陋的木筏上進(jìn)行石油勘探和開(kāi)發(fā)。直到1911年，在美國(guó)路易斯安那和科克薩斯之間的海上建起了世界上第一座真正意義上的海洋平臺(tái)。之后海洋平臺(tái)分別經(jīng)歷了上世紀(jì)70年代中期和上世紀(jì)80年代初期兩輪的建造高峰期，新世紀(jì)以來(lái)張力腿平臺(tái)（TLP）、浮筒式平臺(tái)（SPAR）、半潛式平臺(tái)（SEMI）、浮船式（FPSO）等新型海洋平臺(tái)的研究和建造尤為火熱。從2003～2007年的5年間，全世界共有116艘浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油卸油系統(tǒng)投入工作，其中FPSO浮式船77艘，TLP平臺(tái)16艘，Spar平臺(tái)13艘，SEMI平臺(tái)10艘，主要工作地為墨西哥灣、北歐、西非近海等海域。

總體概括，國(guó)外先進(jìn)國(guó)家的海洋平臺(tái)發(fā)展具有以下特點(diǎn)：

①在建海洋平臺(tái)數(shù)量大、增長(zhǎng)快；

②專(zhuān)業(yè)化程度相對(duì)較高，已經(jīng)逐漸由傳統(tǒng)海洋平臺(tái)向新型海洋平臺(tái)進(jìn)行更新?lián)Q代；

③海洋平臺(tái)適應(yīng)水深已達(dá)到300～3 000m的深海水域；

④各國(guó)石油公司對(duì)海洋平臺(tái)建造的投資大。

3 結(jié)語(yǔ)

在海洋平臺(tái)的各種類(lèi)型中，樁基式、坐底式、重力式平臺(tái)多用于淺水海域，而從世界范圍來(lái)講，淺水海域的海洋油氣資源已經(jīng)開(kāi)發(fā)很多，各國(guó)和石油公司已將目光瞄準(zhǔn)深海油田，半潛式、張力腿式、豎筒式等類(lèi)型的海洋平臺(tái)已成為目前海洋工程領(lǐng)域的熱點(diǎn)，我國(guó)的海洋平臺(tái)技術(shù)研究也正在向深水海域發(fā)展，多多借鑒先進(jìn)國(guó)家的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫湘平.中國(guó)近海區(qū)域海洋[M].北京：海洋出版社，2006.

[2]白云程，周曉慧，萬(wàn)群等.世界深水油氣勘探現(xiàn)狀及面臨的挑戰(zhàn)[J].特種油氣藏，2008，15（02）：7-17.

[3]閆功偉，歐進(jìn)萍.新型分離式張力腿平臺(tái)概念設(shè)計(jì)[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2012，12（08）：7-15.