基于发展过程的海洋工程论文范文

1半潜式平台的发展

半潜式平台作为一种目前深海作业常见的平台类型出现于20世纪60年代初,从出现以来其在海洋石油勘探开发中一直得到了广泛应用。其优点是:适用工作水深广,最新型的深水半潜式平台的工作水深已超过3000米，钻井深度超过12000米;同时能适应恶劣海况，抗风浪能力强,大部分半潜式平台能够抵御百年一遇的恶劣海况条件;其甲板面积大，同时由于其排水量较大所以装载量大。随着国内外油气开发向深水和超深水海域拓展，对半潜式平台的制造提出了更高的要求，由于其作业环境的特殊性对于材料、操作、动力的要求非常苛刻，对于制造过程中的焊接、精度控制等技术也是要求极高，尤其其动力定位推进装置和系泊结构由于有操作的要求必须做到非常精确。半潜式平台通常由上部甲板、立柱、浮箱，以及立柱之间或者浮箱之间的横撑构件所组成。同时平台还通过锚链、立管与海底相连。,半潜式平台经过几代的演变，外形趋向规则简单。下浮箱提主要供拖航和作业时所需的浮力，目前主要的形式有双下浮箱和环形下浮箱两种形式，浮箱内设置舱室，可装载压载水、燃油、淡水、系泊等设备。立柱连接浮箱和上部甲板。作业时,浮箱和部分立柱沉入水下，大大减小了水线面面积及波浪作用在平台上的载荷，其较大的水线面惯性矩提供了平台作业时所需的稳性。考虑到破舱稳性和经济性,立柱的数量一般为4至8个，立柱内设舱室，可装压载水和工作设备。立柱截面一般做成圆形或矩形,目前在建的半潜式平台主要采用方形截面,这样制造起来相对简单，同时能增大舱容。上层建筑主要是存放设备、同时提供人员居住场所，主要的钻井器材和材料都堆放在甲板上，甲板中间开有月池，方便平台钻井采油。上部甲板有框架型和箱型两种形式。框架型甲板由承载甲板及其余甲板组成，箱型甲板则包括具有双层底的下甲板结构、一层或多层中间甲板和一层主甲板。

2立柱式平台的发展

20世纪80年代以来，立柱式平台被开始应用于开发深海油气资源的各项工程中，承担了勘测、钻探、采油等一系列工作，它的出现被很多海洋工程企业视为未来海洋平台发展的方向。立柱式平台属于漂浮式平台的类型，应用于海洋石油开发的时间已经超过30年了，但在早期，其一直是作为辅助系统，例如浮标、海上科研站、海上通信中转站以及海上装卸和储藏中心等结构物来使用。1987年，EdwardE.Horton设计了一种专用于深海钻探和采油工作的Spar平台，被公认为现代立柱式平台的鼻祖。1996年，Oryx能源公司委托J.RayMcDermott公司在美国墨西哥湾水深588m的Neptune油田成功建造安装了世界上第一座立柱式生产平台，标志着立柱式平台开始正式应用于海上油气生产领域，在接下来的十几年时间里，立柱式平台得到了广泛的应用，其平台形式也得到了不断的改进，由第一代ClassicSpar平台，发展为第二代TrussSpar，以及第三代CellSpar平台。虽然不同形式的立柱式平台各有特点，但总的来说，现代立柱式平台的主体结构均为垂直于水面的柱体，主体为封闭式结构，用来提供平台所需的浮力，平台的底部需要进行压载，使平台的重心低于浮心，从而保证平台的稳性，对风浪的抵抗能力比较强。在操作过程中，平台的各向运动均能够通过压载得到很好的控制，因此此类型平台的作业范围比较广，作业水深范围也比较广，比较适合深海采油作业，一般来说，立柱式平台自身并无动力，需要通过拖轮进行拖曳移动。

3未来的发展方向

海洋工程结构物作为目前人类获取海洋石油的主要方式将来必将有更加快速的发展，其主要的发展方向主要集中在深海，由于深海的石油储量非常巨大，加上其他海洋资源的开发，未来浮式钻井平台将会大规模的使用，如目前的半潜式平台、张力腿平台、立柱式平台都会在以后的海洋石油开采中得到广泛的应用。

4结语

海洋平台形式的发展从浅海到深海的发展也标志着人类在海洋结构物制造、流体力学、材料学、地质勘探测绘等一系列技术的不断突破。未来，海洋石油将是人们获取石油资源的重要途径，随着各种新型平台的出现，未来的海洋石油资源将会得到更加便利和高效的开采，为解决石油能源危机，提供一个很好的途径。

作者：施峰单位：南通航运职业技术学院船舶与海洋工程系