基于發(fā)展過(guò)程的海洋工程論文范文

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1半潛式平臺(tái)的發(fā)展

半潛式平臺(tái)作為一種目前深海作業(yè)常見(jiàn)的平臺(tái)類型出現(xiàn)于20世紀(jì)60年代初,從出現(xiàn)以來(lái)其在海洋石油勘探開(kāi)發(fā)中一直得到了廣泛應(yīng)用。其優(yōu)點(diǎn)是:適用工作水深廣,最新型的深水半潛式平臺(tái)的工作水深已超過(guò)3000米，鉆井深度超過(guò)12000米;同時(shí)能適應(yīng)惡劣海況，抗風(fēng)浪能力強(qiáng),大部分半潛式平臺(tái)能夠抵御百年一遇的惡劣海況條件;其甲板面積大，同時(shí)由于其排水量較大所以裝載量大。隨著國(guó)內(nèi)外油氣開(kāi)發(fā)向深水和超深水海域拓展，對(duì)半潛式平臺(tái)的制造提出了更高的要求，由于其作業(yè)環(huán)境的特殊性對(duì)于材料、操作、動(dòng)力的要求非常苛刻，對(duì)于制造過(guò)程中的焊接、精度控制等技術(shù)也是要求極高，尤其其動(dòng)力定位推進(jìn)裝置和系泊結(jié)構(gòu)由于有操作的要求必須做到非常精確。半潛式平臺(tái)通常由上部甲板、立柱、浮箱，以及立柱之間或者浮箱之間的橫撐構(gòu)件所組成。同時(shí)平臺(tái)還通過(guò)錨鏈、立管與海底相連。,半潛式平臺(tái)經(jīng)過(guò)幾代的演變，外形趨向規(guī)則簡(jiǎn)單。下浮箱提主要供拖航和作業(yè)時(shí)所需的浮力，目前主要的形式有雙下浮箱和環(huán)形下浮箱兩種形式，浮箱內(nèi)設(shè)置艙室，可裝載壓載水、燃油、淡水、系泊等設(shè)備。立柱連接浮箱和上部甲板。作業(yè)時(shí),浮箱和部分立柱沉入水下，大大減小了水線面面積及波浪作用在平臺(tái)上的載荷，其較大的水線面慣性矩提供了平臺(tái)作業(yè)時(shí)所需的穩(wěn)性。考慮到破艙穩(wěn)性和經(jīng)濟(jì)性,立柱的數(shù)量一般為4至8個(gè)，立柱內(nèi)設(shè)艙室，可裝壓載水和工作設(shè)備。立柱截面一般做成圓形或矩形,目前在建的半潛式平臺(tái)主要采用方形截面,這樣制造起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)單，同時(shí)能增大艙容。上層建筑主要是存放設(shè)備、同時(shí)提供人員居住場(chǎng)所，主要的鉆井器材和材料都堆放在甲板上，甲板中間開(kāi)有月池，方便平臺(tái)鉆井采油。上部甲板有框架型和箱型兩種形式。框架型甲板由承載甲板及其余甲板組成，箱型甲板則包括具有雙層底的下甲板結(jié)構(gòu)、一層或多層中間甲板和一層主甲板。

2立柱式平臺(tái)的發(fā)展

20世紀(jì)80年代以來(lái)，立柱式平臺(tái)被開(kāi)始應(yīng)用于開(kāi)發(fā)深海油氣資源的各項(xiàng)工程中，承擔(dān)了勘測(cè)、鉆探、采油等一系列工作，它的出現(xiàn)被很多海洋工程企業(yè)視為未來(lái)海洋平臺(tái)發(fā)展的方向。立柱式平臺(tái)屬于漂浮式平臺(tái)的類型，應(yīng)用于海洋石油開(kāi)發(fā)的時(shí)間已經(jīng)超過(guò)30年了，但在早期，其一直是作為輔助系統(tǒng)，例如浮標(biāo)、海上科研站、海上通信中轉(zhuǎn)站以及海上裝卸和儲(chǔ)藏中心等結(jié)構(gòu)物來(lái)使用。1987年，EdwardE.Horton設(shè)計(jì)了一種專用于深海鉆探和采油工作的Spar平臺(tái)，被公認(rèn)為現(xiàn)代立柱式平臺(tái)的鼻祖。1996年，Oryx能源公司委托J.RayMcDermott公司在美國(guó)墨西哥灣水深588m的Neptune油田成功建造安裝了世界上第一座立柱式生產(chǎn)平臺(tái)，標(biāo)志著立柱式平臺(tái)開(kāi)始正式應(yīng)用于海上油氣生產(chǎn)領(lǐng)域，在接下來(lái)的十幾年時(shí)間里，立柱式平臺(tái)得到了廣泛的應(yīng)用，其平臺(tái)形式也得到了不斷的改進(jìn)，由第一代ClassicSpar平臺(tái)，發(fā)展為第二代TrussSpar，以及第三代CellSpar平臺(tái)。雖然不同形式的立柱式平臺(tái)各有特點(diǎn)，但總的來(lái)說(shuō)，現(xiàn)代立柱式平臺(tái)的主體結(jié)構(gòu)均為垂直于水面的柱體，主體為封閉式結(jié)構(gòu)，用來(lái)提供平臺(tái)所需的浮力，平臺(tái)的底部需要進(jìn)行壓載，使平臺(tái)的重心低于浮心，從而保證平臺(tái)的穩(wěn)性，對(duì)風(fēng)浪的抵抗能力比較強(qiáng)。在操作過(guò)程中，平臺(tái)的各向運(yùn)動(dòng)均能夠通過(guò)壓載得到很好的控制，因此此類型平臺(tái)的作業(yè)范圍比較廣，作業(yè)水深范圍也比較廣，比較適合深海采油作業(yè)，一般來(lái)說(shuō)，立柱式平臺(tái)自身并無(wú)動(dòng)力，需要通過(guò)拖輪進(jìn)行拖曳移動(dòng)。

3未來(lái)的發(fā)展方向

海洋工程結(jié)構(gòu)物作為目前人類獲取海洋石油的主要方式將來(lái)必將有更加快速的發(fā)展，其主要的發(fā)展方向主要集中在深海，由于深海的石油儲(chǔ)量非常巨大，加上其他海洋資源的開(kāi)發(fā)，未來(lái)浮式鉆井平臺(tái)將會(huì)大規(guī)模的使用，如目前的半潛式平臺(tái)、張力腿平臺(tái)、立柱式平臺(tái)都會(huì)在以后的海洋石油開(kāi)采中得到廣泛的應(yīng)用。

4結(jié)語(yǔ)

海洋平臺(tái)形式的發(fā)展從淺海到深海的發(fā)展也標(biāo)志著人類在海洋結(jié)構(gòu)物制造、流體力學(xué)、材料學(xué)、地質(zhì)勘探測(cè)繪等一系列技術(shù)的不斷突破。未來(lái)，海洋石油將是人們獲取石油資源的重要途徑，隨著各種新型平臺(tái)的出現(xiàn)，未來(lái)的海洋石油資源將會(huì)得到更加便利和高效的開(kāi)采，為解決石油能源危機(jī)，提供一個(gè)很好的途徑。

作者：施峰單位：南通航運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院船舶與海洋工程系