[01593180]自升式钻井平台结构关键技术及其工程化应用

随着我国陆上油气资源的逐渐枯竭,大力发展海洋油气勘探开发迫在眉睫。自升式平台作为国内外应用最为广泛的海洋油气勘探开发移动式钻井设施,占据钻井平台市场60%的份额,而自升式平台设计是一项知识密集型工程,涉及专业众多,是衡量一个国家海洋工程技术水平的重要标志。本项目研发前,我国圆柱桩腿自升式平台存在着作业水深浅、一次就位钻井口数少、钻井能力不足、平台老化严重、关键设备完全依赖进口、安全评价技术水平落后等问题。本项目研发的“大水深多井口圆柱桩腿自升式平台结构设计与安全评价关键技术”,解决了制约我国自升式平台发展的瓶颈,经专家鉴定,达到国际先进水平。 在国外技术高度封锁条件下,项目研究团队突破了多项重大关键技术,主要包括：1)大水深多井口圆柱桩腿自升式平台整体和关键结构设计技术,拥有完全自主知识产权;2)自升式平台整体及关键结构安全评价技术。项目核心技术均被授予发明专利权,目前共获得授权国家发明专利7项、新型9项,发表学术论文32篇,其中SCI、EI检索20篇,培养硕士、博士和博士后10名。 项目研制的圆柱桩腿自升式钻井平台作业水深达50m,为国内最大;其钻井能力达7000m（4-1/2〞）,为国内最强;其一次就位钻井口数达30口,为国内最多。项目设计的自升式平台升降单元采用先进的“单电机驱动双输出齿轮”形式,单个升降单元正常升降负荷为450t,最大升降速度为0.4m/min,与目前世界上最先进的法国BLM公司同类产品技术指标相当,属同一水平。项目独创的悬臂梁锁紧系统状态控制位移为1.2mm,可有效保障平台作业安全。 自2008年6月,项目研究成果已经在中石化实现大规模应用。应用大水深多井口圆柱桩腿自升式平台设计技术建造的“胜利十号”平台,至今新增产值114325万元,新增利润24568万元,节支11864万元。自升式平台升降系统及安全评价相关成果应用于十座平台设计和两座平台升降系统安全评估,共新增产值48426万元,新增利润7462万元,节支370万元。自升式平台滑移锁紧系统及安全评价相关成果应用于两座平台改造,共新增产值328万元,新增利润281万元,节支232万元。 项目研制的圆柱桩腿自升式钻井平台具有作业水深大、钻井能力强、一次就位钻井口数多等特点,可显著提高海洋油气勘探开发作业范围和效率,降低作业成本,提高油气产量,经济效益显著。结合项目设计的升降系统、桩靴系统、悬臂梁锁紧系统等关键设备和研发的安全评价技术,建立起完整的大水深多井口圆柱桩腿自升式平台结构设计与安全评价体系。该技术的研究成功,打破国外技术垄断,为我国近海海上油气田的勘探开发提供有力的技术和装备保障,社会效益重大。