基于發(fā)展過程的海洋工程論文范文

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1半潛式平臺的發(fā)展

半潛式平臺作為一種目前深海作業(yè)常見的平臺類型出現(xiàn)于20世紀(jì)60年代初,從出現(xiàn)以來其在海洋石油勘探開發(fā)中一直得到了廣泛應(yīng)用。其優(yōu)點是:適用工作水深廣,最新型的深水半潛式平臺的工作水深已超過3000米，鉆井深度超過12000米;同時能適應(yīng)惡劣海況，抗風(fēng)浪能力強,大部分半潛式平臺能夠抵御百年一遇的惡劣海況條件;其甲板面積大，同時由于其排水量較大所以裝載量大。隨著國內(nèi)外油氣開發(fā)向深水和超深水海域拓展，對半潛式平臺的制造提出了更高的要求，由于其作業(yè)環(huán)境的特殊性對于材料、操作、動力的要求非?？量?，對于制造過程中的焊接、精度控制等技術(shù)也是要求極高，尤其其動力定位推進(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。同時平臺還通過錨鏈、立管與海底相連。,半潛式平臺經(jīng)過幾代的演變，外形趨向規(guī)則簡單。下浮箱提主要供拖航和作業(yè)時所需的浮力，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,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上的載荷，其較大的水線面慣性矩提供了平臺作業(yè)時所需的穩(wěn)性?？紤]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，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主要采用方形截面,這樣制造起來相對簡單，同時能增大艙容。上層建筑主要是存放設(shè)備、同時提供人員居住場所，主要的鉆井器材和材料都堆放在甲板上，甲板中間開有月池，方便平臺鉆井采油。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立柱式平臺的發(fā)展

20世紀(jì)80年代以來，立柱式平臺被開始應(yīng)用于開發(fā)深海油氣資源的各項工程中，承擔(dān)了勘測、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)視為未來海洋平臺發(fā)展的方向。立柱式平臺屬于漂浮式平臺的類型，應(yīng)用于海洋石油開發(fā)的時間已經(jīng)超過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藏中心等結(jié)構(gòu)物來使用。1987年，EdwardE.Horton設(shè)計了一種專用于深海鉆探和采油工作的Spar平臺，被公認(rèn)為現(xiàn)代立柱式平臺的鼻祖。1996年，Oryx能源公司委托J.RayMcDermott公司在美國墨西哥灣水深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，標(biāo)志著立柱式平臺開始正式應(yīng)用于海上油氣生產(chǎn)領(lǐng)域，在接下來的十幾年時間里，立柱式平臺得到了廣泛的應(yīng)用，其平臺形式也得到了不斷的改進(jìn)，由第一代ClassicSpar平臺，發(fā)展為第二代TrussSpar，以及第三代CellSpar平臺。雖然不同形式的立柱式平臺各有特點，但總的來說，現(xiàn)代立柱式平臺的主體結(jié)構(gòu)均為垂直于水面的柱體，主體為封閉式結(jié)構(gòu)，用來提供平臺所需的浮力，平臺的底部需要進(jìn)行壓載，使平臺的重心低于浮心，從而保證平臺的穩(wěn)性，對風(fēng)浪的抵抗能力比較強。在操作過程中，平臺的各向運動均能夠通過壓載得到很好的控制，因此此類型平臺的作業(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)，一般來說，立柱式平臺自身并無動力，需要通過拖輪進(jìn)行拖曳移動。

3未來的發(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，由于深海的石油儲量非常巨大，加上其他海洋資源的開發(fā)，未來浮式鉆井平臺將會大規(guī)模的使用，如目前的半潛式平臺、張力腿平臺、立柱式平臺都會在以后的海洋石油開采中得到廣泛的應(yīng)用。

4結(jié)語

海洋平臺形式的發(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)勘探測繪等一系列技術(shù)的不斷突破。未來，海洋石油將是人們獲取石油資源的重要途徑，隨著各種新型平臺的出現(xiàn)，未來的海洋石油資源將會得到更加便利和高效的開采，為解決石油能源危機，提供一個很好的途徑。

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