海洋石油装备-第1章探究.ppt

第一章 概述 贾光政 第一章 概述 东北石油大学 机械科学与工程学院 2013年09月 海洋石油装备概论 1.1 海洋石油开发环境 1.2 海洋石油开发的特点 1.3 海洋石油平台简介 1.4 水下石油装备简介 1.5 海洋石油装备发展简介 主要内容 地球表面积为 5.11亿平方公里，其中海洋面积约占地球表面积的70.9%，大约是3.62亿平方公里。 1.1 海洋石油开发环境 2002年在巴西召开的世界石油大会上，为了对海洋油气勘探开发以水深来进行划分，将水深在400m以内界定为常规水深，将水深400~1500m界定为深水，将水深超过1500m界定为超深水。 全球海洋平均深度3730m，水深在200m以内的近海大陆架水域面积占海洋总面积的7.5%，水深在3000~6000m的占海洋总面积的73.8%。 中国海岸线长约18000km，按联合国公约，属中国管辖的海域约有488万平方公里。南海面积约为200万平方公里，是世界上四大海洋油气聚集中心之一。南海石油储量估计约有230~300亿吨；天然气储量约有338万亿立方米，70%在深水。 1.1 海洋石油开发环境 形势表明：深海油气资源勘探开发，必将成为中国未来的海洋石油、天然气的主战场。 海洋中蕴藏丰富的石油天然气资源，100多个国家和地区在海洋开展了石油钻采业务，已在海上发现1600多个油气田。 1.1 海洋石油开发环境 1. 海洋石油工程环境 海洋石油开发环境总体上比较恶劣，工程建设期间可能遇到的自然环境条件有：海风、海浪、海流、潮汐、海冰、地震、海啸等。 还包括：雨雪、雾、霜、温度、地基土壤、海水腐蚀以及海生物附着等。 （1）自然环境条件 1.1 海洋石油开发环境 1. 海洋石油工程环境 工作环境条件：是指海洋石油工程在建设期间以及建成投产运行期间，所经常出现的自然环境条件。 工作环境条件的选定应以工程的正常施工作业和正常生产运行为标准。 （2）设计环境条件 极端环境条件：是指海洋石油工程在建成投产后使用年限内，极少出现的极端恶劣的自然环境条件。 极端环境条件的选定应以保证工程的安全为标准。 1.1 海洋石油开发环境 1. 海洋石油工程环境 是指极端环境条件再次重新出现的时间的长短。 对于海洋石油工程来说，一般以不小于50年为宜。 对于海洋石油工程中的一些小型结构物，其重视期可以取为结构物的设计使用期限的2~3倍，但不宜小于30年。 （3）重视期 1.1 海洋石油开发环境 2. 海洋环境载荷 海洋环境载荷是指海洋自然环境所施加给海洋石油工程的载荷。 分为：环境载荷、使用载荷、施工载荷。 环境载荷：主要由海风、海浪、海流、海冰、地震等自然环境条件所引起的载荷。 使用载荷：是指海洋石油工程在服役期间所受到的除环境载荷以外的其他载荷。包括：固定载荷、活载荷、动力载荷。 施工载荷：是指海洋石油工程施工作业期间所受到载荷。常常是特殊的临时性载荷。 海水 盐度高，导电率高对金属腐蚀比较强，特别是海水飞溅区，腐蚀最为严重。需要耐腐蚀强的材料和设备。 海风 是指气压在水平方向上分布不均匀而产生的空气从高压区向低压区的运动。主要用风向和风速表示风的特征。台风。 我国南海台风较多，东海次之，黄海较少，渤海很少。 海洋石油钻采装备与结构常以30年一遇或50年一遇的台风为设计标准。 1.1 海洋石油开发环境 海洋石油开发环境总体上比较恶劣，海水、风、海浪、海流、潮汐、海冰、海啸等 海浪 是大风掀起的，随着风的持续，海浪持续拍打海上平台等钻采设施，会产生持续载荷，因此需要高强度的材料来抵御海浪。 海流 是海水大规模相对稳定的沿着一定方向、路线连续不断的流动。 海面上的风所引起的影响深度仅仅几百米，是表层流，它的流动随深度而减弱。 海水温度与盐度变化导致海水密度分布变化，并决定海洋压力场的海水流动。 海流不仅使平台桩柱或基础周围的海底发生冲刷和淤积，还会对桩柱本身产生一定的冲击力，会影响水下的结构和设施。 1.1 海洋石油开发环境 潮汐 是由于太阳和月球引力引发的海水周期性的涨落。 包括两种运动：一种是垂直性涨落，另一种是水平方向的流动。 由于潮汐的运动，平台会上下浮动，左右摆动，对于钻井定位和钻进深度有较大影响。 海冰 是在高纬度地区特有的水文现象。海冰是由于海水温度过低而形成的。 海冰破坏力极大，海冰可以推移油轮，挤压船体，搁浅船只，推倒平台。 1.1 海洋石油开发环境 海啸 是由海底地震、海底火山喷发、海底崩塌、海岸的岸坡塌方及滑坡引起的。 海啸从中心开始，波高很小，一般几十厘米