122m自升式钻井平台设计型号对比浅析

孔得臣，陈尚周

（1.中国石化集团上海海洋石油局钻井分公司，上海 201206；2. 中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司海洋石油工程技术研究院，上海 200120）

122m自升式钻井平台设计型号对比浅析

孔得臣1，陈尚周2

（1.中国石化集团上海海洋石油局钻井分公司，上海 201206；2. 中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司海洋石油工程技术研究院，上海 200120）

摘 要：当前，122 m作业水深的自升式钻井平台成为全球石油公司竞相投资建造的热点，其中以Friede & Goldman公司设计的JU2000E型号最多。通过对全球已建和在建122 m作业水深不同设计型号的自升式钻井平台的统计分析和在建四种主要设计型号船型的对比，得出该类型的钻井平台正是我国目前急需发展的结论。同时，概括了未来新一代自升式钻井平台的特点，可为建造自升式钻井平台提供选型参考。

关键词：自升式钻井平台；设计型号；对比分析

Comparison and Analysis about Design Model of

122m Jack-up Drilling Platform

KONG Dechen1, CHEN Shangzhou2

（1. Drilling Division of SINOPEC Shanghai Offshore Petroleum Bureau, Shanghai 201206, China;
2. Offshore Petroleum Engineering Institute of SINOPEC Shanghai Offshore Oil and Gas Company, Shanghai 200120, China）

Abstract:At present, the 122 m deepwater jack-up drilling platform is becoming a hot spot for global oil companies to compete investing and building, in which the modes of JU2000E designed by Friede & Goldman Company are the most advanced. Through statistical analysis of different design models of 122 m deepwater jack-up drilling platform, which are already set up or are being setting up all over the world, and comparison on four main design models being setting up currently, it is concluded that this type of platform can meet the urgent development in our country at present. At the same time, the characteristics of future new generation of selfelevating drilling platform has been summarized, which can provide reference for selection of jack-up drilling platform in the future. Keywords: jack-up rig; rig design; comparison and analysis

随着海洋油气勘探开发日益深入推进，自升式钻井平台发展迅速，122 m作业水深的自升式钻井平台将逐渐成为全球大陆架勘探开发的主力军。相对于渤海和黄海，我国南海和东海近海海域水深较深，部分正在勘探的油气田所在区域的水深接近、甚至超过122 m，接近我国目前自升式钻井平台作业的临界水深[1]。因此，122 m作业水深的自升式钻井平台成为全球石油公司竞相投资建造的热点，其中以Friede & Goldman公司设计的JU2000E型号最多。

1　海洋钻井平台现状

目前全球已建各类海洋钻井平台1 265座，其中，自升式钻井平台521座，122 m自升式钻井平台67座。在建各类钻井平台231座，其中，自升

式钻井平台124座，122 m自升式钻井平台79座[2]。

由表1可以看出，全球在建钻井平台中自升式钻井平台数量最多达124座，建造比例约为54%；而122 m作业水深的自升式钻井平台建造数量多达79座，建造比例约为64%。同时，作为海上移动式平台，自升式钻井平台同时具有定位能力强且作业稳性好的特点。由此可见，122 m作业水深自升式钻井平台将逐渐成为全球大陆架海域勘探开发的主力军。

表1　海洋钻井平台统计

2　自升式平台设计型号（122 m）

当前，随着近海40 m以内水域的勘探开发接近成熟，油气勘探逐渐向环境更恶劣的区域和更深更远水域迈进。在建自升式钻井平台以作业水深107 m、114 m和122 m为主流，特别是作业水深122 m的建造比例最高，约占64%，可选的船型有美国Friede & Goldman公司的JU2000E、Le Tourneau公司的WORKHORSE、荷兰的Gusto MSC CJ50、新加坡的Keppel FEEL等，见表2。

表2　全球正在建造122 m自升式平台Rig Design统计分析

由表2和图1可以看出，目前全球正在建造的122 m作业水深的自升式平台中F&G JU2000E设计型号的最多，多达30座，设计占比约38%；其次是Keppel FEEL设计型号的，为18座，所占比例22.78%；而Keppel Super A、Le Tourneau WORKHORSE两种设计型号相对较少。

图1　全球在建122 m自升式钻井平台设计型号所占比例

3　船型对比

目前，122 m作业水深自升式钻井平台中，Friede & Goldman公司设计的JU2000E、Le Tourneau公司设计的WORKHORSE和荷兰Gusto MSC CJ50均能在国内船厂建造，而Keppel Supper A Class只能在新加坡建造。其中，F&G JU2000E设计型号的平台建造数量最多，市场占有率最高。

3.1 主体结构

四种设计型号的平台中，Keppel Super A Class船体尺寸最大，平台作业空间相对较大；F&G JU2000E单桩靴面积最大，压载时所适应的海床地层更加广泛，适应性更强；Gusto MSC CJ50悬臂梁采用了独特的专利技术“XY”悬臂梁结构形式，悬臂梁纵向和横向移动范围最广，单次就位可钻井数量最多，大大提高了钻井效率[2-4]。表3为典型主体结构参数对比。

3.2 作业能力

四型平台最大作业水深（122 m）和最大钻井深度（10 668 m）均相同，Gusto MSC CJ50各种工况下的可变载荷更大，作业能力更强；同时，四型平台的额定载员均有较大幅度的提高，达到140～150人，作业能力对比见表4。

表3　平台主体结构对比

表4　平台作业能力对比

3.3 环境参数

在典型作业工况时，Keppel Super A Class最大作业波高更高，平台气隙更大，因此其作业环境适应能力更强；同样，在风暴状态下，Keppel Super A Class能适应的最大波高更高，波浪周期更大，风暴状态自存能力更强，见表5中参数对比。

通过对比分析，新一代122 m作业水深的自升式钻井平台，甲板设计尺寸、作业能力、环境适应能力、可变载荷均有较大幅度的改进和提升，船型设计更加成熟，能够适应更加恶劣的海域环境，该类型的平台正是我国目前急需发展的。

4　认识和结论

表5　两型平台典型作业工况的环境适应能力对比

我国海洋油气勘探开发从20世纪60年代起步于渤海湾，逐步走向南黄海、东海、南海，现

又不断走向世界。南黄海、东海以及南海大陆架水深大，大量需要作业水深122 m乃至150～180 m的自升式钻井平台。鉴于海洋油气勘探的趋势，未来新一代自升式钻井平台应具有以下特点：

（1）最大作业水深已达到122 m，具有增至150～ 180 m更深的趋势；

（2）采用高强度钢和甚高强度钢，以降低平台自重，增大可变载荷和自持能力；

（3）采用先进的桩腿（包括桩靴）结构和升降机构，提升自升式平台插桩压载时的海床地层适应性；

（4）采用独特的悬臂梁结构形式（XY专利形式），增大悬臂梁纵向和横向移动范围，大大提高钻井效率；

（5）配备钻井能力更强，自动化程度更高的先进钻井设备；

（6）更加注重健康、安全、环保和高效。

参考文献：

[1]汪张棠，赵建亭．自升式钻井平台在我国海洋油气勘探开发中的应用和发展[J]．船舶，2008，19（1）：10-15．

[2]任宪刚，白勇，贾鲁生．自升式钻井平台总布置的研究[J]．船舶工程，2010，32（S2）：121-125．

[3]朱启宪．海洋平台结构可靠性的优化设计[J]．中国海上油气，3（2）：1-10+22+3.

[4]王凤辉，孙广彬，贺相军．自升式钻井平台悬臂梁负荷试验方法研究[J]．海洋石油，2014，34（2）：111-114．

作者简介：第一孔得臣，男，1982年生，硕士研究生，2011年7月毕业于中国石油大学（华东）油气井工程专业，从事海洋石油钻井技术研究及钻井监督工作。E-mail：kongdechen.shhy@sinopec.com。

收稿日期：2014-06-25；改回日期：2014-09-09

文章编号：1008-2336（2015）01-0095-04

中图分类号：TE54

文献标识码：A DOI:10.3969/j.issn.1008-2336.2015.01.095