浅海采油平台的研发动态

摘 要：采油平台是海上石油开发建设投资的重要组成部分。减少平台载荷、简化平台结构、降低平台建造成本，提高浅海油田开发的经济性是采油平台的研发方向。文章简要介绍了国内外浅海采油平台的发展现状，论述了国内采油平台与国外采油平台的差距，总结对比了我国浅海采油平台的发展模式。

关键词：采油平台;海上油田;发展现状;发展模式

1 国外采油平台的发展现状

1.1 简易三角架结构的采油平台

1991年，美国CBS工程公司推出了小型近海采油平台（MOSS）结构的概念。该平台主要由打入海底的隔水管支撑，两根斜撑起进一步的加强作用。斜撑的上端与水线以上的隔水管相接，下端固定在位于海底的桩套上该平台适应水深在10m左右。

1.2 构架轻型采油平台

构架轻型采油平台（DOIT）是一种框架结构，构架为三角形横截面，架配有1条直立大腿和4个为两根桩导向并将桩固定的装置。直立大腿套在隔水导管外面，用来固定导管并为导管导向;该平台结构简单，造价低，通过改变桩的4个导向装置的方向，可使DOIT构架适用于不同的水深。

1.3 枢轴连接的三角架采油平台

上部结构主要由直立的隔水导管支撑，导管的一侧安装两根斜撑予以保护。平台斜撑与导管间的连接及斜撑与桩套间的连接采用枢轴（套管卡与铰链）连接方式，简化了海上安装程序。

1.4 三撑腿简易采油平台

该平台由上部甲板结构和下部支撑结构两大部分组成。下部支撑结构包括底座、中央立柱和3根斜置的撑腿。中央立柱呈塔状，是支撑平台甲板和设备的主要构件。平台底座、中央立管和3根斜撑都是圆管形构件，通过焊接形成一个整体。

1.5 四桩小型采油平台

该平台为导管架结构，有4个打桩和内倾的撑腿。这种平台的基础较大，对称性好，主要用于供油井的管理和操作人员的生活场所，在油井和生活间的上顶层也可增设直升机坪。

2 国内采油平台的发展现状

我国滩海油田采用的平台大部分是国产的简易导管架式平台，其主要特点是投入少、见效快、安装方便。

2.1 四樁导管架式采油平台

浅海油田的早期生产的平台之一，主要为1～8井平台。平台的四根桩腿以一定的斜度打入海床，导管架顶端设有平台甲板。甲板上除布置有油井管汇及采油流程设施，还需预留出一定的平台甲板空间，安装采油机械设备和驻守人员的生活、生产操作间。

2.2 坐底式移动采油平台

该平台为钢质非自航坐底式平台，由矩形沉垫和上层甲板以及连接两者的立柱组成。设有1000m3的储油罐和4～6口井的井组试油工艺流程设施。该设施不仅能对海上油井试油，而且可以进行井组平台的油井生产作业。

2.3 自升式移动采油平台

主要由平台主体、桩腿、升降系统3等部分组成。平台的左右两舷设有靠船排。该平台主要是对渤海湾滩海2～20m（含天文潮和风暴潮）水深范围内的探井进行试油、试采作业。

2.4 三桩固定导管架式采油平台

该平台由三桩固定导管架及甲板组成，平台的一根桩腿套入井口，起到井口保护桩的作用;平台的一侧设有靠船排。适合单井开发（8m以下的海域），平台较小，只能布置少量的采油设施。

2.5 独桩式开发平台

主要由主平台（独桩式结构）、井口平台（单井或井组平台）、靠船墩（三桩导管架式结构）、火炬塔（单桩结构）、栈桥和高架管桥组成。该平台为无人值守简易采油平台，输油方式为油船停靠输油。在6级风以下，可停靠1000t级以下油船。

2.6 水下导管架式采油平台

导管架采用三桩式，三桩导管架的形心中部设一直径较大的套管，并设有轻型的靠船装置。此种井口平台与普通井口平台相比结构较为简单，但在海上不易施工;且施工有一定的难度。

2.7 采修一体化（模块式）平台

采修一体化平台是海上油田开发达到一定规模后配套实施的一种平台，主要由4部分组成：①移动式井口作业模块;②新型固定式采油工艺和井口平台;③修井作业用的油管堆场和测试场地;④模块式生活楼。

该平台与移动式作业平台相比，该平台适应水深区域广，可用于多种井组，修井作业时受环境的约束力小。采修一体化（模块式）平台已在胜利海域得到广泛应用。由于建造简易，移动方便，缩短修井周期，使修井成本大大降低。

2.8 桶形基础采油平台

采用四个大直径的桶形基础结构，采用负压抽吸的方式，将桶形基础沉贯入泥。与传统桩基平台相比，该平台可节省材料20%，节省现场施工时间70%，降低平台总造价30%。并且可移位重复利用，对开采周期较短的边际油田具将有良好的经济效益，甚至使原不具备开采价值的区块得以开发。

3 国内采油平台与国外的差距

我国对滩海石油的勘探、开发时间较短，国内设计生产的浅海采油平台与国外相比存在着较大的差距。

①在设计同类浅海采油平台时，因选用的材质达不到设计要求，致使平台结构复杂、重量大、成本高、陆上及海上施工不便;②平台建造焊接工艺不高，直接影响平台的使用寿命和海上操作人员的使用安全;③海洋基础工作较为落后，有的标准或基础数据不全，设计的平台缺乏规范性和先进性;④平台的防腐涂料和防腐工艺不高，平台的使用寿命受到较大影响;⑤平台的关键技术及设施，需国外引进。如自升式平台的桩腿齿条大部分还需要依靠进口;再如采油平台的发电机组要采用柴油、原油、天然气三种燃料的装备也需从国外进口等。

4 采油平台的发展模式

采油平台由单井逐渐发展为四井组、六井组、十二井组的定向井、水平井组合。今后，我国浅海采油平台的发展模式主要有以下几种类型。

①四桩导管架式采油平台。该平台的在胜利埕岛油田开发初期采用，使用较为普遍，目前已使用40余座。今后仍然是我国开发浅海油田较为普遍使用的一种平台型式;②坐底式移动采油平台。该平台为钢质非自航坐底式平台，适应水深1.5～9.0m，有一定人员的生活设施，有1000m3的储油罐和4～6口井的井组试油工艺流程设施。适合浅海油田的边际油区、开发初期的单井或井组勘探油井的试油和生产作业;③自升式移动采油平台。该平台为钢质非自航自升式平台，适应水深5～40m，有一定人员的生活设施，有1000m3或2000m3的储油罐和4～6口井的井组试油工艺流程设施。适用于初期的单井或井组勘探油井的试油和生产作业;④简易式独桩采油平台。平台具有结构简单、用钢量少、投资省、海上施工简单等特点。在2～8m浅海水域较为适合;⑤采修一体化（模块式）平台。与常规设计相比，建造简易，移动方便，缩短修井周期，对海上滚动开发起到积极的推动作用;⑥桶形基础式采油平台。将使我国海上平台桶形基础系统技术研究获得长足进展，并在应用范围和条件、智能化施工技术等方面取得新的突破，缩小与国际先进水平的差距。

5 结束语

浅海采油平台是我国在学习、借鉴和总结国外平台的基础上发展起来的。今后，为了更好地满足浅海油田的开发需要，努力降低平台建造成本，尽量简化平台结构，以便最大限度地提高浅海油田开发的经济效益。同时，还应该继续跟踪国外最新的研发动态，不断改进平台的设计理念，提高设计水平，为研制出适合我国浅海油田开发的采油平台做出积极的努力。

参考文献：

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[3]党学博，徐严波，郑友林.海上油气田的工程模式优选[J].中外能源，2015，20（2）：41-44.

作者简介：

尹慧敏（1987- ），女，山东寿光人，中国石油大学（华东）机械工程专业硕士研究生，现从事海洋工程装备的科研研究及设计工作。