1.课题研究背景及意义

1.1研究意义背景及意义

随着科技进步与发展，油气行业逐渐成为全球经济的重要推动力和现代社会正常运行的重要支柱。上世纪 50 年代末，石油在世界一次能源消费中的比重首次超过煤炭。 2014 年，石油和天然气合计占全球能源消费总量的 56.3%;2015年, 石油和天然气合计占全球能源消费总量的56.7%。根据《BP2016 年世界能源展望》，到 2035 年，化石能源仍是为世界经济提供动力的主导能源，占预计能源增加量的约 60%，以及 2035 年能源供应总量的近 80%（和 2014 年的 86%相比有所下降）；天然气是增长最快的化石能源（年均 1.8%），它在一次能源中的占比将逐渐增加，并在 2035 年取代煤炭成为第二大燃料；在展望期内石油和天然气的合计增长与过去 20 年相近。由此可见，化石能源为未来一定时间内仍是全球主导性能源。

随着中国经济的发展，特别是作为支柱产业的石油化工和汽车工业的快速发展，石油和天然气供应不足的矛盾将日益突出。中国从 1993 年开始，原油供应量追不上市场需求，因而从石油出口国变为石油进口国。去年我国的原油进口量已达到 9000 万吨，石油已成为我国的稀缺能源。

而海洋油气开发关系到国家的能源安全，我国陆地油气资源勘探开发程度已经很高,油气资源正迅速减少。向海洋进军,开发新的油气资源已是必然趋势。我国拥有漫长的海岸线和广阔的海域,油气资源十分丰富。在渤海、南黄海、东海、南海已有重要发现并进入早期开采^[5]。在油气资源开采过程当中，需要采用专业海洋平台技术支持。海洋平台具有油气处理系统，发电系统，原油储存与外输系统等，海洋平台是油气开发与装备制造的有机结合。其中自升式钻井平台又称甲板升降式或桩腿式钻井平台产生于1950年,由于其定位能力强和作业稳定性好,在大陆架海域的油气勘探开发中居主力军地位，约占其总数的 65%左右。

自升式钻井平台主要由平台结构、桩腿和升降传动装置等组成。平台在作业时依靠升降装置把平台举升到海平面以上，使之免受海浪冲击，并用锁紧机构将平台锁紧固定，依靠桩腿的支撑站立在海底完成钻井作业^[2]。作业完成后，再依靠升降装置将平台降至海面，依靠海水浮力支撑整个钻井平台，待桩腿拔起升至拖航位置，即可在拖船的牵引下拖航到下一个井位作业。随着油气勘探开发日益向深水推进，自升式钻井平台也得到了迅速的发展。

1.2国内外研究现状

1.2.1自升式钻井平台的历史概况

1954 年, 世界上第一座自升式钻井平台“德隆1号”(DeLong No .1 , 又称OffshoreNo .51)问世。在“德隆1号”建成后6个月, 由Bethlehem 公司设计的第一座沉垫支撑自升式钻井平台“嘎斯先生1 号”(Mr .Gus 1)建造完毕。1956年, 美国发明家R .G .Le Tourneau设计的第一座三腿自升式钻井平台“天蝎号”(Zapata Scorpion)建成交付Zapata Offshore 公司使用。1963年,第一座由LeTourneau 公司设计的斜桩腿式平台“Dixilyn250 号”建造完毕。第一座可在北海常年工作的自升式钻井平台“猎户星座号”(Offshore Orion)于1966年建成。第一座自航式平台“水星号”(Offshore Mercury)于1969 年下水。这两座平台皆由当前全球最大的海洋钻井承包商Transocean Inc.的前身之一滨海公司(Offshore Company)设计。

过去几十年，石油工业从浅海到深海再到超深海不断扩张，也带动了海洋钻井平台市场的发展。目前深水钻井平台的最大作业水深已经达到3600米（12000英尺），最大钻井深度达到11800米（39000英尺）。随着作业水深能力的不断进步，深水的定义也在不断扩大。1998年以前，水深大于200米就认为是深海，1998年以后深水定义扩大到300米，而现在国际上认为水深大于1350米（4500英尺）才为深水。