(1、江苏新扬子造船有限公司,江苏靖江214532;2、江苏扬子鑫福造船有限公司,江苏泰兴225453)
摘要:随着世界经济的较快发展,很多国家的能源触角已然延伸到深水油气资源等领域,所以在我国的未来发展规划中,海洋工程被重视的程度变得越来越高。从海洋工程装备产业的整体来看,其相关技术主要分为关键性技术以及支撑性技术这两种。而如果结合专业内容的话,还可以继续往下细致划分。本文从船舶海洋工程专业的角度出发,对海洋工程装备相关技术进行了一些探讨,希望能够对我国船舶海洋工程事业的发展起到一定的助推作用。
关键词:海洋工程装备;关键技术;支撑技术
全球油气资源的开发,现如今已转向一个新的区域——海洋。而海洋作为占据地表面积较大比例的一个区域,其蕴含大量的石油天然气资源。所以对海洋工程技术的掌握如何,事关一个国家的未来经济发展。唯有强化提升海洋工程装备相关技术,方能在未来的竞争中占得主动权。在变化多端且较为恶劣的海洋环境中,唯有掌握先进的技术,才能在油气工程开发的过程中做到有备无患。下面就海洋工作装备的相关技术做一些分析。
1.海洋工程装备的关键技术
1.1半潜式钻井平台
所谓半潜式钻井平台,一般由浮体、工作平台以及立柱这三部分组成。其中浮体的作用主要是以保证海上正常工作为目标,为平台提供源源不竭的浮力。立柱的作用主要还是串联连接,有效支撑平台的同时,将平台与浮体这两个部分连接起来。工作平台主要还是起到承载布置的作用,对一些设备、生活设施进行有效的布置。半潜式钻井平台的一个关键衡量点就是可变荷载,所以优化平台设计是十分重要的,需要采用一些诸如高强度钢等材料,将平台重量降下来,将可变荷载提升。可变荷载的增加,可以在一定程度上提升钻井作业的安全性以及平台的抗冲击性能。
1.2自升式钻井平台
所谓自升式钻井平台,顾名思义,就是自行能够实现上升到海平面之上的一类平台。这样的平台,可以自行移动,所以在关键技术的运用过程中,可以让工作变得更加高效和平稳。在搭建准备的工作中,造价相对来说也是很低的。凡事有利就有弊,这种装备也有其一定的缺点,比如桩腿长度不够,对水深的适应性不强,只能满足一定数值的水深。在具体的操作过程中,可以在钻井平台的悬臂梁上面布置钻机,实现悬伸外部打井的目标。同时,船体也对钻井凭条的甲板容量和拖浮力进行了决定,这时候就可以改变载荷的数值,进行适度的调节。这里所提到的自升式钻井平台,通常都是以三条腿的结构进行工作,当海洋水深超过五十米后,则需要采用桁架式来进行工作。在近海进行油气开采工作的时候,自升式钻井平台的主要技术内容有总体的优化设计,升降系统的研究,建造技术的改善,以及桩腿高强度钢的实际应用情况等几个方面的内容。
1.3立柱式平台
所谓立柱式平台,其主要应用特点是具有较深的吃水线,且水线面的范围较小,在主体浮力和系统的控制下,能够有效降低海浪引起的波动和垂荡,使平台具有良好的运动性能。在柱体的底端部位,安装适当的压载,可以降低浮心,对凭条的稳定性做出保证。相比较其他类型的深水平台,立柱式凭条的系泊系统在投资成本上具有一定的经济性优势,适合海洋工程的开采和研究工作。在应用上,立柱式平台使用刚性悬链线立管,连接海底的采油装置进行油气开采工作,同时还可以利用刚性悬链立管和柔性立管,通过海底运输管线,将油气输送到岸上。在技术上,首先要对其总体性内容进行优化处理,其次则要完善其动力响应设施,这样才能达到更好的安装和建造目的。
2.海洋工程装备的支撑技术
2.1深水锚系泊系统
在建设海洋工程的过程中,经常会涉及到一些深水区域或者超深水区域,深水区域一般是指水深小于一千五百米、大于一千米的区域,而当水深超过一千五百米的数值后,则会进行超深水区域。在常规水深区域建设海洋工程的时候,锚系泊系统被应用于海上定位相关工作,无论是柔性形式,抑或是刚性形式,其发挥出来的作用还是比较明显的。在常规水深进行作业时,可以将纤维缆索或者钢缆设置在锚链上面,进行拖入式埋置锚来进行工作。而当在深水区域进行作业时,就需要选用合成纤维的缆索,从而最大程度上降低系泊线的重量,让系泊线以45度的角度倾斜入海底。当在超深水区域进行作业时,采取的方式又会不同,需要选取垂直降落的方法,且将纤维缆索加入到锚链当中。
2.2动力定位系统
提起海洋工程装备的支撑技术,其动力是不可或缺的,所以动力定位系统是非常重要的,其能否正常工作,关乎到油气开采的效率以及水下打捞作业的质量。随着人类开发海洋力度的不断加大,开采勘察以及水下作业等流程对动力定位系统的依赖度变得越来越高。现如今的动力定位系统,大概由控制系统、测量系统以及电源等构成,其所展现出来的强大的自动搜寻功能,可以在短时间内找到制定目标。而在我国,按照定位的不同,可以将这一系统氛围DP-1、DP-2和DP-3三个不同的等级。针对动力系统的研究与优化,主要采取模块化的方式,通过对浮动式平台动力推动器之间的相互作用力进行研究,其关键的应用点在控制系统的研究和设计,以及相关机构的国有化进程等等。
结语
综合上述分析可知,未来世界经济的发展重心,将会由陆地转向广袤的海洋,海洋技术的发展与提升势在必行。针对海洋工程装备的相关技术,需要加大创新研究的力度,对其投诸足够的重视,从而为我国经济的发展做出新的贡献!
参考文献
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[2]江苏海洋工程装备产业发展研究[J].周文魁.当代经济,2015年26期
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