海洋石油平台标准化设计技术 关于海洋的知识
海洋石油的开发是高投入、高技术、高风险的行业，随着海洋石油事业的发展，海上油气田工程开发项目日益增多。一个海上油气田工程项目能否经济有效的开发，油气田工程的开发方案和设计规模是决定因素，而工程项目的有效实施关键又在于工程开发的计划进度控制、成本（投资）控制和质量控制。如何有效地做好这“三大控制”，首先应加强油气田的工程设计，因为工程设计自始至终贯穿于工程开发的三大控制之中。多年的实践证明，进行海洋石油平台标准设计是有效实施“三大控制”、经济有效开发海上油气田的关键所在。
一、平台标准化设计的目的
平台标准化设计是降低海上石油工程开发成本、缩短开发周期和实现油田规模化开发的主要途径。主要体现以下两个方面。
1．工程设计
①提高海上平台的设计效率和设计质量，减少重复设计工作量；②有利于设计知识储备，提高海洋工程整体设计水平；③有利于设计人员的培养。
2．工程开发过程标准化管理
①从整体上缩短海上油田开发周期，降低工程成本；②海上油田开发过程标准化管理；③设备、材料标准化和批量化，便于采办和管理。
二、平台标准化设计的适用范围
能否有效地进行海洋石油平台标准化设计，应从海上油田开发规模、所处的环境、平台的处理能力及操作要求等几个方面考虑。一般来讲，海洋平台标准化设计适用于大型海上油田群的开发设计，其特点是各井口平台处在相同海域，环境参数基本一致，水深变化不大，各平台间水深变化在3m左右，平台的处理能力基本相当，平台井数相差不大；其次，运用平台标准化的设计思想，在一些开发规模相差不大、工程参数基本一致的油田开发工程中采用成熟的标准化设计模式，可以实现高速高效和低成本开发海上油气田。国内海上油气田已经成功实现标准化设计模式的有：绥中36-1Ⅱ期油田、秦皇岛32-6油田和文昌13-1/2油田。借鉴标准化设计模式，在建和将建的海上油气田有：渤中25-1油田和旅大油田群。由此可见，平台标准化设计必将在过去、现在和将来的海上油气田群开发工程中产生巨大的社会效益和经济效益。
三、平台标准化设计应用
随着绥中36-1Ⅱ期和秦皇岛32-6大型海上油田的相继建成和投产，井口平台标准化设计已经在以上两个超大型海上油田的开发中得到应用，井口平台标准化设计思路和标准化开发模式已经建立，如绥中36-1Ⅱ期6座井口平台的导管架、隔水套管、平台总体布置、平台组块结构工艺系统、平台设备和中心平台（CEP）主工艺处理设施等都实现了标准化设计。
四、油田群平台标准化设计
（一）平台总体方案
为有效地进行平台的标准化设计，油田群各井口平台的设计，必须满足一定的要求。
一是油田布置应符合以下条件：
①工作船安全停靠；②钻井船将来打调整井，即钻井船二次停靠；③平台组块施工与海底管道铺设施工不矛盾；④海底管道和海底电缆在施工和投产后能安全生产，不易被来往船只抛锚损坏。
绥中36-1油田Ⅱ期工程有6座无人井口平台（WHP）,1座中心平台（CEP），平台间的海底管道多达12条，平台间有内部海底电缆5条和一条70km上岸外输管线（图14-1）。为能使油田间海管集中操作和尽可能地减小外界对它的干扰，在油田布置阶段，综合考虑各种因素，最终选择了海管集中CEP平台的方案；为方便供应船停靠和将来二次打井，躲开了WHP井口两侧；同时，WHP平台靠船方式采用尾靠，妥善解决了海上油田群在油田布置上的难题。
二是平台布置的设计应尽量满足以下要求：
①平台布置实现安全分区，满足安全要求；②根据环境条件，确定平台的方位、靠船面、火炬和冷态放空位置；③设备布置保证通道畅通；④平台布置实现设备区域化，满足工艺流程要求，便于平台操作和管理；⑤平台布置在满足工程整体要求的同时，使设备间的管线和电缆连接最短；⑥在尽可能的条件下，平台要布置合理，预留平台设备扩容区域；⑦各平台采用相同的总体布置，以利于其他专业实行标准化设计。
缓中36-1Ⅱ期包括WHP1-WHp6六座井口平台，在油田布置的基础上进行平台总体布置设计，其任务是要合理地设计各种设施的相互位置，有效地利用空间和进行甲板荷载控制，最大限度地减少事故的发生和事故造成的影响，保证操作人员和生产设施安全，保护环境和防止污染，方便生产操作和设备维修。
图14-1 绥中36-1油田1期工程平台方案
在设计方法上，绥中36-1Ⅱ期井口平台在结构和功能上基本相同，处在相同海区，除水深和土壤数据有差别外，其他环境条件相同，具备了方案上采用标准化设计的条件。根据油田布置总体要求，海管立管和电缆的位置需避免对海上作业产生影响，平台的方位需满足供应船停靠和钻井船作业的需要。直升机坪的设计满足国家民航局规定。井口平台布置，从东至西依次为油田处理区、井口区、注水泵区、电气控制区。
以前设计的平台，都以海图水深作为零点标高，向上为正，向下为负，取海图水深为零点，这将引起平台和导管架标高的不同，六座平台有六个海图水深，无法统一；为了解决这一问题，在标准化设计中采用以泥面为零点，水位不同，工作点的标高将随之变化，但各个导管架的主体尺寸相同，即主结构完全相同，实现了标准化设计。
考虑到各井口平台设置的立管数量和管径不尽相同，应在满足油田布置要求的基础上，确定每一个立管的布置位置，依据管线的输送特性、工艺流向，进行井口平台清管阀位置的设计；在总体布置图纸上，采用编号布置原则，给每个立管、清管阀在总体布置图上进行编号，以便各平台的立管、清管阀在图上一一对应（图14-2）。
由于各平台处理能力、工艺参数存在差异，导致各平台部分设备的配置不一致。在平台总体布置中，尽可能采用相同设备最大、数量最多的平台进行总体设计，最后合理调配，使各平台、设备区域布置一致，平台主体尺寸一致。
（二）主工艺流程
平台标准化设计根本是工艺流程的标准化。如何达到平台工艺流程标准化，平台主工艺流程定型化是关键。各平台的产量、主工艺流程操作参数有所不同，这就需要设计人员充分、认真地研究各平台基础数据，分析各平台产能，适当选取设计数据，简化和合理地设计一套适用各平台的主工艺流程，使各平台主工艺流程的型式相同或者基本相同，每座平台主工艺流程的处理能力一致。
在绥中36-1Ⅱ工期海上工程设计中，设计人员在充分认真研究各井口平台的基础数据后，最终确定一个适用于各平台的主工艺流程，油田的基础数据和主工艺流程简化如下。
a．绥中36-1Ⅱ期（WHP1-WHP6）单井产量（最大值）：
油288m3/d，气30696m3/d，水326m3/d，液330m3/d;
WHP6平台井口产量：
油288m3/d，气19320m3/d，水324m3/d，液330m3/d。
b．油井压力、温度数据见表14-1
表14-1 油井压力、温度数据
图14-2 平台立管、清管阀布置图
c．井数（见表14-2）。
表14-2 井数表
各平台井口数量不等，为实现标准化设计，根据各平台最大井数需要，确定每座平台井槽统一按35口井设计。
d．井口平台原油处理系统：WHP1-WHp6平台为无人驻守平台，井口平台原油生产主要通过井口管汇、计量加热器、生产加热器、计量分离器、原油（PIC）阀等设施（图14-3），对油气进行自动加温、计量分离后，通过海底管线外输到中心平台（CEP）进行处理。
（三）生产辅助系统
海上平台生产辅助系统主要包括化学药剂、压井公用空气、仪表空气、柴油供给、淡水供给、海水等生产辅助系统。每座平台的产能、环境数据、工艺数据操作参数有所不同。平台需配备生产辅助系统的要求有所不同，为达到平台标准化，必须要求生产辅助系统选取定型化、定量化，使各平台的生产辅助系统流程一致，处理能力一致，或者所选取的生产辅助系统要满足每座平台的需要。
（四）导管架设计
制约平台导管架标准化设计的关键因素有平台所在海区水深差别、组块上部荷载变化、土壤状况、导管架上附着立管数量等，如能很好地处理以上因素给导管架设计带来的影响，就能较好地解决平台导管架标准化设计问题，实行多个平台导管架的标准化设计。
1．水深不同
由于地理位置不同，水深也各不相同，为解决水深变化对导管架设计的影响，在缓中36-1Ⅱ期井口平台标准化设计中采用泥面基准标高的形式，与常规设计相比，导管架设计会发生以下变化。
一是标高不同。以前设计的平台，都是以C、D零点作为零点标高，向上为正，向下为负。但如果取海图水深为零点，六座平台有六个海图水深，无法统一，采用以泥面为零点，水位不同，工作点的标高将随之变化（图14-4）。
二是导管架的门型框架增大。在渤海湾，冰是导管架设计的一个重要荷载，为了减少冰对导管架的作用，一般在冰的接触区尽量减少杆件设置，因此，在这部分区域设计成门型框架结构。对于常规导管架设计，水深一定、潮位一定，冰接触区都是确定的。而设计水深不同，只能取一个水深作为标准水深，再加上水深差值修正过的潮位，才能得到与以前一样的结果。例如当取30.4m作为基准水深时，水深差值取1m，原来2.53m极端高潮位加上1m，就变成了3.53m，采用这种方法最后得出的水面附近的门型框架，将比实际需要的框架高度高出2m。
图14-3 井口平台原油处理系统
图14-4 以泥面为零点设计平台
2．立管数目和直径的差异
立管对导管架的影响，一是增大导管架自重，二是增加导管架所受的环境力。增加一根立管，海生物随之附着，波浪力、流力、冰力都会因此而增大。各座平台立管数目和直径不尽相同，在此情况下应采用较为保守的做法，即对于一条导管腿，取每座平台上此条腿最多的立管数，对于同一条立管，取直径较大的作模型。只有这样才能保证导管架对每座平台的包容。对于结构来说，作用在立管上的波浪力不是很大，而采用保守方法设计的结构可得到一定的强度冗余。
3．土壤状况不同
虽然各座平台位于同一海域，但土壤状况相差较大，这将影响到以下两个方面。
一是桩的入泥深度不同。桩是导管架平台的主要结构，无论是上部荷载还是环境荷载，最终都要通过桩传递给土壤，桩的失效将对平台产生最严重的后果，因此，桩的设计是非常重要的。在绥中36-1Ⅱ期井口平台导管架标准化设计中，充分比较六座平台的土壤，桩的承载力曲线不同。从六座平台的地质资料来看，相差较大。对此，采用相同桩径、不同桩长，以期在合适的入泥深度达到设计要求的承载力。对于总体的静力分析，采用的是土质最差的WHP4土壤作为计算模型输入数据，不同平台桩的入泥深度见表14-3。
表14-3 不同平台桩的入泥深度
二是除了桩的灌入深度不同外，土壤状况不同还将影响到防沉板的设计。防沉板是在导管架入水之后，在打桩之前防止导管架沉降过大的结构。防沉板的设计需要考虑导管架的自重和浮力，以及导管架在安装期间所受的波、流荷载以及表层土壤的承载力条件。在设计防沉板时，主结构已经确定，设计环境条件也已给出，结构所受的荷载就基本确定了，这时主要考虑土壤的承载力。防沉板有一个基于土壤承载力的最小面积，如果防沉板面积小于这一数值，土壤将承受不住而发生失稳、破坏。各平台土壤表层土的抗剪强度不同，但总体上差别不大，而且都比较软，所以应采用最软的土壤数据作为设计依据，以实现防沉板设计标准化。如果土壤情况相差大，可适当考虑采用不同的防沉板形式。
4．上部荷载变化
总结绥中36-1Ⅱ期6座井口平台的上部荷载变化，对于导管架标准化设计影响不大，其原因为井口平台工艺的标准化和上部组块标准化。在导管架上部荷载输入中，选用荷载较大的组块荷载，适当控制上部组块重心，虽然该做法较保守，但可使导管架结构得到适当的冗余，也就值得。
（五）上部模块主结构
由于上部模块总体布置一致、工艺流程一致、平台处理能力基本接近、配置的设备基本相同，在上部结构设计中，选取可包容各平台的荷载数据，优化和简化主结构设计，使得结构一套图纸就能够适用于特定油田群各井口平台，提高设计效率，且便于结构材料批量采办，简化加工制造程序，降低制造成本，利于海上安装连接工作。
（六）机械设备
工艺流程的定型化和标准化设计，使得各平台和相同系统中的同类设备可以选用相同规格的设备，也为各平台的总体布置一致创造了条件。如绥中36-1Ⅱ期井口平台的计量分离器按油田最大单井产能设计选型，可满足各平台工艺物流要求。
同时，由于各平台处理能力、工艺参数存在差异，导致设备的参数变化，如各平台生产井数和注水井数不一致，使管汇、注水泵的参数发生变化。在平台设计中，可采用灵活的设计思想，在满足组块标准化设计大前提下，保持各平台特性。
（七）仪表控制系统
由于工艺流程的定型化，也使得仪表控制系统定型化，仪表控制参数各平台特性化，在保证平台基本的仪表控制原理及仪表布置一致下，根据各平台流程的参数选取仪表，设定仪表的控制参数。
（八）电力供给系统
大型海上油田井口平台的电力供给一般采用中心平台或FPSO集中供电方式，这样使油田便于集中管理和分配。各平台的电源，由中心平台或FPSO统一通过海底电缆，分别变压后输送至各井口，为各平台提供电力。各平台配备各自的应急电源、UPS系统和导航系统。各平台通过海缆在高压盘获得电能后，进行平台的电力分配和电压转换，分别向中压盘和低压盘供电，通过它给平台各用电用户提供电能。
五、平台标准化设计中的技术进步
平台标准化设计是海上油气田开发工程设计的一种新方法，其技术进步体现在设计思路的创新上。主要表现在以下四个方面：平台标准化设计理念是一套完整的海上油气田群开发总体设计新方法和新思路；平台标准化设计方法是一种规范的高速高效的设计方法；平台标准化设计创建了大型海上油气田标准化开发模式；平台标准化设计规范了项目管理，为建造安装技术的规范化和标准化打下了基础。
六、平台标准化设计的实施效果
平台标准化是降低大型海上油田开发成本、缩短油田工程建设周期的最有利措施之一，而平台标准化设计是平台标准化的关键，它有利于平台工程开发、管理、设备材料采办、平台制造、安装、油田的操作等一系列过程，平台标准化设计可为油田开发工程带来巨大的经济效益和社会效益。
1．大大缩短设计工期
平台采用标准化设计最直接的效果是大幅度提高设计效率，缩短设计周期为以往的1/3，有利于促进和保障设计质量，建立和完善标准化设计基础，培养和提高设计人员的技术水平，从而更有效地保证安全经济地开发海上油气田工程。
2．材料采办批量化
导管架、组块结构标准化设计使主结构材料实行大批量订货，平台工艺系统、机械设备、电气、仪表通讯系统可定型化设计，减少设计人员采办配合的人力投入。实行设备材料批量化，定型化采办，降低成本，便于设备、材料的过程管理。
3．制造、安装和调试标准化
由于平台导管架和上部组块设计成一个标准尺寸，只需出一套标准图和一套装配图，就可按标准图建造不同平台，因而大大提高现场预制工效。
安装配图进行附件安装和海上施工，通过导管架的潮差段适应不同水深的要求。对导管架、组块的制造和安装采用分组、流水作业方式，科学合理地调配设备资源。对井口平台导管架可分成二组进行预制和海上安装，每组同时在陆地预制三个井口平台导管架，六个井口平台导管架共需两个制造周期，由于导管架采用标准化设计，同时加工制造三个导管架的时间，要比分别在不同时间一个一个地制造完成三个导管架的时间短，作业效率高，预制成本低，体现出标准化设计和现代工业模式流水作业的优势。
4．取得了良好的综合效益
油田群工程开发的标准化设计已成功应用于渤海湾两个较大的油田，即绥中36-1Ⅱ期和秦皇岛32-6油田。绥中36-1Ⅱ期油田开发工程中所形成的平台标准化设计思路和创建的标准化模式，是海上油田开发工程设计方法上的一个重大突破，为中国海油高速高效开发海上油气田打下了基础。通过标准化设计、建造和海上安装，结合工程中的优化、设备材料国产化等措施，使绥中36-11期工程总投资节省了10亿元人民币，产生了可观的经济效益和社会效益。伴随着标准化设计的是材料和设备的国产化，一方面既扶持了民族工业，另一方面又大大缩短了采办周期。由此给项目管理、平台制造、安装和油田操作等带来的便利是不可估量的。
海洋分为几个深度？~
海洋深度分为5个水层：海洋上层（200米以上）、海洋中层（200米〜1千米）、海洋深层（1千米〜4千米）、海洋深渊层（4千米〜6千米）、海洋超深渊层（6千米以下）。
根据阳光透过的光线强弱划分，从海洋表面到200米深的水层，叫做海洋上层，这里阳光透过海水，水里比较明亮，海水是蔚，蓝色的；从200米到1000米深的水层，叫做海洋中层，这里阳光不能全部透过海水，光线十分微弱，海水是一片黑蓝色；从1000米到4000米的水层，叫做半深海层，这里觉察不到一点儿阳光，一片漆黑，是一个黑暗世界；4000米以下为深海层，这里就更加漆黑了，不过半深海层和深海层的鱼类大部分都有发光器官，以帮助它们在黑暗无光的环境中觅食和行动。
根据海水深度，结合海底地形和海洋生物群特征，可将海洋分为滨海、浅海、半深海及深海等4个环境分区。
根据海水温度及生物种类，海洋深度可将海洋划分为：滨海带、浅海带、半深海带和深海带。滨海带海水温度昼夜变化大，含盐度也随水流通畅程度及气候条件变化，海洋生物主要为能抵御风浪的两栖动物，植物则为藻类和红树林。浅海带水温受季节变化，海水盐度变化不大，含氧充足，海洋生物十分丰富。半深海带水温低，生物匮乏。深海带生物贫乏，以浮游生物为主。
1、海洋蓝色原因
太阳光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种可见光所组成。这七种光线波长各不相同，而不同深度的海水会吸收不同波长的光束。
波长较长的红、橙、黄等光束射入海水后，先后被逐步吸收，而波长较短的蓝、青光束射入海水后，遇到海水分子或其他微细的、悬在海洋里的浮体，便向四面散射和反射。
特别是海水对蓝光吸收的少，而反射的多，越往深处越有更多的蓝光被折回到水面上来，因此，我们看到的海洋里的海水便是蔚蓝色。
2、海洋里的矿物质
稀锰结核、石油、海底热液矿藏、镍、铜、钴、盐。
3、海洋动物
光照区：（水面至水下200米）生活着大量的浮游生物、海藻以及珊瑚礁生物动物中除鱼类、海洋哺乳动物外，还有大量的海洋无脊椎动物，如水母、头足类等，以及海洋爬行动物、海鸟等
弱光区：（水下200米至1000米）生物多数长有大大上午眼睛和发光器官，还有一些动物白天躲在弱光区，夜间则到浅层水域去寻找食物。
深海区：（水下1000米以下）太阳的光线从来照不到这里，终年漆黑一片，也少有沉落的食物，在更深的海下就很少有动物能够生存。
扩展资料：
海洋动物划分：
1、按生活方式划分
海洋动物主要有海洋浮游动物、海洋游泳动物和海洋底栖动物三个生态类型。
2、按分类系统划分
海洋动物共有几十个门类，可分为海洋无脊椎动物、海洋原索动物和海洋脊椎动物等三大类。
海洋无脊椎动物，占海洋动物的绝大多数，门类最为繁多，主要的有原生动物、海绵动物、腔肠动物、扁形动物、纽形动物、线形动物、须腕动物、棘皮动物和半索动物等。
海洋原索动物，海洋中介乎脊椎动物与无脊椎动物之间的动物，包括尾索动物和头索动物等。
海洋脊椎动物，包括依赖海洋而生的鱼类、爬行类、鸟类和哺乳类动物。
参考资料：
百度百科-海洋
百度百科-海洋动物
海洋石油平台标准化设计技术
答：一般来讲,海洋平台标准化设计适用于大型海上油田群的开发设计,其特点是各井口平台处在相同海域,环境参数基本一致,水深变化不大,各平台间水深变化在3m左右,平台的处理能力基本相当,平台井数相差不大;其次,运用平台标准化的设计思想,在一些开发规模相差不大、工程参数基本一致的油田开发工程中采用成熟的标准化设计模式,可...
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海洋石油平台有哪些类型
答：1. 导管架平台（Jacket）：这是最早的海洋石油平台类型，适用于水深较浅的海域。这类平台通过钢桩穿过导管打入海底，再通过导管架将设备与海底连接。导管架在陆地上预制后，运至海上安装，并通过打桩使平台固定于海底。导管架平台的顶部设有多米高的空间，以避免波浪冲击，具体高度取决于当地海况，一般约...
什么是世界海洋石油储运技术?
答：三、海洋集输平台设施 海上石油生产平台是海上石油和陆上石油的主要差别之一。最初人们在海洋进行石油勘探开发只能在近海，用木料搭制一个作业平台，进行钻井、采油。伴随科学技术的进步，人们希望平台更安全、更坚固耐用，并能适用于环境恶劣的深海条件，逐渐改为使用混凝土或钢铁建造作业平台。目前海上见到的...
四桩井槽大型导管架平台
答：1.标准化设计 SZ36-1油田二期工程所建的六座井口平台,其功能基本相同,均担负着钻井、生产和修井任务。工艺流程亦基本相同,除WHPD井口平台外,其余五座井口平台生产的液流经油嘴截流降压和加热器加热后,通过生产管汇和海底管线将油、气、水三相混输至CEP中心平台进行处理。当单井需要计量时,经加热进入计量分离器,...
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答：图34-1 海上钻井平台 海洋钻井平台是主要用于钻探井的海上结构物。平台上装钻井、动力、通信、导航等设备,以及安全救生和人员生活设施,是海上油气勘探开发不可缺少的手段。主要分为移动式平台和固定式平台两大类,按功能可分为钻井平台、生产平台、储油平台、生活平台等。 移动式平台包括坐底式平台、自升式平台、钻井...
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