钻井平台原油价格走势分析-钻井平台原油价格走势

1.钻井平台的简介

2.海洋石油钻井平台怎么分类？

3.当前油田行业为什么不景气

钻井平台的简介

2004年，石油将钻井平台分为海上钻井平台和陆地钻井平台两类，由平台经理或钻井队长直接负责钻井平台的运作管理工作。

海上钻井平台（drilling platform）是主要用于钻探井的海上结构物。平台上装钻井、动力、通讯、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。其中按结构又可分为：

（1）移动式平台： 坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台、张力腿式平台、牵索塔式平台

（2）固定式平台：导管架式平台、混凝土重力式平台、深水顺应塔式平台固定式钻井平台大都建在浅水中，它是借助导管架固定在海底而高出海面不再移动的装置，平台上面铺设甲板用于放置钻井设备。支撑固定平台的桩腿是直接打入海底的，所以，钻井平台的稳定性好，但因平台不能移动，故钻井的成本较高。

为解决平台的移动性和深海钻井问题，又出现了多种移动式钻井平台，主要包括：坐底式钻井平台、自升式钻井平台、钻井浮船和半潜式钻井平台。

坐底式钻井平台又叫钻驳或插桩钻驳，适用于河流和海湾等30m以下的浅水域。坐底式平台有两个船体，上船体又叫工作甲板，安置生活舱室和设备，通过尾郡开口借助悬臂结构钻井；下部是沉垫，其主要功能是压载以及海底支撑作用，用作钻井的基础。两个船体间由支撑结构相连。这种钻井装置在到达作业地点后往沉垫内注水，使其着底。因此从稳性和结构方面看，作业水深不但有限，而且也受到海底基础（平坦及坚实程度）的制约。所以这种平台发展缓慢。然而中国渤海沿岸的胜利油田、大港油田和辽河油田等向海中延伸的浅海海域，潮差大而海底坡度小，对于开发这类浅海区域的石油资源，坐底式平台仍有较大的发展前途。80年代初，人们开始注意北极海域的石油开发，设计、建造极区坐底式平台也引起海洋工程界的兴趣。目前已有几座坐底式平台用于极区，它可加压载坐于海底，然后在平台中央填砂石以防止平台滑移，完成钻井后可排出压载起浮，并移至另一井位。

自升式钻井平台由平台、桩腿和升降机构组成，平台能沿桩腿升降，一般无自航能力。工作时桩腿下放插入海底，平台被抬起到离开海面的安全工作高度，并对桩腿进行预压，以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。完井后平台降到海面，拔出桩腿并全部提起，整个平台浮于海面，由拖轮拖到新的井位。1953年美国建成第一座自升式平台，这种平台对水深适应性强，工作稳定性良好，发展较快，约占移动式钻井装置总数的1/2。中国自行制造的自升式钻井平台“渤海一号”平台的四根桩腿是由圆形的钢管做成的，桩腿的高度有七十多米，升降装置是插销式液压控制机构。该型钻井平台造价较低、运移性好、对海底地形的适应性强，因而，中国海上钻井多使用自升式钻井平台。

钻井平台桩腿的高度总是有限的，为解决在深海区的钻井问题，又出现了漂浮在海面上的钻井船。

钻井船是浮船式钻井平台，它通常是在机动船或驳船上布置钻井设备。平台是靠锚泊或动力定位系统定位。按其推进能力，分为自航式、非自航式；按船型分，有端部钻井、舷侧钻井、船中钻井和双体船钻井；按定位分，有一般锚泊式、中央转盘锚泊式和动力定位式。浮船式钻井装置船身浮于海面，易受波浪影口向，但是它可以用现有的船只进行改装，因而能以最快的速度投入使用。钻井船的排水量从几千吨到几万吨不等，它既有普通船舶的船型和自航能力，又可漂浮在海面上进行石油钻井。由于钻井船经常处于漂浮状态，当遇到海上的风、浪、潮时，必然会发生倾斜、摇摆、平移和升降现象，因此钻井船的稳定性是一个非常关键的问题。目前，海上钻井船的定位常用的是抛锚法，但该方法一般只适用于200m以内的水深，水再深时需用一种新的自动化定位方法。

半潜式钻井平台（SEMI）由坐底式平台发展而来，上部为工作甲板，下部为两个下船体，用支撑立柱连接。工作时下船体潜入水中，甲板处于水上安全高度，水线面积小，波浪影响小，稳定性好、自持力强、工作水深大，新发展的动力定位技术用于半潜式平台后，工作水深可达900-1200米。半潜式与自升式钻井平台相比，优点是工作水深大，移动灵活；缺点是投资大，维持费用高，需有一套复杂的水下器具，有效使用率低于自升式钻井平台。到目前为止，半潜式钻井平台已经经历了第一代到第六代的历程。据统计，目前世界范围内有深水自升式钻井平台65艘，大部分工作在墨西哥湾和北海。其运营商主要为美国石油公司。

牵索塔式钻井平台得名于它支撑平台的结构如一桁架式的塔，该塔用对称布置的缆索将塔保持正浮状态。在平台上可进行通常的钻井与生产作业。原油一般是通过管线运输，在深水中可用近海装油设施进行输送。牵索塔式平台比导管架式平台、重力式平台更适合于深水海域作业，它的应用范围在200米～650米。

固定平台包括导管架式平台、混凝土重力式平台、深水顺应塔式平台等。钢质导管架式平台使用水深一般小于300米，通过打桩的方法固定于海底，它是目前海上油田使用广泛的一种平台。自1947年第一次被用在墨西哥湾6米水域以来，发展十分迅速，到1978年，其工作水深达到312米，目前世界上大于300米水深的导管架平台有7座。

混凝土重力式平台的底部通常是一个巨大的混凝土基础（沉箱），用三个或四个空心的混凝土立柱支撑着甲板结构，在平台底部的巨大基础中被分隔为许多圆筒型的贮油舱和压载舱，这种平台的重量可达数十万吨，正是依靠自身的巨大重量，平台直接置于海底。现在已有大约20座混凝土重力式平台用于北海。不过由于混凝土平台自重很大，对地基要求很高，使用受到限制。图中八角形处为直升机起降平台。

固定平台的钻井模块既可以放到固定平台上，也可以采用移动式平台，但是上部模块价格比较贵，一套要好几亿美元以上，所以一般都可以移植到移动式上面，一般是打一枪换一个地方。

张力腿式钻井平台（TLP）是利用绷紧状态下的锚索产生的拉力与平台的剩余浮力相平衡的钻井平台或生产平台。

张力腿式钻井平台也是采用锚泊定位的，但与一般半潜式平台不同。其所用锚索绷紧成直线，不是悬垂曲线，钢索的下端与水底不是相切的，而是几乎垂直的。用的是桩锚（即打入水底的桩为锚）或重力式锚（重块）等，不是一般容易起放的抓锚。张力腿式平台的重力小于浮力，所相差的力量可依靠锚索向下的拉力来补偿，而且此拉力应大于由波浪产生的力，使锚索上经常有向下的拉力，起着绷紧平台的作用。张力腿式平台自1954年提出设想以来，迄今已有40年的历史。

作用于张力腿式钻井平台上的各种力并不是稳定不变的。在重力方面会因载荷与压载水的改变而变化；浮力方面会因波浪峰谷的变化而增减；扰动力方面因风浪的扰动会在垂向与水平方向产生周期变化，所以张力腿的设计，必须周密考虑不同的载荷与海况。对于平台的水下构件，不论垂向或水平的，都会因波浪的波峰与波谷的作用而产生影响，因此如何选取水下构件的形状与尺度，使波浪扰动力的作用为最小，减小平台在波浪中的运动以及锚索上的周期性载荷，是张力腿式平台的研究课题之一。一般张力腿式平台的重心高、浮心低，非锚泊情况时要求初稳性高为正值，为此要求稳心半径大或水线面的惯性矩大，这样在平台发生严重事故时，仍能正浮于水面。要求达到此目的，就要把立柱设计得较粗，这样必然会使平台在波浪中的运动响应较大。也有一种把立柱设计得很细，虽然初稳性高可能出现负值，但在锚索拉力的作用下也是稳定的。这种平台在波浪中的运动响应较小，造价也可能低些，不过安全性差些。

海洋石油钻井平台怎么分类？

石油是全球性的重要战略物资，是产油国的“致富之源”，是消费国的工业“血液”，是支撑世界经济发展必不可少的能源。石油安全是各国资源安全之首，是国家安全和防务之必需。经历了20世纪70年代的石油危机以后，几乎所有国家都把石油安全置于能源战略的核心位置，石油安全问题成为世界各国高度关注的热点问题。受全球一体化趋势的影响，石油与世界经济、政治、外交和军事的关系更加密切，围绕石油展开的国际竞争变得异常激烈。从世界石油安全形势来看，随着人类对油气资源开发利用的深化，油气勘探开发从陆地转入海洋。因此，钻井工程作业也必须在浩瀚的海洋中进行。在海上进行油气钻井施工时，几百吨重的钻机要有足够的支撑和放置的空间，同时还要有钻井人员生活居住的地方，海上石油钻井平台就担负起了这一重任（图34-1）。由于海上气候的多变、海上风浪和海底暗流的破坏，海上钻井装置的稳定性和安全性更显重要。

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、钻井船、半潜式平台、张力腿式平台、牵索塔式平台。

固定式平台包括导管架式平台、混凝土重力式平台、深水顺应塔式平台，固定平台的钻井模块既可以放到固定平台上，也可以采用移动式平台，但是上部模块价格比较贵，一套要几亿美元以上，所以一般都可以移植到移动式上面。表34-1给出了各类钻井平台性能对比。

表34-1　各种类型钻井平台性能对比一、导管架式平台

导管架式平台是在软土地基上应用较多的一种桩基平台（图34-2），由上部结构（即平台甲板）和基础结构组成。上部结构一般由上下层平台甲板和层间桁架或立柱构成。甲板上布置成套钻采装置及辅助工具、动力装置、钻井液循环净化设备、人员的工作、生活设施和直升机升降台等。平台甲板的尺寸由使用工艺确定。基础结构（即下部结构）包括导管架和桩。桩支承全部荷载并固定平台位置。桩数、长度和桩径由海底地质条件及荷载决定。导管架立柱的直径取决于桩径，其水平支撑的层数根据立柱长细比的要求而定。在冰块漂流的海区，应尽量在水线区域（潮差段）减少或不设支撑，以免冰块堆积。对深海平台，还需进行结构动力分析。结构应有足够的刚度以防止严重振动，保证安全操作。并应考虑防腐蚀及防海生物附着等问题。导管架焊接管结点的设计是一个重要问题，有些平台的失事，常由于管结点的破坏而引起。管结点是一个空间结点，应力分布复杂；近年应用光谱分析技术分析管结点的应力，取得较好结果。

图34-2　导管架式平台

二、重力式平台

混凝土重力式平台的底部通常是一个巨大的混凝土基础（沉箱），用三个或四个空心的混凝土立柱支撑甲板结构，在平台底部的巨大基础中被分隔为许多圆筒形的储油舱和压载舱，这种平台的质量可达数十万吨，正是依赖自身的巨大质量，平台直接置于海底，如图34-3所示。现在已有大约20座混凝土重力式平台用于北海。

三、坐底式钻井平台

坐底式钻井平台（图34-4）又称沉浮式或沉底式钻井平台，其上部和固定式钻井平台类似，其下部则是由若干个浮筒或浮箱组成的桁架结构，充水后，使钻井平台下沉坐于海底并处于工作状态，排水后，使钻井平台上浮可进行拖航和移位。坐底式钻井平台多用于水浅、浪小、海底较平坦的海区。

图34-3　重力式平台

图34-4　坐底式钻井平台

四、自升式钻井平台

自升式钻井平台是有多个（一般为3～4个）桩腿插入海底，并可自行升降的移动式钻井平台（图34-5）。自升式钻井平台基本由两部分组成，一部分是可以安放钻井设备、器材和生活区的平台，另一部分是可升降并可插入海底的桩腿。我国自行制造的自升式钻井平台“渤海一号”平台的四根桩腿是由圆形的钢管做成的，桩腿的高度有70多米，升降装置是插销式液压控制机构。该型钻井平台造价较低、运移性好、对海底地形的适应性强，因而，我国海上钻井多使用自升式钻井平台。

五、钻井浮船

钻井平台桩腿的高度总是有限的，为解决在深海区的钻井问题，又出现了漂浮在海面上的钻井船（图34-6）。钻井船的排水量从几千吨到几万吨不等，它既有普通船舶的船型和自航能力，又可漂浮在海面上进行石油钻井。由于钻井船经常处于漂浮状态，当遇到海上的风、浪、潮时，必然会发生倾斜、摇摆、平移和升降现象，因此钻井船的稳定性是一个非常关键的问题。目前，海上钻井船常用抛锚法定位，但该方法一般只适用于200米以内的水深，水再深时需用一种新的自动化定位方法。

图34-5　自升式钻井平台

图34-6　钻井浮船六、半潜式钻井平台

半潜式钻井平台的结构形式与坐底式钻井平台相似，上部为钻井的工作平台，下部为浮筒结构（图34-7）。它综合了坐底式钻井平台和钻井船的优点，解决了稳定性和深水作业的矛盾。钻井作业时，平台呈半潜状态漂浮在海面上，浮筒在海水下的20～30米处，受大海风浪的影响小，所以平台的稳定性比钻井浮船要好，钻井作业结束，排出水形成浮箱后可进行拖航，是目前海上钻井应用较广泛的一种石油钻井平台。

图34-7　半潜式钻井平台七、张力腿式平台

张力腿式平台（TLP）（图34-8）采用锚泊定位，但与一般半潜式平台不同。其所用锚索绷紧成直线，不是悬垂曲线，钢索的下端与水底不是相切的，而几乎是垂直的。用的是桩锚（即打入水底的桩为锚）或重力式锚（重块）等，不是一般轻易起放的抓锚。张力腿式平台的重力小于浮力，所相差的力量可依赖锚索向下的拉力来补偿，而且此拉力应大于由波浪产生的力，使锚索上常常有向下的拉力，起着绷紧平台的作用。张力腿式平台自1954年提出设想以来，迄今已有50多年的历史。

图34-8　张力腿式平台

八、牵索塔式平台

牵索塔式钻井平台得名于它支撑平台的结构如一桁架式的塔，该塔用对称布置的缆索将塔保持正浮状态（图34-9）。在平台上可进行通常的钻井与生产作业。原油一般是通过管线运输，在深水中可用近海装油设施进行输送。埃克森技术公司曾为欧洲北海350米水深的环境设计牵索塔，该塔具有面积为36.5平方米的四方形剖面的塔式结构，整个长度的剖面都一样，其一端承载平台设备，另一端停放在称为桩腿筒的竖向承载基础上，有16根桩腿，另有10.8厘米的钢缆24根作为导引索系统，每根钢缆通过旋转接头直到海底，分别与165吨重的水泥块和1.4米长的桩连接拉紧。桩的分布半径约有1000米，油井导管穿过桩腿筒，整个系统可容纳30个油井导管。塔是顺应式的，能随波浪力的响应轻微移动，其系泊系统能对塔提供足够的复原力，使它始终保持垂直状态。

图34-9　牵索塔式平台

九、SPAR平台（深水浮筒平台）

该平台主要由四个系统组成：顶部模块、壳体、系泊系统和立管（生产、钻探、输油等）（图34-10）。顶部模块是一个多层桁架结构，它可以用来进行钻探、油井维修、产品处理或其他组合作业（图34-11）。用来支撑钻探设备和生产设备的生产钻探甲板及中间甲板与固定平台的甲板很接近，井口布置在中部。

图34-10　SPAR平台（深水浮筒平台）

图34-11　SPAR平台与FPSO合作生产示意图

当前油田行业为什么不景气

低价格、低回报、低投资和低成本

（1）尽管目前低油形势何时结束存在争议，但业内专家普遍预计，国际原油价格在2015年继续颓势的可能性较大。中国能源网研究中心针对2015年国际油价走势进行的调查问卷也支持同样的观点，调研结果如下图所示：

（2）由于油田开工率降低和钻进平台数量减少，短期内原油价格或将小幅反弹，但预计中期局面依然疲软。如，美国原油产量在众多大型油企削减资本开支以及钻井平台数量持续下降的情况下有所回落，但由于国际供过于求的基本局面仍无大的变化，加上原油库存的增加和部分国家产油的增多，预计短期维持在 60美元上下。中期来看，美国和伊朗的原油将有可能更多流入国际市场，而2015年主要产油国加大能源政策（主要降低能耗，提高能源效率）调整力度，将进一步抑制原油需求的增长，国际原油供过于求的程度有可能进一步加重，国际油价可能依然无法走出目前的颓势。受国际油价影响，短期内国内成品油有小幅反弹的可能，但中期来看价格整体依然将保持低位。相关行业资讯请查阅石油行业市场调查分析报告。

（3）受油气资产贬值影响，我国资本或将积极参与石油行业收购和重组。纵观历次油价下跌，无不带来石油行业的并购和重组潮。2015年也不例外。受国际油价持续走低的影响，石油企业的利润大幅下降，融资也将受到极大影响，比如北美的非常规油气田，可能是未来被收购的重点地区。而石油行业的不景气，却促进了我国民营资本的参与油气行业收购的积极性。我国正在倡导“”建设，鼓励沿线各国加强能源等领域的合作，这将促进我国资本（包括国有和民营）积极参与中亚油气产业的整合。但是部分国际油气企业认为油气资产有进一步贬值的可能，因此目前是否是收购的最佳时机还是“仁者见仁、智者见智”。

（4）新电改方案落地之后，石油行业改革方案有望出台。自十八届三中全会提出全面深化体制改革以来，各行各业都在推进深化体制改革进程。当前，新的电改方案已经落地，油气改革方案成为行业新的期待。而关于改革方向存在巨大争议，中国能源网研究中心以及多位资深行业专家认为改革矿权制度（增强上游领域的竞争）、管道业务独立、油服公司从母体剥离等是未来改革发展的方向，但同样存在“两桶油合并”等相反的改革声音。随着讨论的深入，石油行业改革方案有望在不久的将来出台。