煤矿巷道内怎么搭设钢管架

钢管不仅用于输送流体和粉状固体、交换热能、制造机械零件和容器，它还是一种经济钢材。用钢管制造建筑结构网架、支柱和机械支架，可以减 轻重量，节省金属20～40%，而且可实现工厂化机械化施工。用钢管制造公路桥梁不但可节省钢材、简化施工，而且可大大减少涂保护层的面积，节约投资和维护费用。

3.8公斤/米，直径48mm，壁厚3.5mm的3.84公斤/米，一吨约合260米。租赁到的基本是3.25mm厚，习惯算法是263米一吨，也就是3.8公斤/米。

钢管架搭建施工方案应该怎么样制定？以下是我分享的钢管架搭建施工方案，欢迎大家阅读参考！

一、工程概况

***客运专线***桥梁工程施工，当墩（台）身高度大于5m时，均需要搭设脚手架（非承重型）进行作业施工（非爬模施工）。

二、基本要求

一）使用材料

1、每批钢管及扣件进场时，应有材质检验合格证。

2、铸件不得有裂纹、气孔，不宜有缩松、砂眼、浇冒口残余披缝，毛刺、氧化皮等清除干净。

3、扣件与钢管的贴合面必须严格整形，应保证与钢管扣紧时接触良好，当扣件夹紧钢管时，开口处的最小距离应不小于5mm。

4、扣件活动部位应能灵活转动，旋转扣件的两旋转面间隙应小于1mm。

5、扣件表面应进行防锈处理。

6、钢管及扣件报废标准：钢管弯曲、压扁、有裂纹或严重锈蚀；扣件有脆裂、变形、滑扣应报废和禁止使用。

二）搭设技术措施

1、外架搭设

(1)立杆垂直度偏差不得大于架高的1／200。

(2)立杆接头除在顶层可采用搭接外，其余各接头必须采取对接扣件，对接应符合下要求：

立杆上的对接扣件应交错布置，两相邻立杆接头不应设在同步同跨内，两相邻立杆接头在高度方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心距主节点的距离不应大于步距的1／3，同一步内不允许有二个接头。

(3)每层立杆顶端应高出该层墩（台）高1.5m。

(4)脚手架底部必须设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆应用直角扣件固定在距垫铁块表面不大于200mm处的立杆上，横向扫地杆应用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。

(5)大横杆设于小横杆之下，在立杆内侧，采用直角扣件与立杆扣紧，大横杆长度不宜小于3跨，并不小于6m。

(6)大横杆对接扣件连接、对接应符合以下要求：对接接头应交错布置，不应设在同步、同跨内，相邻接头水平距离不应小于500mm。并应避免设在纵向水平跨的跨中。

(7)架子四周大横杆的纵向水平高差不超过500mm，同一排大横杆的水平偏差不得大于1／300。

(8)小横杆两端应采用直角扣件固定在立杆上。

(9)每一主节点(即立杆、大横杆交汇处)处必须设置一小横杆，并采用直角扣件扣紧在大横杆上，该杆轴线偏离主节点的距离不应大于150mm，靠墙一侧的外伸长度不应大于250mm，外架立面外伸长度以10Omm为宜。操作层上非主节点处的横向水平杆宜根据支承脚手板的需要等间距设置，最大间距不应大于立杆间距的1／2，施工层小横杆间距为1m。

(10)脚手板一般应设置在三根以上小横杆上，当脚手板长度小于2m时，可采用两根小横杆，并应将脚手板两端与其可靠固定，以防倾翻。脚手板平铺，应铺满铺稳，靠墩（台）一侧离墩身面距离不应大于150mm，拐角要交圈，不得有探头板。

(11)搭设中每下层层外架要及时与墩身进行支顶牢固，以保证搭设过程中的安全，要随搭随校正杆件的垂直度和水平偏差，适度拧紧扣件。

(12)脚手架四个转角处搭设水平杆，加固四周连接。

(13)脚手架的外立面的两端各设置一道剪刀撑，由底至顶连续设置；中间每道剪刀撑的净距不应大于15m。

(14)剪刀撑的接头除顶层可以采用搭接外，其余各接头均必须采用对接扣件连接。

(15)剪刀撑应用旋转扣件固定在与之相交的小横杆的伸出端或立杆上，旋转扣件中心线距主节点的距离不应大于150mm。

(16)用于大横杆对接的扣件开口，应朝架子内侧，螺栓向上，避免开口朝上，以防雨水进人，导致扣件锈蚀、锈腐后强度减弱，直角扣件不得朝上。

(17)外架施工层应满铺脚手板，脚手架外侧设防护栏杆一道和挡脚板一道，栏杆上皮高1.2m，挡脚板高不应小于180mm。栏杆上立挂安全网，网的下口与建筑物挂搭封严(即形成兜网)或立网底部压在作业面脚手板下，再在操作层脚手板下另设一道固定安全网。

(18)剪刀撑是在脚手架外侧交叉成十字形的双杆互相交叉。并与地面成45°～60°。夹角。作用是把脚手架连成整体，增加脚手架的整体稳定。

三）搭设工艺流程

1、架子搭设工艺流程：

在承台上弹线、立杆定位→摆放扫地杆→竖立杆并与扫地杆扣紧→装扫地小横杆，并与立杆和扫地杆扣紧→装第一步大横杆并与各立杆扣紧→安第一步小横杆→安第二步大横杆→安第二步小横杆→加设临时斜撑杆，上端与第二步大横杆扣紧(装设与柱连接杆后拆除)→安第三、四步大横杆和小横杆→安装二层与柱拉杆→接立杆→加设剪力撑→铺设脚手板，绑扎防护及档脚板、立挂安全网。

二、安全网

（1）挂设要求：安全网应挂设严密，用塑料蔑绑扎牢固，不得漏眼绑扎，两网连接处应绑在同一杆件上。安全网要挂设在棚架内侧。

（2）脚手架与施工层之间要按验收标准设置封闭平网，防止杂物下跌。

三、安全挡板：

通道口及靠近建筑物的露天作业场地要搭设安全挡板，通道口挡板需向两侧各伸出1M，向外伸出3M。

四、架子的验收、使用及管理

1、架子的验收、使用及管理

(1)把好验收关。搭设过程中的架子，每搭设一个施工层高度必须由桥梁施工负责人组织技术、安全与搭设班组、领工员进行检查，符合要求后方可上人使用。架子未经检查、验收，除架子工外，严禁其他人员攀登。验收合格的架子任何人不得擅自拆改，需局部拆改时，要经设计负责人同意，由架子工操作。

(2)工程的施工负责人，必须按架子方案的要求，拟定书面操作要求，向班组进行安全技术交底，班组必须严格按操作要求和安全技术交底施工。

(3)架子上不准堆放成批材料，零星材料可适当堆放。

(4)外架第一步(1.8m高)开始拉设兜网和立网，以后每隔4步架子拉设一道兜网，施工层脚手板和施工层临边必须设兜网和立网，以保证高处作业人员的安全。

(5)架子搭好后要派专人管理，未经安检室同意，不得改动，不得任意解掉架子与柱连接的拉杆和扣件。

(6)架子上不准有任何活动材料，如扣件、活动钢管、钢筋，一旦发现应及时清除。

(7)在六级以上大风、大雾和大雨天气下不得进行脚手架作业，雨后上架前要防滑措施。

(8)外架实行外挂立网分层全封闭。外挂安全网要与架子拉平，网边系牢，两网接头严密，不准随风飘。

(9)作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载，不得将模板、泵送混凝土输送管等支撑固定在脚手架上，严禁任意悬挂起重设备。

五、人员素质要求

(1)高处作业人员必须年满18岁，两眼视力均不低于1.0，无色盲，无听觉障碍，无高血压、心脏病、癫痫、眩晕和突发性昏厥等疾病，无妨害登高架设作业的其他疾病和生理缺陷。

(2)责任心强，工作认真负责，熟悉本作业的安全技术操作规程。严禁酒后作业和作业中玩笑戏闹。

(3)明确使用个人防护用品和采取安全防护措施。进入施工现场，必须戴好安全帽，在无可靠防护2m以上处作业必须系好安全带，使用工具要放在工具套内。

(4)操作工必须经过培训教育，考试、体检合格，持证上岗，任何人不得安排未经培训的无证人员上岗作业。

(5)作业人员应定期进行体检(每年体检一次)。

(6)作业所用材料要堆放平稳，高处作业地面环境要整洁，不能杂乱无章，乱摆乱放，所用工具要全部清点回收，防止遗留在作业现场掉落伤人。

六、劳保用品(三保)要求

(1)安全帽

1)安全帽必须使用建设部认证的厂家供货，无合格证的安全帽禁止使用。工程使用的安全帽一律由公司统一提供，各分包外联单位不准私购安全帽。

2)安全帽必须具有抗冲击、抗侧压力、绝缘、耐穿刺等性能，使用中必须正确佩戴，安全帽使用期为2.5年。

(2)安全带

1)采购安全带必须要有劳动保护研究所认可合格的产品。

2)安全带使用2年后，根据使用情况，必须通过抽验合格方可使用。

3)安全带应高挂低用(架子工除外)，注意防止摆动碰撞，不准将绳打结使用，也不准将钩直接挂在安全绳上使用，应挂在连接环上用，要选择在牢固构件上悬挂。

4)安全带上的各种部件不得任意拆掉，更新绳时要注意加绳套。

(3)安全网

1)安全网的技术要求必须符合CB5725—85规定，方准进场使用。工程使用的安全网必须由公司认定的厂家供货。大孔安全网用做平网和兜网，其规格为绿色密目安全网1.5m×6m，用作内挂立网。内挂绿色密目安全网使用有国家认证的生产厂家供货，安全网进场要做防火试验。

2)安全网在存放使用中，不得受有机化学物质污染或与其他可能引起磨损的物品相混，当发现污染应进行冲洗，洗后自然干燥，使用中要防止电焊火花掉在网上。

3)安全网拆除后要洗净捆好，放在通风、遮光、隔热的`地方，禁止使用钩子搬运。

七、架子搭设安全技术及预防监控措施

1、架子搭设安全技术及预防监控措施

(1)凡是高血压、心脏病、癫痫病、晕高或视力不够等不适合做高处作业的人员，均不得从事架子作业。配备架子工的徒工，在培训以前必须经过医务部门体检合格，操作时必须有技工带领、指导，由低到高，逐步增加，不得任意单独上架子操作。要经常进行安全技术教育。凡从事架子工种的人员，必须定期(每年)进行体检。

(2)脚手架支搭以前，必须制定施工方案和进行安全技术交底。对于高大异形的架子并应报请上级部门批准，向所有参加作业人员进行书面交底。

(3)操作小组接受任务后，必须根据任务特点和交底要求进行认真讨论，确定支搭方法，明确分工。在开始操作前，组长和安全员应对施工环境及所需防护用具做一次检查，消除隐患后方可开始操作。

(4)架子工在高处(距地高度2m以上)作业时，必须佩带安全带。所用的杆子应栓2m长的杆子绳。安全带必须与已绑好的立、横杆挂牢，不得挂在铅丝扣或其他不牢固的地方，不得“走过档”(即在一根顺水杆上不扶任何支点行走)，也不得跳跃架子。在架子上操作应精力集中，禁止打闹和玩笑，休息时应下架子。严禁酒后作业。

(5)遇有恶劣气候(如风力五级以上，高温、雨天气等)影响安全施工时应停止高处作业。

(6)大横杆应绑在立杆里边，绑第一步大横杆时，必须检查立杆是否立正，绑至四步时必须绑临时小横杆和临时十字盖。绑大横杆时，必须2--3人配合操作，由中间一人结杆、放平，按顺序绑扎。

(7)递杆、拉杆时，上下左右操作人员应密切配合，协调一致。拉杆人员应注意不碰撞上方人员和已绑好的杆子，下方递杆人员应在上方人员接住杆子后方可松手，并躲离其垂直操作距离3m以外。使用人力吊料，大绳必须坚固，严禁在垂直下方3m以内拉大绳吊料。使用机械吊运，应设天地轮，天地轮必须加固，应遵守机械吊装安全操作规程，吊运杉板、钢管等物应绑扎牢固，接料平台外侧不准站人，接料人员应等起重机械停车后再接料、解绑绳。

(8)未搭完的一切脚手架，非架子工一律不准上架。架子搭完后由施工人会同架子组长以及使用工种、技术、安全等有关人员共同进行验收，认为合格，办理交接验收手续后方可使用。使用中的架子必须保持完整，禁止随意拆、改脚手架或挪用脚手板；必须拆改时，应经施工负责人批准，由架子工负责操作。

(9)所有的架子，经过大风、大雨后，要进行检查，如发现倾斜下沉及松扣、崩扣要及时修理。

2．架子拆除安全技术及预防措施

(1)外架拆除前，领工员要向拆架施工人员进行书面安全交底工作。交底有接受人签字。

(2)拆除前，班组要学习安全技术操作规程，班组必须对拆架人员进行安全交底，交底要有记录，交底内容要有针对性，拆架子的注意事项必须讲清楚。

(3)拆架前在地上用绳子或铁丝先拉好围栏，没有监护人，没有安全员工长在场，外架不准拆除。

(4)架子拆除程序应由上而下，按层按步拆除。先清理架上杂物，如脚手板上的混凝土、砂浆块、U型卡、活动杆子及材料。按拆架原则先拆后搭的杆子。剪刀撑、拉杆不准一次性全部拆除，要求杆拆到哪一层，剪刀撑、拉杆拆到哪一层。

(5)拆除工艺流程：拆护栏→拆脚手板→拆小横杆→拆大横杆→拆剪刀撑→拆立杆→拉杆传递至地面→清除扣件→按规格堆码。

(6)拆杆和放杆时必须由2--3人协同操作，拆大横杆时，应由站在中间的人将杆顺下传递，下方人员接到杆拿稳拿牢后，上方人员才准松手，严禁往下乱扔脚手料具。

(7)拆架人员必须系安全带，拆除过程中，应指派一个责任心强、技术水平高的工人担任指挥，负责拆除工作的全部安全作业。

(8)拆架时有管线阻碍不得任意割移，同时要注意扣件崩扣，避免踩在滑动的杆件上操作。

(9)拆架时螺丝扣必须从钢管上拆除，不准螺丝扣在被拆下的钢管上。

(10)拆架人员应配备工具套，手上拿钢管时，不准同时拿板手，工具用后必须放在工具套内。

(11)拆架休息时不准坐在架子上或不安全的地方，严禁在拆架时嘻戏打闹。

(12)拆架人员要穿戴好个人劳保用品，不准穿胶底易滑鞋上架作业，衣服要轻便。

(13)拆除中途不得换人，如更换人员必须重新进行安全技术交底。

(14)拆下来的脚手杆要随拆、随清、随运，分类、分堆、分规格码放整齐，要有防水措施，以防雨后生锈。扣件要分型号装箱保管。

(15)拆下来的钢管要定期重新外刷一道防锈漆，刷一道调合漆。弯管要调直，扣件要上油润滑。

(16)严禁架子工在夜间进行架子搭拆工作。未尽事宜工长在安全技术交底中做详细的交底，施工中存在问题的地方应及时与技术部门联系，以便及时纠正。

世界现代石油工业最早诞生于美国宾西法尼亚州的泰特斯维尔村。一个叫乔治·比尔斯的人于1855年请美国耶鲁大学西利曼教授对石油进行了化学分析，得出了石油能够通过加热蒸馏分离成几个部分，每个部分都含有碳和氢的成分，其中一种就是高质量的用以发光照明的油。1858年比尔斯请德雷克上校带人打井，1859年8月27日在钻至69英尺时，终于获得到了石油。从此，利用钻井获取石油、利用蒸馏法炼制煤油的技术真正实现了工业化，现代石油工业诞生了。　随着人类对石油研究的不断深入，到了20世纪，石油不仅成为现代社会最重要的能源材料，而且其五花八门的产品已经深入到人们生活的各个角落，被人们称为“黑色的金子”，“现代工业的血液”，极大地推动了人类现代文明的进程。高额的石油利润极大推动了石油勘探开采活动，除了陆地石油勘探外，对于海洋石油资源的开发也日益深入。近海石油的勘探开发已有100多年的历史。1897年，在美国加州Summer land滩的潮汐地带上首先架起一座76.2米长的木架，把钻机放在上面打井，这是世界上第一口海上钻井。1920年委内瑞拉搭制了木制平台进行钻井。1936年美国为了开发墨西哥湾陆上油田的延续部分，钻成功第一口海上油井并建造了木制结构生产平台，两年后，于1938年成功地开发了世界上第一个海洋油田。第二次世界大战后，木制结构平台改为钢管架平台。1964-1966年英国、挪威在水深超过100米、浪高达到30米、最高风速160千米/小时、气温至零下且有浮冰的恶劣条件下，成功地开发了北海油田。标志着人们开发海上油田的技术已臻成熟。目前已有80多个国家在近海开展石油商业活动，原油产量占世界石油总产量的30%左右。1897年，在世界上第一口海上钻井的旁边，美国人威廉姆斯在同一个地方造了一座与海岸垂直的栈桥，钻机、井架等放在上面钻井。由于栈桥与陆地相连，物资供应就方便多了。另外，钻机在栈桥上可以随意浮动，从而在一个栈桥上可打许多口井。在海边搭架子，造栈桥基本上是陆地的延伸，与陆地钻井没有差别。能否远离岸边在更深的海里钻井呢？　1932年，美国得克萨斯公司造了一条钻井驳船“Mcbride”，上面放了几只锚，到路易斯安那州Plaquemines地区“Garden”岛湾中打井。这是人类第一次“浮船钻井”，即这个驳船在平静的海面上漂浮着，用锚固定进行钻井。但是由于船上装了许多设备物资器材，在钻井的时候，该驳船就坐到海底了。从此以后，就一直用这样的方式进行钻探。这就是第一艘坐底式钻井平台。同年，该公司按设计意图建造了一条坐底式钻井驳船“Gilliasso”。1933年这艘驳船在路易斯安那州Pelto湖打了“10号井”，钻井进尺5700英尺。以后的许多年，设计和制造了不同型号的许多坐底式钻井驳船，如1947年，john hayward设计的一条“布勒道20号”，平台支撑件高出驳船20多米，平台上备有动力设备、泵等。它的使用标志着现代海上钻井业的诞生。

由于经济原因，自升式钻井平台开始兴起，滨海钻井承包商们认识到在40英尺或更深的水中工作，升降系统的造价比坐底式船要低得多。自升式钻井平台的腿是可以升降的，不钻井时，把腿升高，平台坐到水面，拖船把平台拖到工区，然后使腿下降伸到海底，再加压，平台升到一定高度，脱离潮、浪、涌的影响，得以钻井。1954年，第一条自升式钻井船“迪龙一号”问世，12个圆柱形桩腿。随后几条自升式钻井平台，皆为多腿式。1956年造的“斯考皮号”平台是第一条三腿式的自升式平台，用电动机驱动小齿轮沿桩腿上的齿条升降船体，桩腿为×架式。1957年制造的“卡斯二号”是带有沉垫和4条圆柱形桩腿的平台。　随着钻井技术的提高，在一个钻井平台上可以打许多口井而钻井平台不必移动，特别是近海的开发井。这样，固定式平台也有发展。固定式平台就是建立永久性钻井平台，大都是钢结构，打桩，然后升出海面；也有些是水泥结构件。至今工作水深最深的固定平台是“Cognac”，它能站立在路易斯安那州近海318米水深处工作。

1953年，Cuss财团造成的“Submarex”钻井船是世界第一条钻井浮船，它由海军的一艘巡逻舰改装建成，在加州近海3000尺水深处打了一口取心井。1957年，“卡斯一号”钻井船改装完毕，长78米，宽12.5米，型深4.5米，吃水3米，总吨位3000吨，用6台锚机和6根钢缆把船系于浮筒上。用浮船钻井会带来一系列问题，由于波浪、潮汐至少给船带来三种运动，即漂移、摇晃、上下升沉，钻头随时可能离开井底，泥浆返回漏失，钻遇高压油气大直径的导管伸缩运动而不能耐高压等等。这样就把防喷器放到海底。该船首先使用简易的水下设备，从而把浮船钻井技术向前推进了一步。　浮船钻井的特点是比较灵活，移位快，能在深水中钻探，比较经济。但它的缺点是受风浪海况影响大，稳定性相对较差，给钻井带来困难。

1962年，壳牌石油公司用世界上第一艘“碧水一号”半潜式钻井船钻井成功。“碧水一号”原来是一条坐底式平台，工作水深23米。当时为了减少移位时间，该公司在吃水12米的半潜状态下拖航。在拖航过程中，发现此时平台稳定，可以钻井，这样就受到了启示，后把该平台改装成半潜式钻井平台。1964年7月，一条专门设计的半潜式平台“碧水二号”在加州开钻了。第一条三角形的半潜式平台是1963年完工的“海洋钻工号”，第二条是1965年完工的“赛德柯135”。

随着海上钻井的不断发展，人类把目光移向更深的海域。半潜式钻井平台就充分显示出它的优越性，在海况恶劣的北海，更是称雄，与之配套的水下钻井设备也有发展，从原来简单型逐渐趋于完善。半潜式钻井平台的定位一般都是用锚系定位的，而深海必须使用动力定位。第一条动力定位船是“Cussl”，能在12000英尺水深处工作，获取600英尺的岩心。以后出现了动力定位船“格洛玛·挑战者号”，它于1968年投入工作，一直用于大洋取心钻井。世界上真正用于海上石油勘探的第一条动力定位船是1971年建成的“赛柯船445”钻井船，工作水深在动力定位时可达600米以上。　半潜式平台有自航和非自航的。动力定位船所配套的水下设备是无导向绳的水下钻井设备。后来，钻井平台又有新的型式出现。如张力腿平台和“Spar”。科学在进步，时代在发展，海上钻井技术也在飞速发展，人们现在已向更深的海域进军，无论是钻井井深、钻井水深、钻井效率都有新的世界纪录出现。

中国海洋钻井平台发展概况

中国石油工业起步比较晚，上世纪50年代末，当时的石油部领导提出了“上山下海，以陆推海”的海洋石油发展大略。1963年，在对海南岛和广西地质资料进行详尽分析的基础上，决定在南中国海建造海上石油平台。此后的2年间，广东茂名石油公司的专家们用土办法制成了中国第一座浮筒式钻井平台，在莺歌海渔村水道口外距海岸4公里处钻了3口探井，并在400米深的海底钻获了15升原油。1966年12月31日，中国的第一座正式海上平台在渤海下钻，并于1967年6月14日喜获工业油流，从此揭开了中国海洋石油勘探开发的序幕。

1981年地矿部为了开展海洋石油勘探，决定建设一台半潜式的海洋钻井船，取名叫“勘探三号”。1984年6月由上海708研究所、上海船厂、海洋地质调查局联合设计，上海船厂建造的中国第一座半潜式钻井平台—勘探3号建成。其后转战南北，共打出15口海底油、气井。它为发现中国东海平湖油气田残雪构造，作出了重要贡献。

“勘探3”号由一座箱式甲板（亦称平台甲板）6根大型立柱、一座高大井架和两只潜艇式的沉垫组成的半潜式钻井平台。从沉垫底部到平台的上甲板有35.2米高，相当于一座12层的高楼，如果算到井架顶部总高有100米，总长91米，总宽71米，工作排水量219910吨，工作吃水20米，平台上装有900项，8600多台件机电设备。平台甲板被6根直径9米的主柱高高地托在高空，远远看去像是一座岛屿。它除了包括钻井、泥浆、固井、防喷系统在内的全套钻探设备外，还配置了4组（8台）150吨的电动锚机，5组660千瓦的柴油发电机组。同时，船上还配有潜水钟和甲板减压舱组成的200米饱和潜水系统，防火、防爆和可燃性气体自动报警系统等现代化设备。“勘探3”号平台上设有地质楼、报务室、应急发电机室、水文气象室、中心控制室和居住室等现代化的生活设施，水电通讯一应齐全，甲板顶还有可供直升飞机起降的停机坪。

半潜式钻井平台具有优良的抗风浪性能和较大的可变载荷，并可在较深海域进行钻探作业。当时世界上只有少数几个国家能建造，而且造价昂贵。为了能设计出适应中国大陆架实际情况的半潜式钻井平台，3个单位的设计人员收集了大量的水文气象资料，并通过深入实际的调查研究，对5种方案进行了严格筛选，最后正式确定采用矩形半潜式钻井平台的方案。其主要性能参数为；工作水深35～200米，最大钻井深度6000米。

1984年6月25日上午，“勘探3”号在中国最大的拖轮“德大”号的拖引下，离开上海港到东海温州湾外的海域进行各种性能试验。试验表明，“勘探3”号辐射状锚泊系统布置合理，十分适应该平台的精确定位和作业。其间“勘探3”号在试验的狂风巨浪中接受了中国船舶检验局和美国ABS船级社的入级签证，美国船级社的日籍验船师木下博敏把“勘探3”号称作为中国现代海上工程的标志。国外一般海洋钻探公司获悉中国有这样高质量的钻井平台后，纷纷前来探询租用或合资经营“勘探3”号钻探承包作业的可能性。

目前世界海洋石油的勘探开发主要集中在靠近陆地的称之为大陆边缘的部分。大陆边缘又分为大陆架、大陆坡和大陆隆三部分。中国大陆架是世界最宽的大陆架之一，总面积473万平方千米。据有关专家估计仅大陆架石油地质储量约250亿吨，天然气80000亿立方米。如果再考虑整个大陆边缘，其发展前景更不可限量。根据1994年的数据，中国海上采集地震测线57万公里，打探井363口，发现油气构造88个，获得石油地质储量11.88亿吨、天然气地质储量1800亿立方米，年产量达到了647万吨。目前年产油量2500万吨，年产气量约50亿立方米。

2008年6月6日，中国石油天然气集团公司宣布：目前全球最大的座底式钻井平台——中油海三号座底式钻井平台安全抵达冀东南堡油田。该平台投用后，将大大提高中国石油滩海地区勘探开发的能力。中油海三号是由中国石油海洋公司与上海708所联合研制，由山海关造船厂制造。该平台长78.4米，宽41米，上甲板高20.9米，空船总重量5888吨，适合10米以内水深的海上作业，是目前全球最大的座底式钻井平台。中国石油海洋公司组建于2004年11月，2006年，公司在渤海湾三个油田海上钻完井17口，试油试采11.2万吨，动用自有船舶8艘、外雇船舶19艘，安全完成了19次海上平台的拖航、移位。目前，中国石油海洋公司已拥有各类移动式平台七座，包括五座自升式钻井平台和两座生活平台，还有正在新加坡建造三座自升式钻井平台，预计将于2008—2009年间陆续完成。

目前中国正在设计、建造的超深水钻井平台（船）主要有：

一、由708所与上海外高桥造船厂设计、建造3000米工作水深的半潜式钻井平台。

二、中国船舶重工集团公司大连造船新厂建造了BG9000型4艘超深水半潜式钻井平台。

三、由中国与韩国合资的江苏韩通船舶重工有限公司承担建造、舍凡钻井公司（Sevan Drilling)拥有的“舍凡钻工（Sevan Driller)”号半潜式平台，工作水深达当前创世界纪录的12500英尺（3810米）；中部具有双井架的、钻深能力亦达当前创世界纪录的40000英尺（12200米）超深井钻机；是世界第一艘SSP（即舍凡稳定性（减摇）钻井平台）。

四、由上海船厂与美国Frontter公司签订于2007年3季末以后开始建造4-5万吨动力定位深水钻井船。

以上均是中国垮入超深水钻井平台建造的重要标志，目前中国在建造平台、船体吨位总量方面仅次于韩国而居世界第2位，但在自行设计建造用于平台、船上的主机、特别是浮式钻井专用设备方面几乎还是空白，这需要国内海洋装备企业瞄准世界顶尖水平继续努力。　 五、 “海洋石油981”是中国首次自主设计、建造的第六代3000米深水半潜式钻井平台，代表了当今世界海洋石油钻井平台技术的最高水平，堪称海工装备里的“航空母舰

2008年世界海洋工程装备市场概况

2008年．蓬勃发展的海洋工程装备制造业给萧条的船舶市场带来了一些惊喜。海工装备租赁市场的火爆不仅为海工企业带来了大量订单，也催生了一些像迪拜船厂这样的新船企。然而，受金融危机和油价下跌的双重夹击，世界海洋工程装备市场的发展前景仍然十分微妙。

2008年共有60套钻井装备成交，订造量再创近几年新高。这60套钻井装备包括自升式钻井平台26座、半潜式钻井平台15座、钻井船19艘。其中，深水装备占总订单量的比例从2007年的48%上升到2008~#的57%，成为投资重点。

自升式和半潜式钻井平台的建造主要集中在新加坡吉宝和胜科海事两大集团，其市场竞争优势明显。截至去年底，全球自升式钻井平台订单共计79座，而新加坡两大集团手持32座，市场占有率达41%；全球半潜式钻井平台订单共计55座，新加坡两大集团手持23座，市场占有率达42%。

钻井船订单则主要被韩国船企承揽。该市场在目前海洋工程装备建造领域是集中度最高的。截至2008年底，全球船企手持钻井船订单总计44艘，其中韩国四大船企（大宇、三星、现代重工、STX)手持订单达到41艘，市场占有率达93%。2008年，这四大船企更是包揽了全部订单。

中东地区近年来海洋开发逐渐升温，凭借多年积累的海工装备修理经验和资源优势，阿联酋船企迅速崛起，成为一支不可小觑的海工装备制造力量。在自升式钻井平台建造领域，目前阿联酋船企手持订单总数达21座，仅次于新加坡。

韩国占据FPSO新建市场的主导地位。截至2008年11月底，全球有超过7家建造商持有FPSO(包括FPSO新建和改装）的建造订单。从手持订单看，韩国依然占据FPSO新建领域的主导地位，三大船企（三星、现代、大宇）手持FPSO新建订单共计9艘，市场占有率达75%。三星重工是世界最大的FPSO建造厂商，目前手持7艘：FPSO订单，其中有4艘是FlexLNG公司订造的LNG—FPSO，目前全球仅三星重工在建造该型船。

从2008年下半年开始，愈演愈烈的全球金融危机对海工装备制造业的影响逐步显现。由于信贷紧缩、融资困难，一些海洋工程项目被迫推迟或取消，甚至出现了企业破产的情况。12月，要求海洋工程产品延期交付和订单取消的情况变得更加严重，多家海洋工程公司与新加坡吉宝集团协商取消订单。目前，新加坡吉宝集团已有价值4．5亿美元的1座半潜式钻井平台和1艘多用途工作船的订单被取消，另有2座自升式钻井平台订单还在协商。据报道，由于项目取消，已有一些原本用于改装FPSO的单壳油船被卖掉。

巴克莱公司最近发布的《全球勘探开发投资调查》表明，连续6年增长的全球油气勘探开发投资将在2009年减少12%，由2008年的4540亿美元减至4000亿美元，市场正在经历一轮大洗牌。

一、海洋石油钻井技术特点

1.作业范围广且质量要求高

移动式钻井平台（船）不是在固定海域作业，应适应移位、不同海域、不同水深、不同方位的作业。移位、就位、生产作业、风暴雨雪等复杂作业工况对钻井平台（船）提出很高的质量要求。如半潜式钻井平台工作水深达1500～3500米，而且要适应高海况持续作业、13级风浪时不解脱等高标准要求。

2.使用寿命长，可靠性指标高

高可靠性主要体现在：（1）强度要求高，永久系泊在海上，除了要经受风、浪、流的作用外，还要考虑台风、冰、地震等灾害性环境力的作用；（2）疲劳寿命要求高，一般要求25～40年不进坞维修，因此对结构防腐、高应力区结构形式以及焊接工艺等提出了更高要求；（3）建造工艺要求高，为了保证海洋工程的质量，采用了高强度或特殊钢材（包括Z向钢材、大厚度板材和管材）；（4）生产管理要求高，海洋工程的建造、下水、海上运输、海上安装甚为复杂，生产管理明显地高于常规船舶。

3.安全性要求高

由于海洋石油工程装置所产生的海损事故十分严重，随着海洋油气开发向深海区域发展、海上安全与技术规范条款的变化、海上生产和生活水准的提高等因素变化，对海洋油气开发装备的安全性能要求大大提高，特别是对包括安全设计与要求、火灾与消防及环保设计等HSE的贯彻执行更加严格。

4.学科交叉，技术复杂

海洋石油钻井平台的结构设计与分析涉及了海洋环境、流体动力学、结构力学、土力学、钢结构、船舶技术等多门学科。因此，只有运用当代造船技术、卫星定位与电子计算机技术、现代机电与液压技术、现代环保与防腐蚀技术等先进的综合性科学技术，方能有效解决海洋石油开发在海洋中定位、建立海上固定平台或深海浮动式平台的泊位、浮动状态的海上钻井、完井、油气水分离处理、废水排放和海上油气的储存、输送等一系列难题。

二、总体历程

海洋石油钻井的特点决定了它的难度，随着技术的进步，钻井平台也得到快速发展。

海洋石油的勘探开发已有100多年的历史。海洋钻井平台作为海洋石油开采的必备装备，从一开始就与海洋石油的勘探开发同步发展着。1897年，在美国加利福尼亚州Summerland滩的潮汐地带上首先架起一座76.2米长的木架，把钻机放在上面打井，这是世界上第一口海上钻井。那是人类海洋石油开发的开端，也是海洋钻井平台发展的伊始。图34-12是海洋石油平台发展历程简图。

纵观世界海洋钻井平台的发展历史，自1887年世界上最早的海上石油勘探开发工作起源以来，直到50多年以后，也就是20世纪40年代末期，海上石油工程才开始有了起色，并发生了较大变化。当时世界范围内共有3个国家能够从事海上石油开发工作，所用的平台都是固定式平台，且结构和钻井方式均比较简单，平台适应水深的能力只有几十米。但随着装备技术的不断进步及石油的战略意义和石油本身带给人们巨额利润的诱惑，致使海洋油气资源的勘探开发格局发生了巨大变化。60年来，尤其是近20年来，以美国、挪威等西方发达国家为代表的海洋勘探开发水平已上升到了一个很高的层次，无论从钻井平台本身而言，还是从钻井装备能力、控制技术及适应性而言，均为海洋油气勘探开发提供了良好的保障。一方面钻井平台的数量剧增，品种多样；另一方面，适应水深和钻深的能力越来越强。据统计，目前世界上仅移动式钻井平台数量已接近700台，最大适应水深能力已超过3000米，钻井深度已超过12000米。不仅如此，世界范围内具备从事海洋勘探开发能力的国家和海洋油气开采量也同样发生了巨大变化，目前全球范围内能够从事海洋勘探开发的国家和地区已达到100多个，所开发的油气产量已占全球总油气产量的35％左右，其发展速度非常迅猛。

图34-12　海洋石油平台发展历程简图

1887年，世界上最早的海上石油勘探。

20世纪40年代末，海上石油工程发生了巨大的变化和发展。

50年前，全世界只有3个国家进行海上石油开发，所有平台都是固定式平台，可钻井水深只有几十米。

目前，已有100多个国家和地区进行海上石油工程作业；海上石油产量约占全世界总产量35％左右；全世界有近700台移动式钻井平台工作；工作最大水深已超过3000米。表34-2为1950—1980年30年间钻井装置发展情况。

海洋钻井平台是主要用于钻探井的海上结构物。平台装钻井、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。开发海洋石油，首先从浅水海域开始，然后逐渐向深海发展。

表34-2　1950—1980年世界钻井装置发展情况

海洋钻井平台经历了由浅海到深海、由简单到复杂的发展过程（图34-13）。

图34-13　随水深增大的钻井平台的发展

三、详细历程

世界现代石油工业最早诞生于美国宾西法尼亚州的泰特斯维尔村。一个名为乔治·比尔斯的人于1855年请美国耶鲁大学西利曼教授对石油进行了化学分析，石油通过加热蒸馏分离成几部分，每部分都含有碳和氢的成分，其中一种就是高质量的用以发光照明的油。1858年比尔斯请德雷克上校带人打井，1859年8月27日在钻至69英尺时，终于获得了石油。从此，利用钻井获取石油、利用蒸馏法炼制煤油的技术真正实现了工业化，现代石油工业诞生了。

随着人类对石油研究的不断深入，到了20世纪，石油不仅成为现代社会最重要的能源材料，而且其五花八门的产品已经深入到人们生活的各个角落，被人们称为“黑色的金子”，“现代工业的血液”，极大地推动了人类现代文明的进程。高额的石油利润极大推动了石油勘探开采活动，除了陆地石油勘探外，对于海洋石油资源的开发也日益深入。

1897年，在美国加利福尼亚州Summerland滩的潮汐地带上首先架起一座76.2米长的木架，把钻机放在上面打井，这是世界上第一口海上钻井。

1897年，在世界上第一口海上钻井的旁边，美国人威廉姆斯在同一个地方造了一座与海岸垂直的栈桥，钻机、井架等放在上面钻井。由于栈桥与陆地相连，物资供应就方便多了。另外，钻机在栈桥上可以随意浮动，从而在一个栈桥上可打许多口井。在海边搭架子，造栈桥基本上是陆地的延伸，与陆地钻井没有差别。

1920年，委内瑞拉搭制了木制平台进行钻井。

1932年，美国得克萨斯公司造了一条钻井驳船“Mcbride”，上面放了几只锚，到路易斯安那Plaquemines地区“Garden”岛湾中打井。这是人类第一次“浮船钻井”，即这个驳船在平静的海面上漂浮着，用锚固定进行钻井。但是由于船上装了许多设备物资器材，在钻井的时候，该驳船就坐到海底了。从此以后，就一直用这样的方式进行钻探。这就是第一艘坐底式钻井平台。同年，该公司按设计意图建造了一条坐底式钻井驳船“Gilliasso”。1933年这艘驳船在路易斯安那州Pelto湖打了“10号井”，钻井进尺5700英尺。以后的许多年，设计和制造了不同型号的许多坐底式钻井驳船，如1947年，Johnhayward设计的一条“布勒道20号”，平台支撑件高出驳船20多米，平台上备有动力设备、泵等。它的使用标志着现代海上钻井业的诞生。

1936年美国为了开发墨西哥湾陆上油田的延续部分，钻成功第一口海上油井并建造了木制结构生产平台，于1938年成功地开发了世界上第一个海洋油田。第二次世界大战后，木制结构平台改为钢管架平台。

1953年，Cuss财团建造的“Submarex”钻井船是世界第一条钻井浮船，它由海军的一艘巡逻舰改装建成，在加利福尼亚州近海3000英尺水深处打了一口取心井。1957年，“卡斯一号”钻井船改装完毕，长78米，宽12.5米，型深4.5米，吃水3米，总吨位3000吨，用6台锚机和6根钢缆把船系于浮筒上。用浮船钻井会带来一系列问题，由于波浪、潮汐至少给船带来三种运动，即漂移、摇晃、上下升沉，钻头随时可能离开井底，钻井液返回漏失，钻遇高压油气大直径的导管伸缩运动而不能耐高压等。这样就把防喷器放到海底。该船首先使用简易的水下设备，从而把浮船钻井技术向前推进了一步。浮船钻井的特点是比较灵活，移位快，能在深水中钻探，比较经济。但它的缺点是受风浪海况影响大，稳定性相对较差，给钻井带来困难。

1954年，第一条自升式钻井船“迪龙一号”问世，12个圆柱形桩腿。随后几条自升式钻井平台，皆为多腿式。1956年造的“斯考皮号”平台是第一条三腿式的自升式平台，用电动机驱动小齿轮沿桩腿上的齿条升降船体。1957年制造的“卡斯二号”是带有沉垫和4条圆柱形桩腿的平台。由于经济原因，自升式钻井平台开始兴起，滨海钻井承包商们认识到在40英尺或更深的水中工作，升降系统的造价比坐底式船要低得多。自升式钻井平台的腿是可以升降的，不钻井时，把腿升高，平台坐到水面，拖船把平台拖到工区，然后使腿下降伸到海底，再加压，平台升到一定高度，脱离潮、浪、涌的影响，得以钻井。

1954年提出张力腿式钻井平台（TLP）设想，英国北海Hutton油田首次于生产中使用此平台，1983年安装，1984年投产。

随着钻井技术的提高，在一个钻井平台上可以打许多口井而钻井平台不必移动，特别是近海的开发井。这样，固定式平台也有发展。固定式平台就是建立永久性钻井平台，大都是钢结构，打桩，然后升出海面；也有些是水泥结构件。

1962年，壳牌石油公司用世界上第一艘“碧水一号”半潜式钻井船钻井成功。“碧水一号”原来是一条坐底式平台，工作水深23米。当时为了减少移位时间，该公司在吃水12米的半潜状态下拖航。在拖航过程中，发现此时平台稳定，可以钻井，这样就得到了启示，后把该平台改装成半潜式钻井平台。1964年7月，一条专门设计的半潜式平台“碧水二号”在加利福尼亚州开钻了。第一条三角形的半潜式平台是1963年完工的“海洋钻工号”，第二条是1965年完工的“赛德柯135”。

随着海上钻井的不断发展，人类把目光移向更深的海域。半潜式钻井平台就充分显示出它的优越性，在海况恶劣的北海，更是称雄，与之配套的水下钻井设备也随之发展，从原来简单型逐渐趋于完善。半潜式钻井平台一般都是用锚系定位的，而深海必须使用动力定位。第一条动力定位船是“Cussl”，能在12000英尺水深处工作，获取600英尺的岩心。以后出现了动力定位船“格洛玛·挑战者号”，它于1968年投入工作，一直用于大洋取心钻井。世界上真正用于海上石油勘探的第一条动力定位船是1971年建成的“赛柯船445”钻井船，工作水深在动力定位时可达600米以上。

1950—1970年，由于石油钻采技术的迅速发展，陆地和近海勘探发现大量油气储，石油产量剧增，工业发达国家纷纷弃煤用油，加上汽车工业特别是家用汽车迅猛发展，大量耗油促使产油和炼油大增。

1971—1980年，由于中东战争等因素，油价攀升至每桶约32美元，促使海洋石油工业大发展，海洋石油钻井平台的设计建造数量从1975年的304艘增至1985年的772艘。由于油价从1981年开始下跌的延后效应（最低下跌至每桶不足16美元）。

1981—1996年，海洋石油钻井采油陷入不景气的低谷，投入海上勘探开发钻井逐年减少，1996年海洋钻井平台减至567艘，各石油设备制造厂商也大幅度萎缩或合并，海上新平台建造也较少，多数将旧平台更新改造，用以适应钻井水深和钻井深度向深部推进的需求。

1997—2004年，由于世界各国政治经济的诸多因素、科学技术的进步以及中东伊拉克对科威特战争和相随而至的两次美伊战事等原因，油价又逐渐上升，海上移动式钻井平台从1996年的56艘增至2002年的670艘。2003—2007年，各年依次为677艘、678艘、673艘、641艘和654艘（参见《世界石油》，2007年10月号），其中超水深的平台骤增，如2006年，世界工作水深不小于1524米（5000英尺）的超深水钻井平台（船）已111艘（包括83艘超深水半潜式钻井平台和28艘超深水钻井船）。

2001年，墨西哥湾钻井水深达2964米。

2002年，雪佛龙公司钻井垂深达9210米。

2003年，雪佛龙德士古公司在美国墨西哥湾钻井工作水深突破3000米。

四、发展趋势

在海上石油开采的最初阶段，由于向海上进军难度很大，在海上建造平台与在海上钻井的难度很大，所以最初的海上平台只是靠近海岸、在浅海处、用木头建造的近海结构物，而进行的也不过是在水深很浅的海域进行简单的钻井活动，还未能开始进行油气的规模开采。

随着人类科技的不断进步，人们对建筑材料的掌握更加深入，因此构建海洋钻井平台的材料由木材变成了钢材，离海岸的距离也逐渐变远，从由海岸建筑向海洋延伸逐渐转变为出现在海面上的钻井平台。

当钻井平台由近海位置向海洋方向进发时，海洋平台下方海水的深度会发生变化，逐渐增大，特别是达到大陆架的范围之后。此时海洋钻井平台就出现了各种类型，如适于较浅深度的稳性较高的重力式平台、便于移动的半浮式平台、在风浪中能够保持稳定的张力腿式平台。

（1）海洋钻井平台被少数国家长期垄断的局面将逐渐被打破。

在海洋钻井平台技术发展过程中，美国、挪威等西方发达国家由于起步早已积累了一定经验，尤其是在海洋深水技术开发方面一直处于领先和垄断地位，但随着近几年世界多个国家涉足海洋勘探开发领域，尤其是中国、巴西、韩国、日本等国家的崛起，今后海洋装备技术将呈现出多渠道、多国化、百花齐放的发展局面。

（2）海洋钻井平台将向高可靠性、自动化方向发展。

面对风、浪、流等各种复杂的海洋作业环境及海上安全与技术规范条款的要求等，石油装备的高可靠性是保证海洋油气能否顺利开发的先决条件。同时，为了提高平台作业效率，降低劳动强度及减小手工操作的误差率，海洋装备的自动化、智能化控制技术已得到较好的应用。但对发展中国家而言，尚需对DP3定位系统、自动化管子处理系统以及海洋水下设备下入工具等做进一步研究。

（3）海洋钻井平台向多功能化方向发展趋势明显。

20世纪90年代后期，部分钻井平台开始向多功能化方向发展。新型的多功能海洋平台不仅具有钻井功能，同时还具备修井、采油、生活和动力等多种功能。如具有动力定位装置的FPSO，不仅完全具备上述功能，而且还可以作为穿梭油轮，实现一条船开发一个海上大型油田的目标。多功能半潜式钻井平台不仅可用作钻井平台，也可用作生产平台、起重平台、铺管平台、生活平台以及海上科研基地，甚至可用作导弹发射平台等，适用范围越来越广。

（4）海洋钻井平台向深水领域发展必将成为新的发展方向。

世界主要海洋装备制造强国均已开始研究并制造大型化的海洋油气开发装备，作业水深已由早先的10～25米发展到当今的3000米以上，海洋油气开发装备的最大钻井深度可达12000米。目前，第5代、第6代超深水半潜式平台已成为发展潮流。根据美国权威机构统计分析，2001—2007年全世界投入的海洋油气开发项目为434个，其中水深大于500米的深水项目占48％，水深大于1200米的超深水项目达到22％，各大石油公司在深海领域的投资有不断增加的趋势，海洋钻井平台正不断向深水领域发展。