海洋开发与海洋工程技术

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1、海洋开发与海洋工程技术土木水利工程概论主要内容一、前言二、海洋油气开发技术三、海洋空间利用技术四、海洋能资源开发技术一、前言海洋开发是人类采用各种技术和方法把蕴藏在海洋中的矿产资源（海底矿产资源和海水资源）、生物资源、再生能源和空间资源开发出来，用于社会发展的整个行为，以及把海洋的潜在价值转化为实际价值和社会效益的各项活动。传统海洋开发：海洋运输、海盐业、海洋捕捞业新兴海洋开发：海洋石油天然气开采、海底采矿、海水养殖、海洋空间利用未来海洋开发：应用高科技手段，实现海洋矿产资源、生物资源、能源和空间资源的可持续开发与利用海

2、底矿产资源海洋空间资源海洋再生能源海水资源海洋生物资源海洋开发的重要性我国拥有大陆海岸线总长度18000多公里与6500多个面积在500平方米以上的岛屿。根据《联合国海洋法公约》我国所管辖的海域有近300万平方公里（相当于我国陆地国土的1/3）我国是一个发展中国家，人口、资源和环境的压力相当沉重。中国要摆脱人均资源低下，在21世纪中叶进入中等发达国家水平的一个重要出路就是走向海洋。海洋开发对海洋工程技术的挑战海洋环境条件的严酷性，使得海洋开发所依赖于海上工程设施技术复杂、投资多、风险大。随着海洋开发利用的规模日趋复杂和庞

3、大，要求人类对海洋环境条件的认识、工程设施的设计理论与建造技术等必须有很大的提高，以期在保证安全可靠的前提下节约工程造价、缩短建设周期、减少维修工作和延长使用年限。二、海洋油气开发技术研究资料表明，全球海洋蕴藏的可采石油储量约为1350亿吨，天然气储量约为140万亿立方米，约占世界油气总资源量的45％。我国近海大陆架面积140万平方公里，经过海洋石油地质专家的多年研究，预测其地质储量约275亿吨,天然气储量约41万亿立方米。目前仅在大陆架80多万平方公里的海域范围进行了初步勘探，就找到了石油地质储量13亿吨、天然气235

4、0亿立方米。混凝土重力式平台混凝土重力式平台由底部的大储油罐、单根或多根立柱、平台上甲板和组装模块等部分组成。世界上最大的混凝土平台建在北海的“斯塔福德－B”平台，总高度271m。钢导管架桩基平台平台在导管架的顶部，高于作业海区的波高，并用钢桩穿过导管固定于海底。1981年，美国在墨西哥湾水深312m的海域安装的一座重59000t的平台，整个平台高达368m。平湖油气田是我国东海海域第一个投入开发的油气田，位于上海市东南约400公里。自升式平台自升式钻井平台在平台与桩腿或桩腿沉垫之间有升降装置可使它们作相对的上下移动。常

5、用的可分为齿轮齿条式和液压插销式。最大工作水深约为100m左右。自升式平台多为拖航，也有可助航和自航的平台。中油海5号、6号钻井平台中油海2号、7号钻井平台张力腿平台张力腿平台的特点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采油平台。1994年投产的奥杰平台，工作水深达587m，是目前世界上水深最深的一座张力腿平台。与导管架平台相比，导管架平台的造价与水深关系大致呈指数关系增加，而张力腿平台的造价随水深的增加变化较小。由于每个张力腿都有很大的张力，张力腿平台在波浪中的运动幅度远小于半潜式平台，这对海上作业是

6、十分有利的。系索塔式平台系索塔式平台由垂直的塔型结构支承于海底，顶端的工作台被托出水面以上，用多根钢索向四周拉紧，使塔不宜倾斜并吸收风浪向它袭击的荷载。该类平台的作业水深在457～610m之间。半潜式平台半潜式平台由平台本体、立柱和下体或浮箱组成，是大部分浮体没于水面下的一种小水线面的移动式石油工作平台。大连新船重工有限责任公司开发的国际上最先进的第五代半潜式钻井平台，其工作水深3000米，可在风速41米/秒、浪高32米的恶劣气候海况下进行石油开采。浮式生产系统（FPSO）FPSO（Floatingproduction,

7、storageandoffloadingsystems）具有钻井、修井、采油、生活、动力等多种功能，而且又可作为穿梭油轮，它采用先进的内转塔式单点系泊装置，实现了一条船开发一个海上大型油田。海底采油生产系统把整个采油装置、油气分离装置、储油装置等完全置于水下的海底采油装置。我国的南海流花油田采用了这种海底采油装置，其水下作业全部由水下作业机器人承担，在浮式生产平台上用多功能液压系统实现了对水下井口系统的遥控。我国海洋石油产业中国海洋石油总公司1990年原油年产量100万吨；1996年原油年产量跃上千万吨大台阶为1500万

8、吨；2000年原油年产量1600万吨；2005年计划原油年产量4000万吨（油当量），其中渤海2000万吨。实现海上天然气年产100亿方。十五期间投入1200亿元人民币，建造50个平台。2010年实现海上天然气探明储量1万亿方，建成天然气年生产能力300亿方（目前海上气田年生产能力50亿方）。秦皇岛32－6油田东距塘