半潛式鑽井船，又稱半潛式鑽井裝置，是用於海洋鑽井的海洋工程船舶。由於它像一艘水面船舶一樣漂浮在水面，故叫半潛式鑽井船。
基本介紹
- 中文名：半潛式鑽井船
- 外文名：semisubmersible drilling vessel
- 又稱：半潛式鑽井裝置
- 用於：海洋鑽井的海洋工程船舶
- 組成：上體、下體、支柱
- 原理：動力定位裝置
簡介,基本構造,組成系統,發展歷史,存在的問題,
簡介
半潛式鑽井船是浮船式鑽井平台，它通常是在機動船或駁船上布置鑽井設備。平台是靠錨泊或動力定位系統定位。浮船式鑽井裝置船身浮於海面，易受波浪影響。鑽井船的排水量從幾千噸到幾萬噸不等，它既有普通船舶的船型和自航能力，又可漂浮在海面上進行石油鑽井。
基本構造
半潛式鑽井船是一種小水線面雙體船，由上體、下體、支柱三部分組成。上體是工作平台，有三角形、四邊形、十字形等幾種形狀，在工作平台上安裝有鑽井裝置和各種附屬設備下體潛入水中，一般半潛式鑽井裝置有2個下體，每個下體以用2—3個支柱與上體相連。
由於半潛式鑽井裝置有下體潛入水中，與水面接觸的水線面積小，所以，受波浪影響小，容易保持船位，是一種理想的海上鑽井裝置，它可以在水深200—300米，甚至至更深的海洋進行海上鑽井作業，鑽井深度可達3—4千米。半潛式鑽井裝置上也可安裝動力定位裝置，利用動力定位保持在海底井口上方的固定位置，使海上鑽井作業順利進行。
組成系統
採用錨泊系統或動力定位系統，使船錨碇于海底井口上方進行鑽井的裝置。早期形式為鑽井駁船，多用舊船改裝，只適用於淺海風浪較小的海域。現代鑽井船多為專門設計，全部鑽井和生活設施都在船上，能自航並有向大型化發展的趨勢。移動靈活、適應水深大、可變甲板載荷大，自持能力強。缺點是受風浪影響大、穩定性差。採取的技術措施有:1，設減搖鰭以減輕船的搖擺;2，採用DP動力定位，位置精度可達5米之內;,3，鑽桿和升沉補償裝置等，以適應鑽井船的搖擺、位移和升沉;4，配備水下防噴器，隔水管，採油樹、ROV等水下設備;
動力定位系統由聲納發生器、接收器、DGPS，信號感測器，電子計算機及全迴轉推進器組成。水下井口的聲納發生器發出信號，船底的接收器能測出船的偏移方位和數值; DGPS天線接收的衛星定位信號; 風速儀，測速儀測得的信號一起輸入計算機，計算機運算並自動控制相應的推進器運轉發出推力使鑽井船復位，不需拋錨。
發展歷史
鑽井船的建造集中期分三個階段:一是1975~1977年，二是1981~1983年，三為1998~2000年(建造數量最多)。現有鑽井船中，船齡為10~15年的占一半，20~30年的占一半。2008年全球共有44艘鑽井船，主要分布在巴西、西非和南亞等地。主要建造國家是韓國和日本。韓國主要有三星重工、現代重工、大宇造船，日本主要是三菱重工、三井造船、日立造船等。設計公司主要有荷蘭MSC公司、Offshore Discoverer公司等。此外，近年來，韓國船企不斷開發設計出新概念船，在海上鑽井設備船開發和建造上已取得國際領先優勢，成為國際海洋油氣設備市場上高技術含量、高附加值產品。如三星重工開發出LNG~FPSO，並從英國的石油公司承接到訂單；其他如大宇造船、現代重工正在著手研發設計新概念船包括:FDPSO船、破冰FPSO船、破冰油船、破冰櫃船、雙鑽塔式鑽井船等。 總體而言，在鑽井設備中，目前自升式鑽井平台、半潛式鑽井平台和鑽井船在海洋石油勘探中使用最為廣泛，它們均有各自的特點，比如適用於深海鑽井的主要是半潛式鑽井平台和鑽井船，其中深海半潛式鑽井平台技術從第一代已發展到第六代，目前以第六代為主，適用於工作水深為3048~3810米的極惡劣海洋環境，採用動力定位系統;而現有的鑽井船也大多數採用動力定位，適用於1000多米的水深。所以，深海半潛式鑽井平台主要活躍在英國北海、美國墨西哥灣、巴西、西非、澳大利亞等海域，現有鑽井船主要活躍在巴西海域、美國墨西哥灣和西非海域，而自升式鑽井平台只能活躍於近海海域。
存在的問題
半潛式鑽升船不僅結構複雜、造價 昂貴，一旦發生事故，還會對海洋環境造成很大的污染，帶來不可估量的經濟損失。因此，保證鑽井船在服役期 內的安全性至關重要。海洋鑽井船長期服役在惡劣的海洋環境中，並受到各種載荷 的互動作用，因此，疲勞失效成為結構失效的一種主要形式。這就需要在鑽井 船設計 時或服役一段 時期或改裝後，進行疲勞強度校核和疲勞壽命評估。
半潛式鑽井冉什結構不同丁導管架式鑽井 台，管節點仍為其主要的疲 勞失效 區。由於半潛式鑽井船管節點為薄壁焊接結構，且這些節點所受的載荷極其複雜，規範中關於管節點應力集中係數的計算公式不適用。因此其疲勞分析的工程實踐是十分複雜的。
