專利名稱：獨(dú)桶單柱式隔振抗冰井口平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于對(duì)簡(jiǎn)易平臺(tái)結(jié)構(gòu)型式的擴(kuò)充或?qū)贡谄脚_(tái)結(jié)構(gòu)型式的開(kāi)發(fā)。
目前的井口平臺(tái)，作為邊際油田的開(kāi)發(fā)手段是由臨時(shí)井口保護(hù)裝置發(fā)展而來(lái)，也稱簡(jiǎn)易平臺(tái)，現(xiàn)已有國(guó)外工程公司開(kāi)發(fā)的若干專利系列產(chǎn)品問(wèn)世。典型的有由美國(guó)EDG、CBS、Atlantia公司分別開(kāi)發(fā)的MANTIS系列(U.S.PATENTNo.5,122,010)MOSS系列(PATENT#4,818,145，#4,983,074)及SEA HORSE系列。已在美國(guó)墨西哥灣邊際油田開(kāi)發(fā)中廣泛應(yīng)用，也推廣到北海、印尼、馬來(lái)西亞等地。它們的結(jié)構(gòu)類型均屬于水下樁基導(dǎo)管架式結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)環(huán)境荷載均以風(fēng)暴(百年一遇)為標(biāo)準(zhǔn)而均未考慮冰荷載，結(jié)構(gòu)本身也有剛度小位移大的弱點(diǎn)。因此目前開(kāi)發(fā)的簡(jiǎn)易平臺(tái)都用在無(wú)冰區(qū)，而適合冰區(qū)海況條件的井口平臺(tái)尚無(wú)實(shí)例。
本發(fā)明的目的在于開(kāi)發(fā)一種適合冰區(qū)海況特別是我國(guó)冰區(qū)海況的具有抗冰能力的井口平臺(tái)。
本發(fā)明的技術(shù)方案發(fā)明是一種下端插入海底上端伸出水面并支承井口甲板的結(jié)構(gòu)體系，其特征在于它是由桶形基礎(chǔ)上接設(shè)有隔振裝置的立柱而構(gòu)成的獨(dú)桶單柱結(jié)構(gòu)體系。獨(dú)桶與單柱均由鋼板卷制焊接而成，桶柱之間以錐形鋼殼連接成整體。桶形基礎(chǔ)為吸力式基礎(chǔ)，由桶頂與桶壁構(gòu)成，分別用徑向肋和豎向肋加勁。桶頂?shù)拿娣e足以獲得由頂上水頭形成的使基礎(chǔ)下沉的吸力；桶壁尺寸足以獲得維持基礎(chǔ)穩(wěn)定所需的土抗力。桶基上的空心園柱內(nèi)通過(guò)井管具有保護(hù)井管免受海冰擠壓、撞擊的作用，柱壁厚度一般較大可以加肋也可不加肋。柱頂?shù)母粽裱b置即疊層橡膠支座系列置于柱頂周圍的承托上沿柱周按等距布置?？捎行ふ駝?dòng)對(duì)平臺(tái)的不利影響。本發(fā)明實(shí)質(zhì)上是將桶形基礎(chǔ)的吸力沉放技術(shù)，單柱的抗冰優(yōu)點(diǎn)與隔振裝置的減冰振技術(shù)相結(jié)合的成果。
本發(fā)明的使用方法(海上安裝方法)此獨(dú)桶單柱結(jié)構(gòu)，由駁船運(yùn)至?xí)r目標(biāo)地點(diǎn)，在浮吊輔助下實(shí)施沉放安裝，沉放采用吸力技術(shù)，使用由水面工作船控制的泵水系統(tǒng)。沉入開(kāi)始由浮吊將結(jié)構(gòu)放入水中觸底，使之在自重作用下將桶基下緣插入海底一定深度(至少1米)以形成適當(dāng)密封條件，隨即將泵水系統(tǒng)由空心圓柱放至水中，開(kāi)泵抽水使柱內(nèi)水位降低，由于圓柱與桶基連通而在桶體內(nèi)外形成水位差，在桶頂上下產(chǎn)生正壓差，即促使桶基下沉的吸力。吸力隨抽水而增大，逐使桶基逐步下沉直至桶壁全部沉入海底，沉放結(jié)束。隨后將泵水系統(tǒng)放回。再將甲板結(jié)構(gòu)安裝在柱頂?shù)母粽裰ё?，最后接上井管安裝井口操作裝置，平臺(tái)安裝完成。必要時(shí)平臺(tái)可以搬遷，按逆向程序進(jìn)行，在甲板結(jié)構(gòu)拆走后，用泵水系統(tǒng)向桶基內(nèi)注水加壓可將桶基頂起，在吊機(jī)輔助下將桶柱結(jié)構(gòu)遷移。
本發(fā)明的優(yōu)越性1.由于采用吸力式基礎(chǔ)及吸力沉放技術(shù)使平臺(tái)的海上安裝大為捷便，一般只須一天時(shí)間，由吊機(jī)輔助利用輕便的泵水系統(tǒng)實(shí)施抽水降壓便可完成桶柱結(jié)構(gòu)沉放安裝。而樁基導(dǎo)管架式井口平臺(tái)結(jié)構(gòu)的安裝一般須一周時(shí)間，且須打水下樁；2.單柱結(jié)構(gòu)具有最佳的抗冰性能；3.由于采用隔振裝置可以有效地消除冰激振動(dòng)對(duì)平臺(tái)的不利影響；4.由于優(yōu)點(diǎn)1將大大減少海上安裝費(fèi)用，從而降低平臺(tái)投資。
以下結(jié)合實(shí)施例及附圖
作進(jìn)一步說(shuō)明。附圖中 1-立柱 2-錐殼(帶有透水孔)3-桶頂 4-桶壁5-豎肋(12條) 6-徑向肋(12條)7-環(huán)向肋(2道) 8-承托9-隔振支座10-撐桿(6根)11-下甲板 12-上甲板13-井口(7個(gè)) 14-間隙此種井口平臺(tái)對(duì)于不同條件(井口數(shù)、冰荷載、水深、土質(zhì))可采取不同的結(jié)構(gòu)尺寸予以實(shí)現(xiàn)。本實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)條件及相應(yīng)結(jié)構(gòu)尺寸如下實(shí)現(xiàn)條件井口數(shù)——7口 冰荷載——300t～400t水 深——12～16m 土 質(zhì)——中軟粘土，中密粉土、砂土平臺(tái)結(jié)構(gòu)的相應(yīng)尺寸立柱直徑——4～5m 高度——15～20m 壁厚——3.0～3.5cm桶基直徑——14～15m 高度——13～14m 壁厚——2.0～2.5cm
平臺(tái)結(jié)構(gòu)中的立柱、桶形基礎(chǔ)及其間的錐殼均由鋼板卷制焊接而成，壁板之內(nèi)均有肋系加勁(立柱與錐殼的肋系與桶基肋系相連——附圖中表示)。
平臺(tái)的隔振裝置，選取橡膠鋼板疊層型式，其物理力學(xué)，幾何特性參數(shù)，同制造廠家提供，根據(jù)特性參數(shù)可確定其剪切剛度及壓縮剛度，通過(guò)冰激振動(dòng)分析或地震分析，選購(gòu)適宜型號(hào)。這種隔振支座可由日本、芬蘭等國(guó)的廠家購(gòu)賣。
權(quán)利要求
1.一種下端插入海底上端伸出水面并支承井口甲板的結(jié)構(gòu)體系，其特征在于此結(jié)構(gòu)體系是由下端開(kāi)口的桶形基礎(chǔ)上接設(shè)有隔振裝置的立柱而構(gòu)成的獨(dú)桶單柱結(jié)構(gòu)體系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)體系，其特征在于所說(shuō)的桶形基礎(chǔ)是吸力式基礎(chǔ)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)體系，其特征在于所說(shuō)的立柱是內(nèi)可通過(guò)數(shù)根井管的空心圓柱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)體系，其特征在于所說(shuō)的隔振裝置是置于立柱頂部承托上的疊層橡膠支座系列。
全文摘要
本發(fā)明屬于對(duì)簡(jiǎn)易井口平臺(tái)結(jié)構(gòu)型式的改進(jìn),目前的簡(jiǎn)易井口平臺(tái)是按風(fēng)暴荷載設(shè)計(jì)的,其結(jié)構(gòu)屬于水下樁基導(dǎo)管架型式,不大適合冰區(qū)海況的抗冰要求。本發(fā)明的目的是開(kāi)發(fā)一種適合冰區(qū)海況具有抗冰能力的簡(jiǎn)易井口平臺(tái)結(jié)構(gòu)型式。獨(dú)桶單柱式隔振抗冰井口平臺(tái),由桶形基礎(chǔ)上接空心立柱,頂部設(shè)隔振裝置的減冰振技術(shù)相結(jié)合。使之成為適用于冰區(qū)海況邊際油田開(kāi)發(fā)的一種新型井口平臺(tái)。
文檔編號(hào)E21B33/03GK1248662SQ98119930
公開(kāi)日2000年3月29日 申請(qǐng)日期1998年9月21日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月21日
發(fā)明者王翎羽, 邊啟光, 徐繼祖, 丁紅巖, 陳星 申請(qǐng)人:天津市南普近海工程開(kāi)發(fā)有限公司