囪式導管架的製作方法
2023-06-01 06:02:51
囪式導管架的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種囪式導管架，包括導管架傾斜段，該導管架傾斜段是由四根具有斜度的腿柱以及設置在相鄰兩個腿柱之間的數根橫向拉筋和縱向斜拉筋構成的桁架形結構體，該導管架傾斜段下端通過四組裙樁固定在海底，導管架頂端支撐安裝上部平臺；其改進之處是，導管架傾斜段上端的工作點處設有一段由數根呈豎直狀的腿柱以及設置在該相鄰的兩個呈豎直狀腿柱之間的橫向拉筋和縱向斜拉筋構成的導管架垂直段，該導管架垂直段的上端為支撐上部平臺的連接點；可以適用在較大水深範圍內，在水深增加的情況下，用較小的導管架仍可支撐較大的生產平臺，節省工期，降低成本。
【專利說明】囪式導管架
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及海洋油氣開發裝備，尤其涉及一種囪式導管架生產平臺。
【背景技術】
[0002]導管架是用於支撐開發海上油氣資源而建設的海上生產平臺。海上生產平臺的基礎結構，為了保證聳立在各種水深海域中固定式生產平臺的安全和穩定性，結構上必須設置雙向傾斜的腿柱(四根)支撐在海底，在每個插入海底的腿樁處再打入一組裙樁(每組有兩根或三根樁的不等)，裙樁要打入海底泥面以下80米左右的深度，這樣就可以把導管架牢牢地固定在海底，使導管架支撐的上部平臺能夠抵禦各種惡劣海況條件。
[0003]在海域深度為幾十米的海域設計建造有斜率的導管架比較容易。在海域水深增加到100至300米的深海中，導管架設計建造就變得比較麻煩。因為在深海中，導管架腿柱的長度也要隨之加長，為了能支撐上部平臺設施，導管架腿柱之間的軸向間距必須加大，使導管架下部橫截面積拉大，才能保證導管架頂部能支撐要安裝各種生產設施的大型平臺，所以建造成本會急劇增加；如果不增加腿柱之間的軸向間距，傾斜的腿柱到一定的高度就會交叉在一起，無法支撐起安裝有各種生產設施的大型平臺。如果不限制具有斜率腿柱的長度，隨著水深的增加，會使導管架越做越大，重量也隨之顯著上升，這樣對於深水開發工程，若再按照傳統的方法設計，導管架的體積就會越來越大，重量就會越來越重，成本就會越來越聞。
[0004]現有導管架的結構，如圖2所示:其導管架本體是由4根具有斜度的腿柱I』以及設置在兩個相鄰腿柱之間的橫向拉筋12』和縱向斜拉筋13』焊接而成的桁架形結構體；該導管架本體下端通過裙裝3』固定在海底，上端為支撐上部平臺的著力點，也稱工作點2』 ；該工作點位於水面以上；該腿柱I』的斜率為1:10 ;平臺組塊安裝在工作點2』之上。
[0005]現有導管架存在的缺陷是:隨著海水深度的增加，導管架的腿柱I』具有斜度，限制了上下端開口的尺度，上端開口小了無法支撐平臺組塊，在腿柱加長情況下為保證腿柱上部不交叉，則必須隨著水深的加大和腿柱I』的增長而不斷加大下部腿柱與腿柱之間的軸向距離，這樣就會增加建造成本。因此有待進行改進。
實用新型內容
[0006]本實用新型的主要目的在於克服現有產品存在的上述缺點，而提供一種囪式導管架，可以適用在較大水深範圍內，在水深增加的情況下，用較小的導管架仍可支撐較大的生產平臺，節省工期，降低成本。
[0007]本實用新型的目的是由以下技術方案實現的。
[0008]本實用新型囪式導管架，包括導管架傾斜段，該導管架傾斜段是由四根具有斜度的腿柱以及設置在相鄰兩個腿柱之間的數根橫向拉筋和縱向斜拉筋構成的桁架形結構體，該導管架傾斜段下端通過四組裙樁固定在海底，導管架頂端支撐安裝具有生產設施的上部平臺；其特徵在於，所述導管架傾斜段上端的工作點處設有一段由數根呈豎直狀的腿柱以及設置在該相鄰的兩個呈豎直狀腿柱之間的橫向拉筋和縱向斜拉筋構成的導管架垂直段，該導管架垂直段的上端為支撐上部平臺的連接點。
[0009]前述的囪式導管架,其中,所述導管架傾斜段腿柱的斜度為單斜1: 10或者雙斜1:7 ;所述導管架垂直段腿柱的數量與導管架傾斜段腿柱數量相等，每根腿柱的底端分別焊接在導管架傾斜段腿柱上端，且垂直段導管架橫截面面積等於傾斜段導管架上端橫截面面積；該導管架垂直段的長度大於或者等於17米。
[0010]前述的囪式導管架，其中，所述導管架垂直段腿柱底端與導管架傾斜段腿柱上端的連接點為工作點。
[0011]前述的囪式導管架，其中，所述導管架垂直段的長度包括水面以上的高度和從水面到導管架傾斜段頂部高度。
[0012]本實用新型囪式導管架的有益效果，將導管架工作點下移到水面以下，在導管架工作點上面設置一段呈豎直狀的垂直段，這樣隨水深的增加，只需增加垂直段的高度就能有效保證導管架上端具有一定的截面積，確保上部能支撐很大的生產平臺。另外，將導管架工作點位移到水面以下，工作點以上的豎直段、相鄰腿柱之間的軸線間跨距可以根據需要加寬，同時可減小安裝大型設備平臺的懸臂尺度，降低控制重心位置的難度。
【專利附圖】
【附圖說明】:
[0013]圖1為本實用新型囪式導管架整體結構示意圖。
[0014]圖2為現有導管架結構示意圖。
[0015]圖中主要標號說明:
[0016]本實用新型部分:1導管架腿柱、12橫向拉筋、13縱向斜拉筋、2工作點(在水面以下)、3豎直腿柱、31橫向拉筋、32縱向斜拉筋、4固定導管架的裙樁、5上部平臺、6組塊與導管架的連接點；
[0017]現有技術部分:1』導管架腿柱、12』橫向拉筋、13』縱向斜拉筋、2』工作點(在水面以上)、3』固定導管架的裙裝、4』臨時鑽井小平臺、5』上部平臺。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，本實用新型囪式導管架，包括導管架傾斜段，該導管架傾斜段是由四根具有斜度的腿柱I以及設置在相鄰兩個腿柱之間的數根橫向拉筋12和縱向斜拉筋13構成的桁架形結構體，該導管架傾斜段下端通過四組裙樁4固定在海底，導管架頂端支撐安裝具有生產設施的上部平臺5 ;其改進之處在於，所述導管架傾斜段上端的工作點2處設有一段由數根呈豎直狀的腿柱3以及設置在該相鄰的兩個呈豎直狀腿柱3之間的橫向拉筋31和縱向斜拉筋32構成的導管架垂直段，該導管架垂直段的上端為支撐上部平臺5的連接點6。
[0019]如圖1所示，本實用新型囪式導管架，其中，所述導管架傾斜段腿柱I的斜度為單斜1:10或者雙斜1:7 ;所述導管架垂直段腿柱3的數量與導管架傾斜段腿柱I數量相等，每根腿柱的底端分別焊接在導管架傾斜段腿柱上端，且垂直段導管架橫截面面積等於傾斜段導管架上端橫截面面積；該導管架垂直段的長度大於或者等於17米。所述導管架垂直段腿柱底端與導管架傾斜段腿柱上端的連接點為工作點。所述導管架垂直段的長度包括水面以上的高度和從水面到導管架傾斜段頂部高度。
[0020]實施例:
[0021]本實用新型囪式導管架設計技術是結合東海麗水36-1CEP平臺設計與施工過程中遇到的難題而研發的。經工程模擬計算與費用評估效果顯著，準備下一步在東海油氣田開發工程中推廣應用。
[0022]本實用新型囪式導管架的使用與傳統導管架的施工方法相同，首先將工作點設置在水面以下9米處，位於導管架傾斜段腿柱的上端，對建造時布置支墩沒有影響；其次吊裝下水或滑移下水和傳統的導管架施工方法基本相同。當水深增加到150米時，導管架傾斜段的大小不用改變，只要增加導管架垂直段腿柱的長度即可。適合吊裝下水原因在於沒有多餘的附加結構。解決了現有導管架使用水深限制的瓶頸，有效地控制了導管架結構的體積與重量。
[0023]本實用新型囪式導管架的優點:
[0024]1、由於導管架傾斜段支點位置往上設置的是豎直段，從而使導管架上端開口軸線間跨距可增大(例如，20米?22米或者更大)，能夠有效地承載安裝有大型生產設施的生產平臺，同時降低上部平臺懸臂的跨度，有利於設備布置及控制重心位置。使導管架頂部和底部軸線間距的選值擺脫了導管架腿柱設計斜率的控制，或調整工作點的位置，或調整腿柱斜率就可以實現導管架上下埠軸線跨度的調整，實現深水導管架的設計和施工。
[0025]2、由於設置了導管架豎直段，導管架頂部水平層替代了鑽井小平臺。結構布置簡捷，施工方案更加安全可靠，大幅壓縮施工工期，節省工程投資。
[0026]3、只要增加導管架傾斜段支點以上豎直段腿柱的長度就可滿足水深增加的要求。
[0027]4、結構重量得到控制，有利於深水導管架的基礎設計，降低成本。
[0028]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本實用新型技術方案的範圍內。
【權利要求】
1.一種?式導管架，包括導管架傾斜段，該導管架傾斜段是由四根具有斜度的腿柱以及設置在相鄰兩個腿柱之間的數根橫向拉筋和縱向斜拉筋構成的桁架形結構體，該導管架傾斜段下端通過四組裙樁固定在海底，導管架頂端支撐安裝具有生產設施的上部平臺；其特徵在於，所述導管架傾斜段上端的工作點處設有一段由數根呈豎直狀的腿柱以及設置在該相鄰的兩個呈豎直狀腿柱之間的橫向拉筋和縱向斜拉筋構成的導管架垂直段，該導管架垂直段的上端為支撐上部平臺的連接點。
2.根據權利要求1所述的?式導管架，其特徵在於，所述導管架傾斜段腿柱的斜度為單斜1:10或者雙斜1:7 ;所述導管架垂直段腿柱的數量與導管架傾斜段腿柱數量相等，每根腿柱的底端分別焊接在導管架傾斜段腿柱上端，且垂直段導管架橫截面面積等於傾斜段導管架上端橫截面面積；該導管架垂直段的長度大於或者等於17米。
3.根據權利要求2所述的?式導管架，其特徵在於，所述導管架垂直段腿柱底端與導管架傾斜段腿柱上端的連接點為工作點。
4.根據權利要求2所述的?式導管架，其特徵在於，所述導管架垂直段的長度包括水面以上的高度和從水面到導管架傾斜段頂部高度。
【文檔編號】E02B17/00GK203716126SQ201320867728
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年12月26日 優先權日:2013年12月26日
【發明者】張樹德, 劉孔忠, 焦洪峰, 孫振平, 王治龍, 張翼, 陳曉丹, 顧燕, 高玉寧, 孫紅軍, 薛海林, 餘學清, 徐興恩, 劉平, 呂旭鵬, 康思偉, 谷斐, 李瑩, 何銀 申請人:中國海洋石油總公司, 中海石油(中國)有限公司上海分公司