獨桶單柱式隔振抗冰井口平臺的製作方法
2023-12-08 05:29:21 2
專利名稱：獨桶單柱式隔振抗冰井口平臺的製作方法
技術領域：
本發明屬於對簡易平臺結構型式的擴充或對抗冰井口平臺結構型式的開發。
目前的井口平臺，作為邊際油田的開發手段是由臨時井口保護裝置發展而來，也稱簡易平臺，現已有國外工程公司開發的若干專利系列產品問世。典型的有由美國EDG、CBS、Atlantia公司分別開發的MANTIS系列(U.S.PATENTNo.5,122,010)MOSS系列(PATENT#4,818,145，#4,983,074)及SEA HORSE系列。已在美國墨西哥灣邊際油田開發中廣泛應用，也推廣到北海、印尼、馬來西亞等地。它們的結構類型均屬於水下樁基導管架式結構，其設計環境荷載均以風暴(百年一遇)為標準而均未考慮冰荷載，結構本身也有剛度小位移大的弱點。因此目前開發的簡易平臺都用在無冰區，而適合冰區海況條件的井口平臺尚無實例。
本發明的目的在於開發一種適合冰區海況特別是我國冰區海況的具有抗冰能力的井口平臺。
本發明的技術方案發明是一種下端插入海底上端伸出水面並支承井口甲板的結構體系，其特徵在於它是由桶形基礎上接設有隔振裝置的立柱而構成的獨桶單柱結構體系。獨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。桶形基礎為吸力式基礎，由桶頂與桶壁構成，分別用徑向肋和豎向肋加勁。桶頂的面積足以獲得由頂上水頭形成的使基礎下沉的吸力；桶壁尺寸足以獲得維持基礎穩定所需的土抗力。桶基上的空心園柱內通過井管具有保護井管免受海冰擠壓、撞擊的作用，柱壁厚度一般較大可以加肋也可不加肋。柱頂的隔振裝置即疊層橡膠支座系列置於柱頂周圍的承託上沿柱周按等距布置。可有效消除冰激振動對平臺的不利影響。本發明實質上是將桶形基礎的吸力沉放技術，單柱的抗冰優點與隔振裝置的減冰振技術相結合的成果。
本發明的使用方法(海上安裝方法)此獨桶單柱結構，由駁船運至時目標地點，在浮吊輔助下實施沉放安裝，沉放採用吸力技術，使用由水面工作船控制的泵水系統。沉入開始由浮吊將結構放入水中觸底，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)以形成適當密封條件，隨即將泵水系統由空心圓柱放至水中，開泵抽水使柱內水位降低，由於圓柱與桶基連通而在桶體內外形成水位差，在桶頂上下產生正壓差，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，沉放結束。隨後將泵水系統放回。再將甲板結構安裝在柱頂的隔振支座上，最後接上井管安裝井口操作裝置，平臺安裝完成。必要時平臺可以搬遷，按逆向程序進行，在甲板結構拆走後，用泵水系統向桶基內注水加壓可將桶基頂起，在吊機輔助下將桶柱結構遷移。
本發明的優越性1.由於採用吸力式基礎及吸力沉放技術使平臺的海上安裝大為捷便，一般只須一天時間，由吊機輔助利用輕便的泵水系統實施抽水降壓便可完成桶柱結構沉放安裝。而樁基導管架式井口平臺結構的安裝一般須一周時間，且須打水下樁；2.單柱結構具有最佳的抗冰性能；3.由於採用隔振裝置可以有效地消除冰激振動對平臺的不利影響；4.由於優點1將大大減少海上安裝費用，從而降低平臺投資。
以下結合實施例及附圖
作進一步說明。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-環向肋(2道) 8-承託9-隔振支座10-撐杆(6根)11-下甲板 12-上甲板13-井口(7個) 14-間隙此種井口平臺對於不同條件(井口數、冰荷載、水深、土質)可採取不同的結構尺寸予以實現。本實施例的實現條件及相應結構尺寸如下實現條件井口數——7口 冰荷載——300t～400t水 深——12～16m 土 質——中軟粘土，中密粉土、砂土平臺結構的相應尺寸立柱直徑——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
平臺結構中的立柱、桶形基礎及其間的錐殼均由鋼板卷制焊接而成，壁板之內均有肋系加勁(立柱與錐殼的肋系與桶基肋系相連——附圖中表示)。
平臺的隔振裝置，選取橡膠鋼板疊層型式，其物理力學，幾何特性參數，同製造廠家提供，根據特性參數可確定其剪切剛度及壓縮剛度，通過冰激振動分析或地震分析，選購適宜型號。這種隔振支座可由日本、芬蘭等國的廠家購賣。
權利要求
1.一種下端插入海底上端伸出水面並支承井口甲板的結構體系，其特徵在於此結構體系是由下端開口的桶形基礎上接設有隔振裝置的立柱而構成的獨桶單柱結構體系。
2.根據權利要求1的結構體系，其特徵在於所說的桶形基礎是吸力式基礎。
3.根據權利要求1的結構體系，其特徵在於所說的立柱是內可通過數根井管的空心圓柱。
4.根據權利要求1的結構體系，其特徵在於所說的隔振裝置是置於立柱頂部承託上的疊層橡膠支座系列。
全文摘要
本發明屬於對簡易井口平臺結構型式的改進,目前的簡易井口平臺是按風暴荷載設計的,其結構屬於水下樁基導管架型式,不大適合冰區海況的抗冰要求。本發明的目的是開發一種適合冰區海況具有抗冰能力的簡易井口平臺結構型式。獨桶單柱式隔振抗冰井口平臺,由桶形基礎上接空心立柱,頂部設隔振裝置的減冰振技術相結合。使之成為適用於冰區海況邊際油田開發的一種新型井口平臺。
文檔編號E21B33/03GK1248662SQ98119930
公開日2000年3月29日 申請日期1998年9月21日 優先權日1998年9月21日
發明者王翎羽, 邊啟光, 徐繼祖, 丁紅巖, 陳星 申請人:天津市南普近海工程開發有限公司