沉墊輔助插樁式可移動平臺的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種沉墊輔助插樁式可移動平臺。該可移動平臺包括上部平臺、若干個樁腿和底部平臺基礎；所述樁腿的上部與所述上部平臺相連接；所述樁腿的下部插入至所述底部平臺基礎，且從所述底部平臺基礎的另一端延伸出；所述底部平臺基礎為帶裙板的沉墊式基礎；所述底部平臺基礎的主體內設有儲油艙。本發明的沉墊輔助插樁式可移動自安裝平臺是針對海上邊際油田開發研發的新型工程設施，其適用于不同水深、不同海底條件、可移動、重復再利用，以及開發設施海上安裝過程的成本控制，實現邊際油田的開發，可以有效的控制邊際油田開發的風險。
【專利說明】沉墊輔助插粧式可移動平臺
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種沉墊輔助插樁式可移動平臺，特別是一種可應用于60?100米水深海洋工程領域的具備可移動自安裝功能的沉墊輔助插樁式水下儲油生產平臺。
【背景技術】
[0002]對海上邊際油田的開發，如果采用常規技術和設備，受到儲量、地質油藏條件等不確定性因素的限制，很難得到令人滿意的資金收益率。通過開發設施的可移動、重復再利用，以及開發設施海上安裝過程的成本控制，實現邊際油田的開發，可以有效的控制邊際油田開發的風險。
[0003]目前，我國僅有在水深不超過40m的渤海和潿洲海域具有可移動生產儲油平臺的設計和應用經驗，沒有水深超過40m海域尤其是南海海域的設計和應用經驗。
[0004]當前可移動生產儲油平臺均采用水面上儲油，其采用插樁、筒形基礎的型式。工程實際應用表明，隨著水深的增加，環境荷載變大，水面儲油的方式將導致樁腿及基礎的用鋼量大為增加，升降系統的要求也隨之提高，使得平臺投資變得非常巨大。同時由于海底水流的沖刷，會影響平臺的穩定性。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種沉墊輔助插樁式可移動平臺，采用平臺主體為自升式，沉墊式基礎兼作儲油艙的方式，實現平臺的水下儲油、自安裝和重復再利用功能。目的是提供一種具有可移動、可再利用、可實現自安裝功能、不必動用大型海上施工資源的設施，可實現原油的生產、處理、儲存和外輸，適用于不同水深，不同海底條件，適應實現邊際油田開發的可移動自安裝平臺。
[0006]本發明所提供的一種沉墊輔助插樁式可移動平臺，包括上部平臺、若干個樁腿和底部平臺基礎；
[0007]所述樁腿的上部與所述上部平臺相連接；
[0008]所述樁腿的下部插入至所述底部平臺基礎，且從所述底部平臺基礎的另一端延伸出；
[0009]所述底部平臺基礎為帶裙板的沉墊式基礎；
[0010]所述底部平臺基礎的主體內設有儲油艙。
[0011]上述的可移動平臺，所述樁腿的端部設有樁靴，所述平臺就位時，所述底部平臺基礎下放至海底后，所述樁腿穿過沉墊插入泥面以下，二者共同作為平臺的基礎已保證平臺的穩定性。如平臺位于底流較大的海域，沖刷造成沉墊底部掏空而失去部分承載能力，樁腿可獨立作為基礎支撐整個平臺。
[0012]上述的可移動平臺，所述底部平臺基礎為箱型結構，所述箱形結構在遠洋拖航時為所述平臺提供浮力；
[0013]所述底部平臺基礎的橫截面可為圓形、方形或多邊形。[0014]上述的可移動平臺，所述底部平臺基礎的主體內設有中間艙，所述中間艙內設有含油量檢測裝置，可連續監測油的含量，當置換水中油的濃度超標時，必須經處理后才能排入大海。
[0015]上述的可移動平臺，所述上部平臺上設置生產模塊、動力模塊和生活模塊；
[0016]所述上部平臺上設有污水沉降艙。
[0017]上述的可移動平臺，所述樁腿由3根樁腿弦管通過雙K型桁架管連接而成。
[0018]上述的可移動平臺，所述樁腿通過齒輪齒條式升降裝置與所述上部平臺相連接。
[0019]上述的可移動平臺，所述上部平臺與所述底部平臺基礎之間設有護管架，所述護管架的下部與所述底部平臺基礎固定連接，上部與所述上部平臺水平鉸接，給予其垂向自由度，使其不承受垂向重量載荷，只承受水平方向甲板動載荷。
[0020]上述的可移動平臺，所述護管架內設有隔水管、接入管、原油泵塔和油水界面泵塔及其相應的配套管路、控制管路和控制管路。
[0021]本發明使用沉墊作為平臺的基礎并兼做儲油艙。海水通過所述儲油艙內的與海水有開放連接的海水吸入艙獲取，所述儲油艙的海水吸入和排出均通過所述海水吸入艙。當所述儲油艙處于充滿狀態時可將儲油艙內的置換海水排到大海。當儲存艙向穿梭油輪卸油時可通過海底閥箱吸入海水。
[0022]本發明提供的平臺整體建造安裝可按照下述步驟進行:
[0023]I)上部平臺和海底儲油艙在船廠作為一個整體進行建造完工；
[0024]2)拖航到油田進行定位安裝；
[0025]3)底部平臺基礎下放至海底后，樁腿穿過底部平臺基礎插入泥面以下。
[0026]本發明可移動自安裝平臺，通過應用箱形主體和沉墊輔助插樁式基礎，獲得以下優點:一、平臺可移動，可重復再利用，由多個小油田分攤一套工程設施的投資，提高了小油田的開發效益；二、綜合性，多功能，能夠將生產、儲油和外輸一體化，解決了小型邊際油田開發對周邊設施的依托飽和或無依托的困難；三、能夠實現自安裝，減小對大型施工船舶的依賴，增加施工選擇的靈活性，一方面降低施工費用，同時緩解施工機具超負荷給工程進度帶來的壓力；四、采用水下儲油技術，減小平臺的結構荷載，控制平臺的結構用鋼量，減少工程投資。五、通過沉墊輔助插樁的基礎型式，能夠適應更多的海底條件，即使海流沖刷將沉墊底部掏空，依然能夠保持平臺的在位狀態。
[0027]本發明的沉墊輔助插樁式可移動自安裝平臺是針對海上邊際油田開發研發的新型工程設施，其適用于不同水深、不同海底條件、可移動、重復再利用，以及開發設施海上安裝過程的成本控制，實現邊際油田的開發，可以有效的控制邊際油田開發的風險。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1為本發明可移動平臺的立體結構示意圖；
[0029]圖2為本發明可移動平臺的上部平臺的俯視圖；
[0030]圖3為本發明可移動平臺的底部平臺基礎的俯視圖。
[0031]圖中各標記如下:1上部平臺、2樁腿、3底部平臺基礎、4中間艙、5污水沉降艙、6護管架。【具體實施方式】
[0032]下面結合附圖對本發明做進一步說明，但本發明并不局限于以下實施例。
[0033]如圖1-圖5所示，本發明提供的沉墊輔助插樁式可移動平臺，為自升式自安裝平臺，鋼質非自航，適用于IOOm以內水深水域，具有原油的生產、處理、儲存和外輸能力，提供80人的生活和居住條件。該可移動平臺包括上部平臺1、4個帶有樁靴的樁腿2和沉墊式帶裙板的底部平臺基礎3，其中樁腿2的端部設有樁靴，樁腿2的上部與上部平臺I相連接，器下部插入底部平臺基礎3的另一端伸出。每根樁腿2由3根樁腿弦管(圖中未示)通過雙K型桁架管連接而成，其通過齒輪齒條式升降裝置(圖中未示)與上部平臺相連接。在上部平臺I上設置生產模塊、動力模塊和生活模塊，在拖航時，該上部生產平臺I可為其提供浮力。其中底部平臺基礎3為箱型結構，其橫截面為多邊形，其主體內設有儲油艙。在底部平臺基礎3的主體內設有中間艙4，該中間艙4內設有含油量檢測裝置，可連續檢測水中油的濃度，當含油檢測裝置檢測到水中油的濃度超標時，可將含油污水通過泵塔內的污水泵泵入設置于上部平臺I上的污水沉降艙5中，然后經處理達標后排入大海。在上部平臺I與底部平臺基礎3之間設有護管架6，該護管架6的下部與底部平臺基礎3固定連接，上部與上部平臺水平鉸接，給予其垂向自由度，使其不承受垂向重量載荷，只承受水平方向甲板動載荷。在護管架6內設有隔水管、接入管、原油泵塔和油水界面泵塔及其相應的配套管路、控制管路和控制管路。
[0034]在底部平臺基礎3上，于儲油艙中部設置翻泥孔(圖中未標)，安裝時可以通過對壓載，將海底淤泥從孔中擠出。這種設施可以代替傳統的海底清掃作業，具有安裝作業簡單、快速的優勢；可以大幅降低海上安裝和搬遷棄置的施工費用。
[0035]上述可移動平臺中，上部平臺I和底部平臺基礎3的材料主要選用355MPa鋼材，局部主受力結構如樁腿2可考慮采用更高強度的高強鋼，提高結構承載力，降低結構重量。
[0036]平臺安裝與回收過程的操作步驟如下:當平臺就位后，通過壓載將平臺形成約5ο左右的縱傾，緩慢壓載將浮體由儲油艙慢慢移至上部生產平臺后，再將平臺調平；利用升降裝置下放樁腿，當基礎接觸泥面后先靠其自重將裙板壓入泥中并形成底端密封；然后壓載將表層淤泥從平臺中部的翻泥孔中擠出，從而將基礎壓入泥中直到預定深度。沉墊下放至海底后，樁腿穿過沉墊插入泥面以下，二者共同作為平臺的基礎已保證平臺的穩定性。如平臺位于底流較大的海域，沖刷造成沉墊底部掏空而失去部分承載能力，樁腿可獨立作為基礎支撐整個平臺。當平臺完成某一油田的服役以后，啟動樁靴和裙板上設置的沖水系統進行沖水，然后利用升降系統將基礎提升至某處(根據拖航路線水深及相關規范標準確定)，拖航至下一個油田重復使用，實現平臺的可移動和重復利用功能。
[0037]由于采用了箱形平臺主體結構和沉墊式帶裙板基礎，平臺的安裝與回收避免了動用大型海上施工資源，如浮吊、打樁船等，實現了平臺的自安裝功能。
[0038]基于上述結構設計，本發明可移動自安裝平臺，通過應用箱形主體和沉墊式基礎，獲得以下優點:一、平臺可應用于南海環境條件，100米內水深范圍，能夠適應較大底流的海底條件，而不必設置防沖刷裝置；二、平臺可移動，可重復再利用，可由多個小油田分攤一套工程設施的投資，提高了小油田的開發效益；三、綜合性，多功能，能夠將生產、儲油和外輸一體化，解決了小型邊際油田開發對周邊設施的依托飽和或無依托的困難；四、能夠實現自安裝，減小對大型施工船舶的依賴，增加施工選擇的靈活性，一方面降低施工費用，同時緩解施工機具超負荷給工程進度帶來的壓力。其可移動、重復再利用，以及開發設施海上安裝過程的成本控制，實現邊際油田的開發，可以有效的控制邊際油田開發的風險。
【權利要求】
1.一種沉墊輔助插樁式可移動平臺，其特征在于:所述可移動平臺包括上部平臺、若干個樁腿和底部平臺基礎； 所述樁腿的上部與所述上部平臺相連接； 所述樁腿的下部插入至所述底部平臺基礎，且從所述底部平臺基礎的另一端延伸出； 所述底部平臺基礎為帶裙板的沉墊式基礎； 所述底部平臺基礎的主體內設有儲油艙。
2.根據權利要求1所述的可移動平臺，其特征在于:所述樁腿的端部設有樁靴。
3.根據權利要求1或2所述的可移動平臺，其特征在于:所述底部平臺基礎為箱型結構； 所述底部平臺基礎的橫截面為圓形、方形或多邊形。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的可移動平臺，其特征在于:所述底部平臺基礎的主體內設有中間艙，所述中間艙內設有含油量檢測裝置。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的可移動平臺，其特征在于:所述上部平臺上設置生產模塊、動力模塊和生活模塊； 所述上部平臺上設有污水沉降艙。
6.根據權利要求1-5中任一項所述的可移動平臺，其特征在于:所述樁腿由3根樁腿弦管通過雙K型桁架管連接而成。
7.根據權利要求1-6中任一項所述的可移動平臺，其特征在于:所述樁腿通過齒輪齒條式升降裝置與所述上部平臺相連接。
8.根據權利要求1-7中任一項所述的可移動平臺，其特征在于:所述上部平臺與所述底部平臺基礎之間設有護管架； 所述護管架的下部與所述底部平臺基礎固定連接，上部與所述上部平臺水平鉸接。
9.根據權利要求1-8中任一項所述的可移動平臺，其特征在于:所述護管架內設有隔水管、接入管、原油泵塔和油水界面泵塔及其相應的配套管路、控制管路和控制管路。
10.根據權利要求1-9中任一項所述的可移動平臺，其特征在于:所述儲油艙內設有海水吸入艙。
【文檔編號】E02B17/00GK103452086SQ201310152909
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年4月27日 優先權日:2013年4月27日
【發明者】王春升, 譚越, 董慶輝, 陳國龍, 王建文, 傘立忠, 戴挺, 姜福洪, 冷阿偉, 劉洪峰, 劉祥建, 李在鵬, 石云, 鄭曉鵬, 平朝春, 張明, 李世銘 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油研究總院