專利名稱：應(yīng)用筒形基礎(chǔ)的可移動(dòng)式自安裝平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可移動(dòng)自安裝平臺(tái)，特別是一種應(yīng)用于海洋工程領(lǐng)域的具備可移動(dòng)自安裝功能的筒型基礎(chǔ)生產(chǎn)儲(chǔ)油平臺(tái)。
背景技術(shù)：
隨著石油資源開發(fā)的歷史越來越長，大規(guī)模整裝油田的發(fā)現(xiàn)越來越少，新發(fā)現(xiàn)的油田有很大一部分屬于邊際油田范疇。對(duì)邊際油田的開發(fā)，尤其是對(duì)海上邊際油田的開發(fā)， 如果采用常規(guī)技術(shù)和設(shè)備，受到儲(chǔ)量、地質(zhì)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(fā)設(shè)施的可移動(dòng)、重復(fù)再利用，以及開發(fā)設(shè)施海上安裝過程的成本控制，實(shí)現(xiàn)邊際油田的“蜜蜂式”開發(fā)模式，可以有效的控制“邊際油田”開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。不同于無法移動(dòng)的常規(guī)固定式導(dǎo)管架平臺(tái)，當(dāng)前可移動(dòng)平臺(tái)均脫胎于自升式鉆井船，其基礎(chǔ)采用樁靴或沉墊形式，工程實(shí)際應(yīng)用表明，這種類型的基礎(chǔ)存在基礎(chǔ)入泥難以到位、基礎(chǔ)入泥一段時(shí)間后拔出困難，影響平臺(tái)安裝和搬遷時(shí)效的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)當(dāng)前可移動(dòng)平臺(tái)存在的缺點(diǎn)，采用筒形基礎(chǔ)取代常規(guī)的沉墊式或樁靴式基礎(chǔ)，以解決平臺(tái)安裝和搬遷時(shí)效的問題，目的是提供一種具有可移動(dòng)、可回收再利用、 安裝回收快速簡單，不必動(dòng)用大型海上施工資源的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)原油的生產(chǎn)、處理、儲(chǔ)存和外輸、適應(yīng)實(shí)現(xiàn)邊際油田的“蜜蜂式”開發(fā)模式的可移動(dòng)自安裝平臺(tái)。本發(fā)明所提供的可移動(dòng)自安裝平臺(tái)，包括上部平臺(tái)1、若干平臺(tái)樁腿2和若干底部平臺(tái)基礎(chǔ)3 ；所述平臺(tái)樁腿2的下端與筒形基礎(chǔ)3相連，樁腿內(nèi)設(shè)液壓步進(jìn)式升降裝置，所有升降裝置共用一個(gè)液壓站。升降裝置可將平臺(tái)主體提升或降下一定高度并將樁腿2與平臺(tái)主體1連接固定。其中所述底部平臺(tái)基礎(chǔ)3為筒型結(jié)構(gòu)，即頂部封口、底部開口的筒型結(jié)構(gòu)，為了方便操作和制作，所述下部平臺(tái)基礎(chǔ)優(yōu)選為頂部封閉、底部開口的圓筒型結(jié)構(gòu)，即橫截面為圓形。所述底部平臺(tái)基礎(chǔ)3數(shù)量與平臺(tái)樁腿2數(shù)量相同，推薦數(shù)量均為3-4個(gè)。底部平臺(tái)基礎(chǔ)3內(nèi)部設(shè)有肋板和腹板，通過肋板和腹板與平臺(tái)樁腿焊接成一體。為減輕結(jié)構(gòu)重量， 肋板10與腹板11均開有減重孔。所述底部平臺(tái)基礎(chǔ)3的頂部上開人孔9。所述上部平臺(tái)主體為箱型結(jié)構(gòu)，其水平投影為三角形或矩形。箱形主體在拖航時(shí)為平臺(tái)提供浮力。平臺(tái)箱形主體內(nèi)設(shè)儲(chǔ)油艙、壓載水艙、海水艙、淡水艙和機(jī)械艙室等。儲(chǔ)油艙設(shè)雙層底。所述上部平臺(tái)設(shè)兩層甲板-主甲板和生產(chǎn)甲板。甲板上設(shè)有油氣生產(chǎn)處理模塊、動(dòng)力模塊以及生活模塊。生活樓布置在船艉，定員40人。直升機(jī)甲板設(shè)置在生活樓上層的前方。本發(fā)明使用筒型基礎(chǔ)作為可移動(dòng)自安裝生產(chǎn)儲(chǔ)油平臺(tái)的基礎(chǔ)。筒型基礎(chǔ)由頂部密封的圓筒構(gòu)成，兼有橫向與垂向的全方位承載能力。在施工方面筒基頂裝有潛水泵系統(tǒng)，可以通過對(duì)樁內(nèi)抽水或壓水，在樁內(nèi)形成低壓或超壓，以克服樁土垂向相對(duì)位移阻力，實(shí)現(xiàn)沉樁與拔樁作業(yè)。這種沉樁拔樁作業(yè)可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的打入或壓入式樁的作業(yè)，克服了傳統(tǒng)樁基安裝需要?jiǎng)訌?fù)員大型海上工程船，或樁靴基礎(chǔ)存在的拔樁困難的缺點(diǎn)，具有安裝設(shè)備輕便，作業(yè)簡單；沉拔樁快速的優(yōu)勢(shì)；可以大幅降低海上安裝和搬遷棄置的施工費(fèi)用。筒型基礎(chǔ)的操作步驟如下當(dāng)平臺(tái)就位后利用升降裝置下放樁腿，當(dāng)筒基接觸泥面后先靠其自重將筒基的底端壓入泥中一定深度并形成底端密封；然后，用泵抽汲使筒體內(nèi)外產(chǎn)生壓力差，從而將筒基壓入泥中直到預(yù)定深度。當(dāng)平臺(tái)完成某一油田的服以后，利用泵向筒基內(nèi)注水利用水壓將筒基頂出泥面，拖航至下一個(gè)油田重復(fù)使用，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的可移動(dòng)和重復(fù)利用功能。本發(fā)明可移動(dòng)自安裝平臺(tái)，通過應(yīng)用箱形主體和筒形基礎(chǔ)，獲得以下優(yōu)點(diǎn)一、平臺(tái)可移動(dòng)，可重復(fù)再利用，由多個(gè)小油田分?jǐn)傄惶坠こ淘O(shè)施的投資，提高了小油田的開發(fā)效益；二、綜合性，多功能，能夠?qū)⑸a(chǎn)、儲(chǔ)油和外輸一體化，解決了小型邊際油田開發(fā)對(duì)周邊設(shè)施的依托飽和或無依托的困難；三、能夠?qū)崿F(xiàn)自安裝，減小對(duì)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(fèi)用，同時(shí)緩解施工機(jī)具超負(fù)荷給工程進(jìn)度帶來的壓力。本發(fā)明的可移動(dòng)自安裝平臺(tái)是針對(duì)“蜜蜂式”開發(fā)模式研發(fā)的新型工程設(shè)施，其可移動(dòng)、重復(fù)再利用，以及開發(fā)設(shè)施海上安裝過程的成本控制，實(shí)現(xiàn)邊際油田的“蜜蜂式”開發(fā)模式，可以有效的控制“邊際油田”開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。


圖1是本發(fā)明實(shí)施實(shí)例的立面總圖；圖2是平臺(tái)筒形基礎(chǔ)立面剖視3是平臺(tái)筒形基礎(chǔ)俯視4是平臺(tái)自安裝㈧和回收示意圖(B)
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。如圖1-圖4所示，為本發(fā)明的可移動(dòng)自安裝平臺(tái)。平臺(tái)為自升式自安裝平臺(tái)，鋼質(zhì)非自航，適用于40m以下水深水域，具有原油的生產(chǎn)、處理、儲(chǔ)存和外輸能力，提供40人的生活和居住條件。平臺(tái)包括上部平臺(tái)1、平臺(tái)樁腿2和底部平臺(tái)基礎(chǔ)3 ；平臺(tái)樁腿2的上端與上部平臺(tái)1連接，平臺(tái)樁腿2的下端與底部平臺(tái)基礎(chǔ)3連接。上部平臺(tái)1主體為密閉箱形結(jié)構(gòu)，其水平投影為矩形。箱形主體上表面作為平臺(tái)主甲板；箱形主體內(nèi)分艙，用做儲(chǔ)油艙、壓載水艙、海水艙、淡水艙和機(jī)械艙室等。儲(chǔ)油艙設(shè)雙層底。箱形主體在拖航時(shí)為平臺(tái)提供浮力。上部平臺(tái)主體1設(shè)兩層甲板，主甲板(平臺(tái)主體1上層板)和生產(chǎn)甲板5，生產(chǎn)甲板5設(shè)于主甲板之上，主甲板和生產(chǎn)甲板上布置有油氣生產(chǎn)處理模塊8、動(dòng)力模塊7以及生活模塊4等。其中，生活模塊中，生活模塊4布置在船艉，定員40人；直升機(jī)甲板6設(shè)置在生活模塊4上層的前方。各模塊在平臺(tái)主體建造時(shí)在建造場(chǎng)地安裝，與平臺(tái)主體一起拖航到服役油田，避免了海上吊裝操作。平臺(tái)樁腿2為圓柱形，樁腿數(shù)量根據(jù)實(shí)際需要選擇，推薦3腿或4腿，本實(shí)施例選擇4腿，船艏二船艉二，平臺(tái)樁腿2下端與筒形底部平臺(tái)基礎(chǔ)基礎(chǔ)3相連，平臺(tái)樁腿2的上端與上部平臺(tái)1連接，樁腿內(nèi)設(shè)液壓步進(jìn)式升降裝置，所有升降裝置共用一個(gè)液壓站，升降裝置可將平臺(tái)主體提升或降下一定高度，并將樁腿與平臺(tái)主體連接固定。底部平臺(tái)基礎(chǔ)3為頂部封閉、底部開口的圓筒型結(jié)構(gòu)。平臺(tái)基礎(chǔ)頂部裝有潛水泵系統(tǒng)。底部平臺(tái)基礎(chǔ)3數(shù)量與平臺(tái)樁腿2數(shù)量相同，均為3-4個(gè)，本實(shí)施例為4個(gè)樁腿和四個(gè)底部平臺(tái)基礎(chǔ)。為保證筒形基礎(chǔ)的強(qiáng)度以及平臺(tái)載荷平穩(wěn)傳遞到筒形基礎(chǔ)上，筒形基礎(chǔ)內(nèi)部設(shè)有肋板10和腹板11，肋板10將筒形基礎(chǔ)與樁腿焊接為一體，腹板11使各肋板之間結(jié)合為一體。肋板10與腹板11的數(shù)量和尺寸根據(jù)筒形基礎(chǔ)強(qiáng)度分析確定。為減輕結(jié)構(gòu)重量，肋板10與腹板11均開有減重孔。底部平臺(tái)基礎(chǔ)3的直徑根據(jù)環(huán)境條件決定的基礎(chǔ)承載能力要求計(jì)算得到，兼有橫向與垂向的全方位承載能力。肋板與腹板開減重孔，板厚根據(jù)吸力樁強(qiáng)度要求確定。筒形基礎(chǔ)頂部封板開有人孔9，供平臺(tái)安裝和回收時(shí)注水和清淤使用。上述平臺(tái)基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)設(shè)置底部開口，平臺(tái)基礎(chǔ)頂部裝有潛水泵系統(tǒng)，可以通過對(duì)樁內(nèi)抽水或壓水，在樁內(nèi)形成低壓或超壓，以克服樁土垂向相對(duì)位移阻力，實(shí)現(xiàn)沉樁與拔樁作業(yè)。這種沉樁拔樁作業(yè)可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的打入或壓入式樁的作業(yè)，克服了傳統(tǒng)樁基安裝需要?jiǎng)訌?fù)員大型海上工程船，或樁靴基礎(chǔ)存在的拔樁困難的缺點(diǎn)，具有安裝設(shè)備輕便，作業(yè)簡單；沉拔樁快速的優(yōu)勢(shì)；可以大幅降低海上安裝和搬遷棄置的施工費(fèi)用。平臺(tái)總體用材為普通鋼材，局部主受力結(jié)構(gòu)如樁腿2可考慮采用高強(qiáng)鋼，提高結(jié)構(gòu)承載力，降低結(jié)構(gòu)重量。平臺(tái)安裝與回收過程如附圖4。筒型基礎(chǔ)的操作步驟如下當(dāng)平臺(tái)就位后利用升降裝置下放樁腿，當(dāng)筒基接觸泥面后先靠其自重將筒基的底端壓入泥中一定深度并形成底端密封；然后，用泵抽汲使筒體內(nèi)外產(chǎn)生壓力差，從而將筒基壓入泥中直到預(yù)定深度。當(dāng)平臺(tái)完成某一油田的服以后，利用泵向筒基內(nèi)注水利用水壓將筒基頂出泥面，拖航至下一個(gè)油田重復(fù)使用，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的可移動(dòng)和重復(fù)利用功能。由于采用了箱形平臺(tái)主體結(jié)構(gòu)和底部開口頂部密封的筒形基礎(chǔ)，平臺(tái)的安裝與回收避免了動(dòng)復(fù)員大型海上施工資源，如浮吊、打樁船等，實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)的自安裝功能?；谏鲜鼋Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，本發(fā)明可移動(dòng)自安裝平臺(tái)，通過應(yīng)用箱形主體和筒形基礎(chǔ)，獲得以下優(yōu)點(diǎn)一、平臺(tái)可移動(dòng)，可重復(fù)再利用，由多個(gè)小油田分?jǐn)傄惶坠こ淘O(shè)施的投資，提高了小油田的開發(fā)效益；二、綜合性，多功能，能夠?qū)⑸a(chǎn)、儲(chǔ)油和外輸一體化，解決了小型邊際油田開發(fā)對(duì)周邊設(shè)施的依托飽和或無依托的困難；三、能夠?qū)崿F(xiàn)自安裝，減小對(duì)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(fèi)用，同時(shí)緩解施工機(jī)具超負(fù)荷給工程進(jìn)度帶來的壓力。其可移動(dòng)、重復(fù)再利用，以及開發(fā)設(shè)施海上安裝過程的成本控制，實(shí)現(xiàn)邊際油田的“蜜蜂式”開發(fā)模式，可以有效的控制“邊際油田”開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。
權(quán)利要求
1.一種可移動(dòng)自安裝平臺(tái)，包括上部平臺(tái)(1)、若干平臺(tái)樁腿( 和若干底部平臺(tái)基礎(chǔ) (3)；所述平臺(tái)樁腿O)的上端與上部平臺(tái)(1)連接，所述每個(gè)平臺(tái)樁腿O)的下端與一個(gè)底部平臺(tái)基礎(chǔ)C3)連接，其特征在于所述底部平臺(tái)基礎(chǔ)C3)為頂部封閉、底部開口的筒型結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可移動(dòng)自安裝平臺(tái)，其特征在于所述底部平臺(tái)基礎(chǔ)(3)為頂部封閉、底部開口的圓筒型結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可移動(dòng)自安裝平臺(tái)，其特征在于所述底部平臺(tái)基礎(chǔ)(3)的頂部裝有潛水泵系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可移動(dòng)自安裝平臺(tái)，其特征在于所述底部平臺(tái)基礎(chǔ)(3)數(shù)量與平臺(tái)樁腿( 數(shù)量相同，底部平臺(tái)基礎(chǔ)(3)內(nèi)部設(shè)有肋板(10)和腹板(11)，通過肋板和腹板與平臺(tái)樁腿焊接成一體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可移動(dòng)自安裝平臺(tái)，其特征在于所述肋板(10)與腹板(11) 上開減重孔；所述底部平臺(tái)基礎(chǔ)C3)和平臺(tái)樁腿O)的數(shù)量均為3-4個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可移動(dòng)自安裝平臺(tái)，其特征在于所述底部平臺(tái)基礎(chǔ)(3)的頂部上開人孔(9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的可移動(dòng)自安裝平臺(tái)，其特征在于所述上部平臺(tái)為箱形結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可移動(dòng)自安裝平臺(tái)，其特征在于所述平臺(tái)樁腿O)的上端與上部平臺(tái)主體(1)通過液壓步進(jìn)式升降裝置連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的可移動(dòng)自安裝平臺(tái)，其特征在于所述上部平臺(tái)上設(shè)置生產(chǎn)模塊、動(dòng)力模塊和生活模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的可移動(dòng)自安裝平臺(tái)，其特征在于所述平臺(tái)樁腿O)的上端與上部平臺(tái)主體(1)通過液壓步進(jìn)式升降裝置連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可移動(dòng)自安裝平臺(tái)。它包括上部平臺(tái)、若干平臺(tái)樁腿和若干底部平臺(tái)基礎(chǔ)；所述平臺(tái)樁腿的上端與上部平臺(tái)連接，所述每個(gè)平臺(tái)樁腿的下端與一個(gè)底部平臺(tái)基礎(chǔ)連接，所述底部平臺(tái)基礎(chǔ)為頂部封閉、底部開口的筒型結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的可移動(dòng)自安裝平臺(tái)是針對(duì)“蜜蜂式”開發(fā)模式研發(fā)的新型工程設(shè)施，其可移動(dòng)、重復(fù)再利用，以及開發(fā)設(shè)施海上安裝過程的成本控制，實(shí)現(xiàn)邊際油田的“蜜蜂式”開發(fā)模式，可以有效的控制“邊際油田”開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。
文檔編號(hào)E02B17/00GK102373698SQ20101026097
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月23日
發(fā)明者侯金林, 崔文濤, 張暉, 李新仲, 王麗勤, 王春升, 譚越, 陳國龍, 黃磊 申請(qǐng)人:中國海洋石油總公司, 中海石油研究中心, 天津市海王星海上工程技術(shù)有限公司