專利名稱：一種簡易井口架結(jié)構(gòu)及施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于海洋工程領(lǐng)域淺海邊際油田井口架結(jié)構(gòu)型式及其安裝方法的創(chuàng)新。
背景技術(shù)：
海洋石油開發(fā)中，為降低成本，各國對海上生產(chǎn)沒施進(jìn)行了優(yōu)化和簡化，比較典型的是海上輕型平臺和筒形基礎(chǔ)平臺。 輕型平臺有單腿、兩腿和三腿結(jié)構(gòu)型式。單腿輕型平臺有別于傳統(tǒng)導(dǎo)管架平臺的最大特點，在于它都采用鉆井的隔水導(dǎo)管或者更大直徑(如3m)的單腿柱環(huán)套其外作為平臺的腿柱型式，腿柱的下端位于泥面以上，腿柱用3根或4根斜撐支持并輔以必要的橫撐，用樁固定于海床。從而大大減少了平臺腿柱和樁的用鋼量和海上施工量，相應(yīng)地使平臺造價為之降低。此類平臺配有單層至三層的上部甲板，作為單井平臺或配以計量分離器、井控、化學(xué)藥劑注入等設(shè)備可支持4-6 口井的生產(chǎn)。它們都與已有的中心平臺配合使用，或者依托近岸的陸上終端設(shè)施進(jìn)行生產(chǎn)。 筒型基礎(chǔ)平臺是簡易平臺的一種。在淺海導(dǎo)管架平臺中，樁的用鋼量約占平臺結(jié)構(gòu)用鋼量的一半，平臺的海上打樁和安裝費用約占造價的一半，所以，改革傳統(tǒng)樁基對降低平臺造價具有重要意義。筒型基礎(chǔ)是在壓差式沉入樁的長期應(yīng)用基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，當(dāng)平臺沉放于海床就位時，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。

發(fā)明內(nèi)容
為了縮短淺海邊際油田平臺結(jié)構(gòu)的海上安裝工期，并降低費用，本發(fā)明提供一種淺海邊際油田井口架結(jié)構(gòu)，在一定程度上可以實現(xiàn)平臺的基本功能。該結(jié)構(gòu)由于構(gòu)造簡單、重量輕等特點，可通過鉆井船上的大鉤或小浮吊直接實現(xiàn)海上安裝。在本發(fā)明中隔水套管替代了原來的導(dǎo)管架，既可起隔水套管作用，又可以替代傳統(tǒng)導(dǎo)管架作為上部組塊的支撐，從而優(yōu)化了結(jié)構(gòu)形式，降低了結(jié)構(gòu)重量，并充分開發(fā)了傳統(tǒng)隔水套管的多重功能，在簡化海上安裝程序的同時，達(dá)到縮短海上安裝工期、降低安裝費用的目的。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是簡易井口架結(jié)構(gòu)由吸力式筒形基盤、隔水套管導(dǎo)向柱、隔水套管、上部組塊組成。其中吸力式筒形基盤采用吸力式安裝，并在基盤環(huán)面外均布6個隔水套管導(dǎo)向筒，而基盤內(nèi)設(shè)有三個獨立的腔室，通過焊接為一體。其安裝過程是各部分結(jié)構(gòu)用駁船或其它方法運到施工海域，而各部分結(jié)構(gòu)重量不但比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)輕，且結(jié)構(gòu)緊湊、靈活，因而可在海上進(jìn)行組合式安裝。鉆井船上的大鉤或小浮吊先將吸力式筒形基盤沉放，筒形基盤依靠自重初始入泥達(dá)到密封條件后，通過抽取筒形基盤內(nèi)的水，使之貫入海底土壤中，并在沉放過程通過控制腔室的壓力完成基盤調(diào)平。隨后安裝隔水套管導(dǎo)向柱，完成后再將隔水套管通過隔水套管導(dǎo)向柱逐一打入海床中，最后用鉆井船大鉤或小浮吊把上部組塊裝與隔水套管對接。而隔水套管導(dǎo)向柱可以根據(jù)工程計算要求，在隔水套管打入以后可以將它拆卸，實現(xiàn)隔水套管導(dǎo)向柱的重復(fù)使用。
本發(fā)明的有益效果是，隔水套管替代傳統(tǒng)導(dǎo)管架，不但降低了結(jié)構(gòu)自身的用鋼量，還充分發(fā)揮了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)新的功能；海上安裝過程不需要使用大型浮吊，用鉆井船大鉤或小浮吊既可安裝，降低了對施工資源的要求；而結(jié)構(gòu)機動靈活，安裝簡易，使得海上安裝工期縮短；因此可顯著降低工程費用。


以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖l是本發(fā)明結(jié)構(gòu)總圖； 圖2是本發(fā)明吸力式筒形基盤安裝到位 圖3是本發(fā)明隔水套管導(dǎo)向柱安裝完成 圖4是本發(fā)明隔水套管安裝完成 圖5是本發(fā)明上部組塊安裝完成圖。 其中1-吸力式筒形基盤；2-隔水套管導(dǎo)向柱；3-隔水套管；4_上部組塊；5_ 土壤；6-水面。
具體實施例方式
簡易井口架結(jié)構(gòu)見圖1，由吸力式筒形基盤1、隔水套管導(dǎo)向柱2、六根隔水套管3、上部組塊4組成。簡易井口架結(jié)構(gòu)部件用駁船運到施工海域。 駁船在鉆井船或小浮吊附近拖錨定位后，用鉆井船大鉤或小浮吊將吸力式筒形基盤1從駁船上起吊，使之入水，在吊鉤的扶正下將吸力式筒形基礎(chǔ)1緩慢放置至泥面，依靠自重使吸力式筒形基礎(chǔ)1初始入泥，達(dá)到樁土密封條件后，通過潛水泵抽取基盤內(nèi)的水，使其貫入海底土壤5中。在貫入過程中，通過控制泵閥向吸力式筒形基盤內(nèi)的獨立腔室注水或排水來測整其水平度，完成安裝的基盤在位見圖2。之后鉆井船大鉤或小浮吊進(jìn)行隔水套管導(dǎo)向柱2與吸力式筒形基盤1的組裝安裝，安裝完成見圖3。沿著隔水套管導(dǎo)向柱2安裝隔水套管3，通過打樁錘或鉆井船鉆機將隔水套管3逐一裝入海床中，完成后將隔水套管外壁與吸力式筒形基盤l中的導(dǎo)向筒內(nèi)壁之間進(jìn)行灌漿固定，見圖4。最后鉆井船大鉤或小浮吊將上部組塊4與隔水套管3對接，完成簡易井口架的整體安裝，見圖5。
權(quán)利要求
一種簡易井口架結(jié)構(gòu)，由吸力式筒形基盤、隔水套管導(dǎo)向柱、隔水套管、上部組塊組成，具特征在于隔水套管替代了原來的導(dǎo)管架，既可起隔水套管作用，又可以替代傳統(tǒng)導(dǎo)管架作為上部組塊的支撐。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的簡易井口架結(jié)構(gòu)，具特征在于所說的隔水套管導(dǎo)向柱可以根據(jù)工 程計算要求，在隔水套管打入以后可以拆卸，然后再裝入上部組塊，實現(xiàn)隔水套管導(dǎo)向柱的 多次利用。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的簡易井口架結(jié)構(gòu)，具特征在于所說的安裝方式是采用吸力貫入法 和打樁法或鉆井法兩者相結(jié)合，完成部件(吸力式筒形基盤、隔水套管)的安裝。
全文摘要
一種簡易井口架結(jié)構(gòu)，由吸力式筒形基盤、隔水套管導(dǎo)向柱、隔水套管、上部組塊組成，其特征在于隔水套管替代了原來的導(dǎo)管架，既可起隔水套管作用，又可以替代傳統(tǒng)導(dǎo)管架作為上部組塊的支撐；隔水套管導(dǎo)向柱可以根據(jù)工程計算要求，在隔水套管打入以后可以拆卸，然后再裝入上部組塊，實現(xiàn)隔水套管導(dǎo)向柱的多次利用。這種簡易井口架結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性在于隔水套管替代原來的導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)，降低了工程中的用鋼量，并且可通過鉆井船上的大鉤或小浮吊直接實現(xiàn)海上安裝；吸力式筒形基盤沉放的同時進(jìn)行調(diào)平作業(yè)，從而簡化了海上安裝程序，達(dá)到縮短海上安裝工期、降低費用的目的。
文檔編號E21B15/04GK101761341SQ20091006840
公開日2010年6月30日 申請日期2009年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月7日
發(fā)明者王翎羽 申請人:天津市海王星海上工程技術(shù)有限公司