一种浅水钢圆筒水下平台整体安装方法

文档序号:418266 发布日期:2021-12-21 浏览:40次 >En<

阅读说明:本技术 一种浅水钢圆筒水下平台整体安装方法 (Integral installation method for shallow water steel cylinder underwater platform ) 是由 李怀亮 黄山田 于文太 魏佳广 王浩宇 李登跃 聂晓明 李可 于 2021-07-15 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种浅水钢圆筒水下平台整体安装方法,包括步骤S1、根据具体油田区的土壤资料及海洋环境条件,适应性设计浅水钢圆筒水下平台;S2、安装现场基坑预挖处理;S3、将浅水钢圆筒水下平台在陆地整体组装及整体吊装入水,在预定位置安装就位;S4、浅水圆钢筒水下平台吸力贯入,软化土壤配合吸力泵设备吸力贯入,使浅水钢圆筒水下平台顶部与海床保持平齐;S5、拆除浅水钢圆筒水下平台的顶盖与主体段的连接法兰及固定设施;S6、泥面硬化,沉箱安装,钻井及采油树安装;S7、将浅水钢圆筒水下平台的顶盖进行二次安装。本发明采用整体组装、整体运输、整体安装的方式,可操作性高,大大降低了施工成本和作业风险,提高了施工效率和可靠性。(The invention discloses an integral installation method of a shallow water steel cylinder underwater platform, which comprises the steps of S1, adaptively designing the shallow water steel cylinder underwater platform according to soil information and marine environment conditions of a specific oil field area; s2, pre-digging a foundation pit on the installation site; s3, integrally assembling and integrally hoisting the shallow water steel cylinder underwater platform into water on land, and installing the shallow water steel cylinder underwater platform in place at a preset position; s4, performing suction penetration on the shallow water round steel cylinder underwater platform, and performing suction penetration on softened soil matched with suction pump equipment to enable the top of the shallow water round steel cylinder underwater platform to be flush with the seabed; s5, removing a connecting flange and a fixing facility of a top cover and a main body section of the shallow water steel cylinder underwater platform; s6, hardening a mud surface, installing a caisson, and installing a drilling well and a Christmas tree; and S7, carrying out secondary installation on the top cover of the underwater platform of the shallow water steel cylinder. The invention adopts the modes of integral assembly, integral transportation and integral installation, has high operability, greatly reduces the construction cost and the operation risk, and improves the construction efficiency and the reliability.)

一种浅水钢圆筒水下平台整体安装方法

技术领域

本发明涉及海洋工程技术领域,尤其涉及一种浅水钢圆筒水下平台整体安装方法。

背景技术

目前,我国海洋油气开发已经由几米的浅水区向千米级深水海洋稳步迈进,且技术日趋成熟,但对存有较大储量的渤海受限区、通航区还有很大开发空间。

海上油(气)田生产平台(简称海洋平台)作为海洋工程设施的一种,是海洋油气开发的海上钻采生产设施,其主要功能包括油气采出、预处理、以及油气的外输等,其核心构成包括上部组块和支承结构(如固定结构、浮式结构等),固定结构包括导管架、重力基础支承结构、顺应塔式支承结构;浮式结构包括FPSO船体结构、半潜式支承结构(如TLP、SEMI、SPAR)等。随着海洋开发与海洋工程技术的发展,海上油(气)田生产平台支承结构出现了多种形式的海洋结构物,也因此出现以结构物为主要特征的多种形式的海上油(气) 田生产平台。

目前的海洋钻采平台安装技术,无论哪种方式,均需要在海床安装结构物,且需要将结构物延伸至海平面上,进行油气的处理、集输。

但目前渤海一大批油气储量在受限区域内,如浅水航行区和军事管制区内,采用上述各种油气开发方式均无法满足浅水航行区和军事管制区禁止航行障碍物的要求,导致大量的位于航道上和军事管制区的油气田无法开采;提高了施工成本和作业风险,降低了施工的效率,可靠性低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何提供一种浅水钢圆筒水下平台整体安装方法,以解决现有浅水钢圆筒水下平台安装麻烦,可靠性差,从而导致施工成本提高,降低了施工效率的问题。

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种浅水钢圆筒水下平台整体安装方法,包括步骤S1、根据具体油田区的土壤资料及海洋环境条件,适应性设计浅水钢圆筒水下平台;S2、安装现场基坑预挖处理,满足所述浅水钢圆筒水下平台的安装要求;S3、将所述浅水钢圆筒水下平台在陆地整体组装,通过自建造码头整体运输至油田现场,在所述浅水钢圆筒水下平台的顶盖预安装吸力泵设备及搅拌设备,将所述浅水圆钢筒水下平台整体吊装入水,在预定位置安装就位;S4、启动所述吸力泵设备,所述浅水圆钢筒水下平台吸力贯入,启动所述搅拌设备,软化土壤配合所述吸力泵设备吸力贯入,直至设计入泥深度,使所述浅水钢圆筒水下平台顶部与海床保持平齐;S5、拆除所述浅水钢圆筒水下平台的顶盖与主体段的连接法兰及固定设施,将所述圆钢筒水下平台的所述顶盖起吊出水,放置在主作业船舶甲板并临时固定;S6、泥面硬化,沉箱安装,钻井及采油树安装;S7、将所述浅水钢圆筒水下平台的所述顶盖进行二次安装。

更进一步地,在所述S2中,采用挖沟机和挖泥专用设施在预定位置进行深基坑的预挖,形成具有一定规模的深基坑,以满足所述浅水钢圆筒水下平台的安装。

更进一步地,在所述S3中,所述浅水钢圆筒水下平台运输至安装现场后,由现场浮吊将所述吸力泵设备、所述搅拌设备安装至所述浅水钢圆筒水平平台的所述顶盖的设计位置,并固定,浮吊预挂水下平台吊装索具,整体起吊水下平台入水,通过定位引导安装至水下设计位置。

更进一步地,在所述S4中,启动两台所述吸力泵设备,开始钢圆筒水下平台的吸力贯入,启动安装在所述浅水钢圆筒水下平台的所述顶盖上的所述搅拌设备,配合所述吸力泵设备进行所述浅水钢圆筒水下平台的贯入,并通过调整所述吸力泵设备的流量、压力,控制所述浅水钢圆筒水下平台贯入过程中的垂直度。

更进一步地,在所述S5中,所述浅水钢圆筒水下平台贯入至预定深度后,潜水员入水拆除所述浅水钢圆筒水下平台的所述顶盖和所述主体段的所有法兰连接,使所述顶盖与所述主体段成完全分离状态,浮吊通过吊装索具起吊所述顶盖出水,并临时放置于运输驳船甲板,拆除所述顶盖上的所述吸力泵设备和所述搅拌设备。

更进一步地,在所述S6中,继续进行钢圆筒内部挖泥,使泥面达到预定位置,通过浮吊配合在所述钢圆筒内部铺设沙石,达到所述钢圆筒内底部硬化,并按照油田设计安装水下生产设施。

更进一步地,在所述S7中,利用浮吊将拆除的所述吸力泵设备和所述搅拌设备后的所述顶盖起吊,由潜水员和定位设备引导安装至所述浅水钢圆筒水下平台的所述主体段的上端,靠自重达到与所述主体段的配合。

本发明的技术效果在于:通过根据具体油田区的土壤资料及海洋环境条件,适应性设计浅水钢圆筒水下平台;安装现场基坑预挖处理;将所述浅水钢圆筒水下平台在陆地整体组装,启动所述吸力泵设备,所述浅水圆钢筒水下平台吸力贯入,启动所述搅拌设备,软化土壤配合所述吸力泵设备吸力贯入,直至设计入泥深度,使所述浅水钢圆筒水下平台顶部与海床保持平齐;拆除所述浅水钢圆筒水下平台的顶盖与主体段的连接法兰及固定设施,将所述圆钢筒水下平台的所述顶盖起吊出水,放置在主作业船舶甲板并临时固定;泥面硬化,沉箱安装,钻井及采油树安装;将所述浅水钢圆筒水下平台的所述顶盖进行二次安装;通过自动钻采设施均安装在浅水钢圆筒水下平台内部,采集的原油和天然气通过海底管道直接输送至处理终端,不会有高出海床的结构物,不会对通航区和军事区产生任何影响。操作简单、易于实现,并可根据油气田产量大小,调整水下平台的结构尺寸;即保证了海洋油气生产,又满足通航安全要求,该方案使大量的通航区和军事管制区油田具备了开采条件,具有巨大的应用前景;采用整体组装、整体运输、整体安装的方式,可操作性高,大大降低了施工成本和作业风险,提高了施工效率和可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种浅水钢圆筒水下平台整体安装方法的流程示意图。

图2是本发明实施例提供的一体化浅水钢圆筒水下平台的结构示意图。

图3是本发明实施例提供的一体化圆钢筒水平平台整体吊装的结构示意图。

图4是本发明实施例提供的圆钢筒水下平台顶盖吊装的结构示意图。

图5是本发明实施例提供的圆钢筒水下平台主体段的结构示意图。

图6是本发明实施例提供的一体化钢圆筒水下平台的主视图。

图7是本发明实施例提供的一体化钢圆筒安装就位的结构示意图。

图中,1、浮吊吊钩,2、吊索具,3、顶盖,4、主体段,5、吊点,6、吸力泵安装预留孔,7、搅拌设备安装预留孔,8、顶盖螺栓孔,9、主体段螺栓孔, 10、海床,11、水平面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明实施例提供了一种浅水钢圆筒水下平台整体安装方法,结合附图1-7 所示,包括以下步骤。

S1、根据具体油田区的土壤资料及海洋环境条件,适应性设计浅水钢圆筒水下平台。

具体的,浅水钢圆筒水下平台由顶盖3和主体段4组成,顶盖3和主体段 4通过顶盖螺栓孔8和主体段螺栓孔9固定相连,使顶盖3与主体段4成为一个可以整体安装的水下平台。其中顶盖3上设置吊点5,便于浅水钢圆筒水下平台整体吊装和顶盖3的临时拆除。顶盖3上设置吸力泵安装预留孔6和搅拌设备安装预留孔7,目的为了安装吸力泵和搅拌设备,适应浅水钢圆筒水下平台吸力贯入和搅拌。

S2、安装现场基坑预挖处理,满足所述浅水钢圆筒水下平台的安装要求。

具体的,在油气田开发场址进行基坑预挖,形成具有一定规模的深基坑,满足浅水钢圆筒水下平台的安装,目的减少海上安装现场施工工程量,更有效的符合浅水水下平台的安装要求。

S3、将所述浅水钢圆筒水下平台在陆地整体组装,通过自建造码头整体运输至油田现场,在所述浅水钢圆筒水下平台的顶盖3预安装吸力泵设备及搅拌设备,将所述浅水圆钢筒水下平台整体吊装入水,在预定位置安装就位。

具体的,通过在目标建造码头集成组装浅水钢圆筒水下平台,使其形成一个整体的浅水钢圆筒水下平台,便于运输。通过在建造码头将集成组装后的浅水钢圆筒水下平台整体运输至油田现场,并在平台钢圆筒顶盖3上的吸力泵安装预留孔6和搅拌设备安装预留孔7分别预安装吸力泵及搅拌设备,利用浮吊吊钩1和吊索具2将浅水圆钢筒水下平台整体吊装入水,按照设计要求安装在预定位置。

S4、启动所述吸力泵设备,所述浅水圆钢筒水下平台吸力贯入,启动所述搅拌设备,软化土壤配合所述吸力泵设备吸力贯入,直至设计入泥深度,使所述浅水钢圆筒水下平台顶部与海床10保持平齐。

具体的,浅水钢圆筒水下平台整体吊装就位,自由入泥一定深度后,浮吊吊钩1松弛,启动安装在吸力泵安装预留孔6上的吸力泵设备,开始浅水钢圆筒水下平台的吸力贯入,利用吸力泵设备的压力、流程控制钢圆筒的垂直度,满足安装要求。同时针对土壤地质较硬的海底条件,启动安装在搅拌设备安装预留孔7上的搅拌设备,配合圆钢筒的吸力贯入,直至设计入泥深度,此时浅水钢圆筒水下平台的顶盖3与海床10保持平齐,不影响航道通行安全。浅水钢圆筒安装在海床10上,该海床10位于水平面11下。

S5、拆除所述浅水钢圆筒水下平台的所述顶盖3与主体段4的连接法兰及固定设施,将所述浅水圆钢筒水下平台的所述顶盖3起吊出水,放置在主作业船舶甲板并临时固定。

具体的,潜水员入水拆除连接顶盖螺栓孔8和主体段螺栓孔9的若干连接法兰和固定设施,使顶盖3和主体段4成完全分离状态。潜水员出水后,利用浮吊吊钩1和吊索具2起吊钢圆筒顶盖3,出水放置在主作业船舶甲板上并临时固定。

S6、泥面硬化,沉箱安装,钻井及采油树安装。

具体的,潜水员引导浮吊吊钩1,在钢圆筒内部挖泥,使其内部形成中空,铺设沙石垫底,形成硬化的泥面,进行沉箱安装,钻井及采油树安装,完成水下平台内部设施的安装。

S7、将所述浅水钢圆筒水下平台的所述顶盖进行二次安装。

具体的,利用浮吊吊钩1将拆除吸力泵设备和搅拌设备后的钢圆筒水下平台顶盖3起吊,由潜水员和定位设备引导安装至水下生产平台主体段4的上端,靠自重达到与主体段4的配合,浅水钢圆筒水下平台安装完成。

在本发明实施例中,在所述S2中,采用挖沟机和挖泥专用设施在预定位置进行深基坑的预挖,形成具有一定规模的深基坑,以满足所述浅水钢圆筒水下平台的安装。

在本发明实施例中,在所述S3中,所述浅水钢圆筒水下平台运输至安装现场后,由现场浮吊将所述吸力泵设备、所述搅拌设备安装至所述浅水钢圆筒水平平台的所述顶盖3的设计位置,并固定,浮吊预挂水下平台吊装索具,整体起吊水下平台入水,通过定位引导安装至水下设计位置。

在本发明实施例中,在所述S4中,启动两台所述吸力泵设备,开始浅水钢圆筒水下平台的吸力贯入,启动安装在所述浅水钢圆筒水下平台的顶盖3上的所述搅拌设备,配合所述吸力泵设备进行所述浅水钢圆筒水下平台的贯入,并通过调整所述吸力泵设备的流量、压力,控制所述浅水钢圆筒水下平台贯入过程中的垂直度。

在本发明实施例中,在所述S5中,所述浅水钢圆筒水下平台贯入至预定深度后,潜水员入水拆除所述浅水钢圆筒水下平台的所述顶盖3和所述主体段4 的所有法兰连接,使所述顶盖3与所述主体段4成完全分离状态,浮吊通过吊装索具起吊所述顶盖3出水,并临时放置于运输驳船甲板,拆除所述顶盖3上的所述吸力泵设备和所述搅拌设备。

在本发明实施例中,在所述S6中,继续进行钢圆筒内部挖泥,使泥面达到预定位置,通过浮吊配合在所述钢圆筒内部铺设沙石,达到所述钢圆筒内底部硬化,并按照油田设计安装水下生产设施。

在本发明实施例中,在所述S7中,利用浮吊将拆除的所述吸力泵设备和所述搅拌设备后的所述顶盖3起吊,由潜水员和定位设备引导安装至所述浅水钢圆筒水下平台的所述主体段4的上端,靠自重达到与所述主体段4的配合。

本发明实施例通过根据具体油田区的土壤资料及海洋环境条件,适应性设计浅水钢圆筒水下平台;安装现场基坑预挖处理;将所述浅水钢圆筒水下平台在陆地整体组装,启动所述吸力泵设备,所述浅水圆钢筒水下平台吸力贯入,启动所述搅拌设备,软化土壤配合所述吸力泵设备吸力贯入,直至设计入泥深度,使所述浅水钢圆筒水下平台顶部与海床保持平齐;拆除所述浅水钢圆筒水下平台的顶盖与主体段的连接法兰及固定设施,将所述圆钢筒水下平台的所述顶盖起吊出水,放置在主作业船舶甲板并临时固定;泥面硬化,沉箱安装,钻井及采油树安装;将所述浅水钢圆筒水下平台的所述顶盖进行二次安装;通过自动钻采设施均安装在浅水钢圆筒水下平台内部,采集的原油和天然气通过海底管道直接输送至处理终端,不会有高出海床的结构物,不会对通航区和军事区产生任何影响。操作简单、易于实现,并可根据油气田产量大小,调整水下平台的结构尺寸;即保证了海洋油气生产,又满足通航安全要求,该方案使大量的通航区和军事管制区油田具备了开采条件,具有巨大的应用前景;采用整体组装、整体运输、整体安装的方式,可操作性高,大大降低了施工成本和作业风险,提高了施工效率和可靠性。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例,本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换,均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

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