CN1029377C - 海上重力平台 - Google Patents

Abstract

特别适合于地震活动区的一种用于诸如钻探或制造碳氢化合物的重力海上平台，由于它以小的沉浸重量带有适度的压力固定在海底，利用各柱桩锚桩固定到较坚固的海底层，这些柱桩能够吸收或承受与地震关连的各水平运动和可能的各垂直运动，平台和各柱桩可用任何合适的材料制造，最好用钢筋混凝土。

Description

本发明涉及为勘探碳氢化合物用的重力海上平台。更详细讲，本发明关系到的这种平台特别有用于地震活动区，尤其是在具有很软的海底区域中采用。

通常对基础重力海上平台借助于它们本身的重量固定于海底位置上而稳定住。靠海底与平台之间的接触压力来保证该平台抵抗倾斜、水平滑动和由于遭受外部环境力所导致材料强度的破坏。在与软海底的连结中，人们经常利用向下垂伸的裙，它们被下压到松的地块中，以保证所需的稳定性。在与特别难处理的海底连结时，则需具有坚固的高裙。这个方法是有效的，但是造价很贵，特别是与那些坚固的裙高有关，这样的高度对各种软海底条件会是需要的。

上面描述的一种海上重力平台的设计和基本原理不足以适用于地震活动区。遇到各种地震波和振动，该平台将遭受严重的负载和应力，意味着对平台基础和台板结构都会有断裂和其它损坏的危险。

按照本发明这些问题得到解决，这是基于承认在地震期间一个海上重力平台所遭受的最强的负载是在海底的水平波和振动。所以，遭遇到这种种状态的一个合适的重力海上平台应当是以最小可能的活动重量固定在海底，并且无各种裙体，或用最小高度的裙，以及进一步具有多个柱墩作侧面固定，这些桩墩最好是沿该平台基础的外周围来定位，并且各柱墩应被打到海底。不采用裙体，并同时把平台的有效重量减少到呈现一个小的负值浮力，于是与该平台底面相接触的松地块只可能有限地将由于地震所产生的振荡力造成的那些地震水平摆动运动从海底传递到该平台。

当在海底与平台之间接触压强小，及籍以致不能够传递各种水平力的时候，为了在遭受到行波、风和各种流体力时将该平台保持在原位，如所述利用一系列柱墩固附到平台的基础沉箱的上端。各柱桩的设计要提供给各柱有足够的同时传递波、风和流体负载能力，各柱应对海底中的各种水平运动有足够的可挠性，以便使各柱墩或平台都不致在地震期间承受不可接受的负载。给平台以一个小的浮力，该浮力是由在该平台和塔架的基础沉箱中充满空气的各舱室或小室中造成的。

该平台对海底给以一定的接触压力，则它将不致由于潮水或贮油池、甲板重量等中的可能变化而遭受垂直运动。

本发明不限于采用保证抵抗水平运动的各柱墩，因为也能利用其它的锚桩固定方案。这种锚桩固定方式的一个例子，是用链条、缆绳或类似物将外部的各锚桩连接到平台。

柔性或可塑性变形的重力海上平台是早先已知的。这种平台在各种外力的影响下有实现运动的可能。

按照本发明的一个平台其关键在于，在海底遭受例如强水平地震振动时，该平台由于其质量惯性作用而或多或少地保持站立不动，并籍此而受到保护，抵御了严重的地震应变和应力。

借助于例子和附图来描述本发明于后。

图1表示按照本发明提供的一个海上重力平台的垂直剖面，

图2表示本发明提供的一个海上平台，通过其基础沉箱的水平剖面图，

图3，表示按照本发明设有伸到海底的各柱墩的海上平台的一个垂直剖面图，以及

图4表示另一方案的锚桩固定方法。

图1表示海上平台1具有多根柱墩2，它们固定在包含有许多小室4的基础沉箱3上，该平台漂浮在海面5上，并且容易被拖出到安装场地。

图2表示通过该基础沉箱3的水平剖面图，该 基础箱沉被分割成许多小室4，可用于平衡该平台的有效重量，用于存储碳氢化合物，或用于钻探或生产设备通过的通道。同样也适用于各柱墩（见图1）或它们的一部分。沿该基础沉箱的周围配置有各紧固装置6，用于固定被打到海底去的各柱子或柱桩。

图3表示用各柱墩2将重力海上平台安装在海底7上的位置，这些柱墩2的最上部分伸出海面5，并且各柱墩被设计成支撑着一个工作台（未示出）。各柱墩固定在基础沉箱3上，该沉箱3被分割成多个小室4，各小室的高度根据制造、拖引和沉浸作业具体要求的稳定性而改变。许多个柱桩8用它们的上端固附到座在海底7的基础沉箱上，这些柱桩被往下打通过海底的一段松软部分而到达较硬的地块9处。该平台被永久地免除去自身重压物，所以它对海底7上的接触压力相当低。这样做对位于由软的并可压缩的松地块所组成海底的地方是特别重要的。此外，由于平台对海底提供很低的基础压力，以及它不设置或以很有限的方式设置压到海底的各种裙体，所以平台对抵抗地震振动及与地震相关连的负载得到保护，因为，众所周知，在地下的这些与地震相关的振动负载对所述的这种平台造成最严重的负载是在海底处的水平摆动运动和各种振动。

图4示出了用于平台的另一种锚桩固定方法，在这个实施例中，侧面的锚桩是由许多个用链条或类似物固定到基础沉箱各侧壁上的锚桩11所构成。

全部或部分地省去使用裙体和免除重压物而减轻了平台的有效重量，则与平台的基础沉箱下侧相接触的松地块对传递与地震相关的地震运动所引起的从海底到平台的各种力具有相当的限制能力。

为了在海底和基础之间接触压力小时，使该平台保持在一水平的位置，而在很大程度上不可能传递各种水平力，利用了多根柱桩固附在该平台的基础沉箱上，并被向下打桩到所要求的深度。这些柱桩必须一方面具有足够的能力以传递各水平力和可能的各垂直力。另一方面，这些柱桩必须相对于与地震关连的水平运动具有足够的可挠性，以便使各柱桩或平台都不致承受不可接受的力。

平台和各柱桩可以用任何合适的材料制造，最好用强力钢筋混凝土。

Claims (1)

1、装设在地震活动区的海上平台，特别是对于海洋地区在海底存在着低支持能力的松地块上层处建立的海上平台，其特征在于，平台的基础沉箱是如此固定到海底的，当受到外力如波动时使其可相对海底横向运动。该沉箱(3)设有多个小室(4，4)，它们充满足够的空气，以使平台以低沉浸重量而处在海底(7)处，并且利用在水平面中连接到基础沉箱周围的有限的可塑性变形的锚桩装置把该平台保持在水平面位置上，可挠性柱桩装置被向下锚入到海底中坚固的底层(9b)，所述的柱桩装置(8，8，8)固附到该基础沉箱的外部周围，所述柱桩通过基本水平延伸的锚接装置(10)可直接连接于平台，所述沉箱的底部为平面状或没有或有相当低的围裙。

Images