CN104563155A - 扩展基础的导管架 - Google Patents

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CN104563155A CN201310491462.3A CN201310491462A CN104563155A CN 104563155 A CN104563155 A CN 104563155A CN 201310491462 A CN201310491462 A CN 201310491462A CN 104563155 A CN104563155 A CN 104563155A
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谭越
王春升
李世铭
周晓东
王国栋
陈国龙
石云
尚超
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China National Offshore Oil Corp CNOOC
CNOOC Research Institute Co Ltd
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China National Offshore Oil Corp CNOOC
CNOOC Research Institute Co Ltd
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/32—Foundations for special purposes
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00—Foundations as substructures
    • E02D27/10—Deep foundations
    • E02D27/12—Pile foundations
    • E02D27/16—Foundations formed of separate piles

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Abstract

本发明公开了一种扩展基础的导管架。所述扩展基础的导管架包括一导管架本体；所述导管架本体包括非扩展部分和扩展基础，所述非扩展部分设于所述扩展基础的上部，所述非扩展部分与所述扩展基础的连接处形成以拐点；所述非扩展部分的倾斜度小于所述扩展基础的倾斜度。本发明提供的扩展基础的导管架，扩展基础的导管架腿的大斜度保证了导管架底部具有如同金字塔般的宽大基础，能够很好的抵抗倾覆力矩；而导管架的非扩展部分的小斜度腿使得水面附近杆件较少、水线面较小，在有效减小导管架体积的同时，也使得导管架结构受到的波浪作用力大大降低从而减轻结构重量。

Description

扩展基础的导管架
技术领域
本发明涉及一种导管架，具体涉及一种扩展基础的导管架，特别涉及一种应用于70～120米水深边际油气田开发的扩展基础的导管架。
背景技术
随着石油资源开发的历史越来越长，大规模整装油田的发现越来越少，新发现的油田有很大一部分属于边际油田范畴。我国各海域油气田中，有相当部分的边际油气田分布在70～120米水深范围内。恶劣的海洋环境以及越来越严苛的行业标准对于导管架结构冗余度提出了更要的要求；然而，在满足导管架在位及海上施工时的结构强度和刚度要求的同时，有限的结构简化空间将导致工程方案与边际油田开发的重要前提—经济性相违背。因此，为了有效的开发中等水深的边际油田，需要在陆地建造和海上施工两方面同时寻求更为经济有效又能够满足规范要求的平台方案。
随着海洋石油开发的不断发展，边际油田的开发越来越受到人们的重视。对于中等水深边际油气田来说，常规导管架方案由于结构用钢量的巨大和施工费用的高昂，给经济有效的开发此类油田造成很大困难。扩展基础形导管架能够有效地减小了导管架的体积，尤其是水面处的体积较小因而波浪作用力小，从而减轻结构重量；扩展基础导管架方案以及相应的施工方式，可比常规方式降低15％的费用，达到从结构形式和施工方案两方面控制工程投资的目的。为我国中等水深边际油气田的开发提供技术基础，降低边际油气田开发成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种扩展基础的导管架，为一种适用于中等水深边际油田的经济型导管架。
本发明所提供的一种扩展基础的导管架，它包括一导管架本体；
所述导管架本体包括非扩展部分和扩展基础，所述非扩展部分设于所述扩展基础的上部，所述非扩展部分与所述扩展基础的连接处形成以拐点；所述非扩展部分的倾斜度小于所述扩展基础的倾斜度。
本发明中的倾斜度指的是倾斜、歪斜的程度，与地面的夹角。
上述扩展基础的导管架中，所述非扩展部分的倾斜度可为零，即垂直于水面与泥面，形成具有较小水线面的水面构架，使得导管架整体所受到的环境载荷大幅降低。
上述扩展基础的导管架中，所述非扩展部分包括由部分a和部分b形成的交替结构，所述部分a的倾斜度为零，所述部分b的倾斜度大于零，所述非扩展部分能形成具有较小水线面的水面构架，以提升在恶劣环境下的结构性能。
上述扩展基础的导管架中，所述导管架本体包括4腿、6腿或是8腿导管架腿；
所述扩展基础的导管架腿采用对称双斜的形式。
上述扩展基础的导管架中，所述导管架本体包括4腿、6腿或是8腿导管架腿；
所述扩展基础的导管架腿采用一面单斜一面双斜的形式。
本发明的扩展基础的导管架，扩展基础的导管架腿斜度可以根据安装方式自由设计：若采用导管架卧式建造，扩展基础可以采用所述一面单斜一面双斜的形式（一面主腿双斜，另一面主腿单斜的建造方式），即使得导管架的非扩展部分（拐点以上）与扩展基础（拐点以下）的某一面在一个平面内，从而整个导管架在建造过程置于滑道滑靴之上，以确保受力均匀；若采用导管架整体吊装的方式，扩展基础可以采用导管架腿对称双斜设置，以确保桩基受载均匀。
本发明提供的扩展基础的导管架，扩展基础的导管架腿的大斜度保证了导管架底部具有如同金字塔般的宽大基础，能够很好的抵抗倾覆力矩；而导管架的非扩展部分的小斜度腿使得水面附近杆件较少、水线面较小，在有效减小导管架体积的同时，也使得导管架结构受到的波浪作用力大大降低从而减轻结构重量。
附图说明
图1为本发明提供一种结构的扩展基础的导管架的主视图。
图2为本发明提供的另一种结构的扩展基础的导管架的主视图。
图中各标记如下：
1非扩展部分、2扩展基础、3拐点、4裙桩。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
如图1和图2所示，本发明提供的扩展基础的导管架包括一导管架本体；
该导管架本体包括非扩展部分1和扩展基础2，该非扩展部分1设于扩展基础2的上部，且非扩展部分1与扩展基础2的连接处形成以拐点3；非扩展部分1的倾斜度小于扩展基础2的倾斜度。
如图1和图2所示，非扩展部分1的倾斜度为零，即垂直于水面与泥面，形成具有较小水线面的水面构架，使得导管架整体所受到的环境载荷大幅降低，也可具有一定倾斜角的倾斜度（图中未示）。另外，非扩展部分还可包括由部分a和部分b形成的交替结构（图中未示），即部分a的倾斜度为零，部分b的倾斜度大于零，上述设置的非扩展部分能形成具有较小水线面的水面构架，以提升在恶劣环境下的结构性能。
本发明的导管架包括4腿导管架腿，还可根据实际需要设置6腿或8腿导管架腿。如图1所示，若使用时采用导管架整体吊装的方式，该扩展基础2可以采用导管架腿对称双斜设置，以确保桩基受载均匀。如图2所示，若采用导管架卧式建造，该扩展基础2可以采用所述一面单斜一面双斜的形式（一面主腿双斜，另一面主腿单斜的建造方式），即使得导管架的非扩展部分（拐点以上）与扩展基础（拐点以下）的某一面在一个平面内，从而整个导管架在建造过程置于滑道滑靴之上，以确保受力均匀。
如图1和图2所示，导管架本体设置于裙桩4上，使用时裙桩4经由裙桩套筒打入泥土中。
本发明提供的扩展基础的导管架，非扩展部分1与扩展基础2在拐点3处连接。拐点以下的扩展基础的4根主腿具有较大表观斜度，随着水深加大，导管架的底座越宽大，大大提高了导管架的抗倾覆力矩。
本发明提供的扩展基础的导管架可在建造场地整体建造，滑移装船，利用驳船运输到指定作业地点之后，采用大型起重船将导管架吊装下水并扶正，然后用打桩锤将裙桩打入裙桩套筒4，整个过程可采用水下ROV监控，再安装可能的各类附件，最后利用起重船进行组块的吊装合拢。
基于上述结构设计与建造安装，本发明扩展基础的导管架，获得以下优点：
一、本发明导管架适用于任何海域的100米左右水深范围；
二、采用宽大的底座和较小的水面构架，不仅使其抗倾覆能力大为提高，而且保证了它在水面对风力和波浪载荷的高透明度，一方面降低施工费用，同时缓解施工机具超负荷给工程进度带来的压力。从结构形式和施工方案两方面控制工程投资，可比常规方式降低15％的费用，可以有效的控制边际油田开发的风险。

Claims (5)

1.一种扩展基础的导管架，其特征在于：所述扩展基础的导管架包括一导管架本体；
所述导管架本体包括非扩展部分和扩展基础，所述非扩展部分设于所述扩展基础的上部，所述非扩展部分与所述扩展基础的连接处形成以拐点；所述非扩展部分的倾斜度小于所述扩展基础的倾斜度。
2.根据权利要求1所述的导管架，其特征在于：所述非扩展部分的倾斜度为零。
3.根据权利要求1所述的导管架，其特征在于：所述非扩展部分包括由部分a和部分b形成的交替结构，所述部分a的倾斜度为零，所述部分b的倾斜度大于零。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的导管架，其特征在于：所述导管架本体包括4腿、6腿或是8腿导管架腿；
所述扩展基础的导管架腿采用对称双斜的形式。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的导管架，其特征在于：所述导管架本体包括4腿、6腿或是8腿导管架腿；
所述扩展基础的导管架腿采用一面单斜一面双斜的形式。
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