CN105923115B - 浮动式钢筋混凝土采油平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种浮动式钢筋混凝土采油平台，包括平台主体、钻采作业系统、储油与外输系统、消防监控系统、生活系统、公用设施系统、动力及辅助系统，其特点是：平台主体包括船体和系泊系统，船体由底板和侧围板构成半密闭长方体，在围堰内干地采用钢筋混凝土建造，船体内部用钢筋混凝土板分隔成各自密封的上下三层，底层为配重层，中间管道层，上层密闭舱层，每层又用钢筋混凝土板分隔成若干个舱室，再在船体的顶面铺设一层钢结构板作为甲板；钻采作业系统、消防监控系统、生活系统、动力及辅助系统设置在甲板上；所述的系泊系统通过锚链和若干个撑杆将平台固定在所需作业区，并通过往配重层的各舱室注入海水来调整受力使平台保持平衡稳定。

Description

浮动式钢筋混凝土采油平台

技术领域

本发明涉及一种用于浅水海域的采油平台,属于石油开采设备技术领域，具体说是一种浮动式钢筋混凝土采油平台。

背景技术

目前，中国海上油田开发基本上集中在滩海、浅海和近海，中国近海蕴藏着丰富的油气资源，根据勘探预测，在渤海、黄海、东海及南海北部大陆架海域，石油资源量达到275.3亿吨，天然气资源量达到10.6万亿立方米，而目前原油的发现率仅18.5%，天然气发现率仅为9.2%，因此中国近海海域极具勘探开发潜力。如果中国未来15年经济增长维持在7％左右，原油需求将至少以每年4％左右的速度增长，更多地从海洋开发石油已成为中国石油发展的新战略之一。采油平台作为海洋采油业的关键设备，必将迎来一个大发展。

目前，采油平台有两种:一是传统的钻井平台，其开采模式、生产工艺完备，技术成熟，抗风浪能力强，开采作业受自然条件影响较小，在水深大于20m的外海具有较强的适用性。二是人工岛，其开采模式、施工工艺完备，技术成熟，开采作业基本不受自然条件的影响，通常应用于水深小于3-5m的浅水处。两种采油平台都需要在开采海域进行水上施工，造价较高且对自然环境影响较大，弃用时还需拆除。

发明内容

本发明为解决现有采油技术存在的上述问题，提供一种浮动式钢筋混凝土采油平台，无需在采油海域现场水上施工，可以方便地迁移到不同海域，降低采油平台制造成本及其对环境的不良影响，提高采油平台的利用率。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种浮动式钢筋混凝土采油平台，包括：平台主体、钻采作业系统、储油与外输系统、消防系统、生活系统、公用设施系统、动力及辅助系统，其特征在于，所述的平台主体包括：船体和系泊系统。船体是由底板和侧围板构成的半密闭长方体，在围堰内干地（或就近陆地预制场）采用钢筋混凝土为材料建造，为钢筋混凝土体结构；船体内部用两道水平钢筋混凝土板分隔成各自密封的三层，自下而上分别为：底层配重层、中间管道层、上层密闭舱层，在船体的顶面铺设一层钢结构板作为甲板；所述的钻采作业系统、消防系统、生活系统、公用设施系统、动力及辅助系统设置在顶面的甲板上；所述的系泊系统包括若干个锚链和若干个撑杆，锚链和撑杆的一端固定在船体上，另一端置于海底。

对上述技术方案的改进：所述的底层配重层用若干个纵向隔板分隔成若干个各自密封的配重舱，各配重舱内注入海水作为配重物，各配重舱内注入的海水量根据顶面甲板上对应位置的系统设备的重量调节。

对上述技术方案的进一步改进：所述的中间管道层内铺设有通往配重层各配重舱的管道和阀门，阀门的控制端与动力及辅助系统中的控制器连接。

对上述技术方案的进一步改进：所述的上层密闭舱层用若干个纵向隔板分隔成若干个各自密封的密闭舱室，所述密闭舱室用来安置钻采作业系统、消防系统、生活系统、公用设施系统、动力及辅助系统的各种设备。

对上述技术方案的进一步改进：在船体的临岸一端设置引堤（引桥）与陆地相连，引堤用于工作人员出入以及生活物资的运输；在船体受风浪较小的临海一端布置码头区，供救生艇及货船停靠，用于危机情况下逃生及货物运输。

对上述技术方案的进一步改进：所述的储油与外输系统，由储油罐和敷设于海底的管道构成。

对上述技术方案的进一步改进：分隔所述底层配重层和上层密闭舱层的纵向隔板均为钢筋混凝土板。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明采油平台属于浮动平台可重复使用，当油田的规模与原设计有差异时，采用本平台的开采模式可以避免采用固定式采油平台可能带来的投资风险，平台利用率高，降低了油田开采成本；

2、本发明主体采用钢筋混凝土结构，造价低，干地施工建造，制造过程不受海况及气候因素影响，生产周期短、质量有保障；

3、本发明浮动的船体对周围的水流运动造成的影响较小，对海底环境基本不造成影响，属于环境友好型；

4、本发明采用海水作配重物，成本低、易控制，能够方便地根据甲板上设备的重量调节采油平台的平衡度；

5、本发明采油平台具有面积宽阔的甲板，相比起固定式采油平台，更便于对各种生产模块进行合理的布置；

6、本发明采油平台采用锚链和撑杆系泊固定，除能很好的维持生产作业时采油平台的稳定外，固定及拆迁过程也高效方便，极大程度地节省了平台的拆迁成本。

附图说明

图1是本发明浮动式钢筋混凝土采油平台的平面结构示意图；

图2是本发明浮动式钢筋混凝土采油平台沿船体的纵向剖面结构示意图；

图3是本发明浮动式钢筋混凝土采油平台沿船体的横向剖面结构示意图；

图4是本发明浮动式钢筋混凝土采油平台的施工工艺流程图。

图中标号为：

1-船体、1.1-底板、1.2-侧围板、1.3-水平钢筋混凝土板、1.4-甲板、1.5-配重层、1.6-管道层、1.7-密闭舱层、1.8-纵向隔板、1.9-配重舱、2-系泊系统、2.1-锚链、2.2-撑杆、3-钻采作业系统、4-储油与外输系统、5-消防系统、6-生活系统、7-动力及辅助系统、8-码头区、9-救生艇、10-引堤、11-公用设施系统、12-火炬。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细描述：

参见图1-图3，本发明一种浮动式钢筋混凝土采油平台的实施例，包括：平台主体、钻采作业系统3、储油与外输系统4、消防系统5、生活系统6、公用设施系统11、动力及辅助系统7、火炬12。上述的平台主体包括：船体1和系泊系统2。船体1是由底板1.1和侧围板1.2构成的半密闭长方体，如图2、3所示，在围堰内干地（或就近陆地预制场）采用钢筋混凝土为材料建造，为钢筋混凝土体结构。船体1内部用两道水平钢筋混凝土板1.3分隔成各自密封的三层，自下而上分别为：底层配重层1.5、中间管道层1.6、上层密闭舱层1.7，再在船体1的顶面铺设一层钢结构板作为甲板1.4。上述钻采作业系统3、消防系统5、生活系统6、公用设施系统11、动力及辅助系统7设置在顶面的甲板1.7上；所述的系泊系统2包括若干个锚链2.1和若干个撑杆2.2，锚链2.1和撑杆2.2的一端固定在船体1上，另一端置于海底。

具体而言：上述的底层配重层1.5用纵向隔板1.8分隔成若干个各自密封的配重舱1.9，各配重舱1.9内注入海水作为配重物，各配重舱1.9内注入的海水量根据顶面甲板1.4上对应位置的系统设备的重量调节。

上述中间管道层1.6内铺设有通往各配重舱1.9的管道和阀门，阀门的控制端与动力及辅助系统中7的控制器连接。

上述上层密闭舱层1.7用纵向隔板1.8分隔成若干个各自密封的密闭舱室，这些密闭舱室用来安置钻采作业系统3、消防系统5、生活系统6、公用设施系统11、动力及辅助系统7的各种设备，纵向隔板1.8为钢筋混凝土板。

上述储油与外输系统4由储油罐和敷设于海底的管道构成。

在船体1的临岸一端设置引堤（引桥）10与陆地相连，用于工作人员出入以及生活物资的运输；在船体1受风浪较小的临海一端布置码头区8，供救生艇9及货船停靠，用于危机情况下逃生及货物运输。火炬12设置在船体1的一端。

图4给出了本发明浮动式钢筋混凝土采油平台的施工工艺流程：首先选择合适的地址，建造止水围堰；排尽围堰内的水，在干地上进行船体的预制；船体1成型后，打开围堰闸门，往干地内注水使水位与外海水位持平；检查船体1的密闭性，确保船体1内不会有水渗漏进入；关闭围堰闸门，排尽围堰内的水，在船体1上安装系泊系统2以及生产作业所需的钻采作业系统3、储油与外输系统4、消防系统5、生活系统6、公用设施系统11、动力及辅助系统7。然后打开围堰闸门，注水至水位与外海持平，用拖轮将安装完毕的浮动式钢筋混凝土采油平台拖运至采油点，用锚链2.1及靠海侧两处的支撑杆2.2将船体1系泊固定好，视船体1受力以及风浪流等状态，在相关配重舱1.9内注入海水来调整其平衡，直到船体1保持平衡且稳定。最后，在船体1临岸的一端架设引堤（引桥）10与陆地相连，并在船体1受风浪较小的临海一端布置码头区8，即可投入生产。

在生产过程中，如遇风浪致船体1失衡，可随时调整配重舱1.9内的海水量来使船体恢复到平衡且稳定状态。

当需要更换采油点时，收起锚链2.1和支撑杆2.2，可方便地用拖轮将浮动式钢筋混凝土采油平台拖运至新的采油点，固定及迁移过程高效方便，极大程度地节省了平台的迁移成本。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，所作出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种浮动式钢筋混凝土采油平台，包括：平台主体、钻采作业系统(3)、储油与外输系统(4)、消防系统(5)、生活系统(6)、公用设施系统(11)、动力及辅助系统(7)，其特征在于：所述的平台主体包括：船体(1)和系泊系统(2)，船体(1)是由底板(1.1)和侧围板(1.2)构成的半密闭长方体，在围堰内干地或就近陆地预制场采用钢筋混凝土为材料建造，为钢筋混凝土体结构；船体(1)内部用两道水平钢筋混凝土板(1.3)分隔成各自密封的三层，自下而上分别为：底层配重层(1.5)、中间管道层(1.6)、上层密闭舱层(1.7)，在船体(1)的顶面铺设一层钢结构板作为甲板(1.4)；所述的钻采作业系统(3)、消防系统(5)、生活系统(6)、公用设施系统(11)、动力及辅助系统(7)设置在顶面的甲板(1.4)上；所述的系泊系统(2)包括若干个锚链(2.1)和若干个撑杆(2.2)，锚链(2.1)和撑杆(2.2)的一端固定在船体(1)上，另一端置于海底；其中所述的底层配重层(1.5)用若干个纵向隔板(1.8)分隔成若干个各自密封的配重舱（1.9），各配重舱（1.9）内注入海水作为配重物，各配重舱（1.9）内注入的海水量根据顶面甲板（1.4）上对应位置的系统设备的重量调节；在船体（1）的临岸一端设置引堤（10）与陆地相连；在船体受风浪较小的临海一端甲板（1.4）上布置码头区（8）。

2.按照权利要求1所述的浮动式钢筋混凝土采油平台,其特征在于，所述的中间管道层（1.6）内铺设有通往配重层各配重舱（1.9）的管道和阀门，所述阀门的控制端与所述动力及辅助系统（7）中的控制器连接。

3.按照权利要求1所述的浮动式钢筋混凝土采油平台,其特征在于：所述的上层密闭舱层（1.7）用若干个纵向隔板（1.8）分隔成若干个各自密封的密闭舱室，这些密闭舱室用来安置钻采作业系统（3）、消防系统（5）、生活系统（6）、公用设施系统(11)及动力及辅助系统（7）的各种设备。

4.按照权利要求2所述的浮动式钢筋混凝土采油平台,其特征在于：所述的上层密闭舱层（1.7）用若干个纵向隔板（1.8）分隔成若干个各自密封的密闭舱室，所述密闭舱室用来安置钻采作业系统（3）、消防系统（5）、生活系统（6）、公用设施系统(11)及动力及辅助系统（7）的各种设备。

5.按照权利要求1所述的浮动式钢筋混凝土采油平台,其特征在于，所述的储油与外输系统（4）由储油罐和敷设于海底的管道构成。

6.按照权利要求3所述的浮动式钢筋混凝土采油平台,其特征在于，分隔所述底层配重层和上层密闭舱层的纵向隔板（1.8）均为钢筋混凝土板。