CN111395292B - 一种导管架底部基盘结构及包含该底部基盘结构的导管架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种导管架底部基盘结构及包含该底部基盘结构的导管架，其包括基盘主腿3，若干所述基盘主腿3竖直设置于导管架主体结构1下方且呈多边形分布；每个所述基盘主腿3的顶端设有支撑垫5，每个所述基盘主腿3靠近其顶端的位置设有卡桩器6；群桩套筒7，若干组所述群桩套筒7分别通过连接板与相应的所述基盘主腿3连接，每组所述群桩套筒7内部均设有打入海床的固定桩；横立面框架8和第一纵立面框架9，所述基盘主腿3通过所述横立面框架8和所述第一纵立面框架9依次交替连接形成多边形的基盘结构。本发明将导管架分为上部导管架主体结构与底部基盘结构两部分，在海上分别安装，可有效减轻导管架单体安装重量。

Description

一种导管架底部基盘结构及包含该底部基盘结构的导管架

技术领域

本发明涉及一种导管架底部基盘结构及包含该底部基盘结构的导管架，属于海洋油气开发设备领域。

背景技术

近年来，我国南海海域陆续发现一批300～400m水深的油气田，在这一水深范围内，固定式导管架平台仍是一种具有竞争性的平台模式。应用于水深超过300m海域的导管架平台通常称之为超深水导管架平台，这种超深水导管架平台的应用往往受到国内建造安装资源能力的限制，尤其是下水驳船能力的限制。目前国内能力最强的下水驳船HYSY229的下水能力约30000吨，往往无法满足300～400m水深的大型钻采平台或中心处理平台导管架的运输与下水需求。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种导管架底部基盘结构及包含该底部基盘结构的导管架，本发明中的导管架底部基盘结构与导管架主体结构为分体式设计，二者采用可拆卸的连接方式，有效减轻了导管架在海上的安装重量，摆脱了国内下水驳船能力的制约，可使得大型导管架平台得以应用于300～400m水深海域，对于我国深水油田开发具有重要意义。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明第一方面提供一种导管架底部基盘结构，包括如下部件：

基盘主腿3，若干所述基盘主腿3竖直设置于导管架主体结构1下方且呈多边形分布；每个所述基盘主腿3的顶端设有支撑垫5，每个所述基盘主腿3靠近其顶端的位置设有卡桩器6；

群桩套筒7，若干组所述群桩套筒7分别通过连接板与相应的所述基盘主腿3连接，每组所述群桩套筒7内部均设有打入海床的固定桩；

横立面框架8和第一纵立面框架9，所述基盘主腿3通过所述横立面框架8和所述第一纵立面框架9依次交替连接形成多边形的基盘结构。

所述导管架底部基盘结构，优选地，所述支撑垫5为弹性支撑垫。

所述导管架底部基盘结构，优选地，所述群桩套筒7通过YOKE板12和剪切板13与所述基盘主腿3连接。

所述导管架底部基盘结构，优选地，还包括水平支撑框架11、第一横向撑杆111和对角斜支撑112，所述水平支撑框架11为由所述基盘主腿3通过所述第一横向撑杆111和所述对角斜支撑112连接形成的平面。

所述导管架底部基盘结构，优选地，还包括第二纵立面框架10，所述第二纵立面框架10与所述第一纵立面框架9平行，并与所述横立面框架8连接。

所述导管架底部基盘结构，优选地，还包括第二横向撑杆113和斜支撑114，所述第二纵立面框架10的数量为两个，所述第二横向撑杆113和所述斜支撑114位于所述水平支撑框架11上，用于将两个所述第二纵立面框架10固定在所述水平支撑框架11上。

所述导管架底部基盘结构，优选地，所述横立面框架8包括至少两个平行设置的横向水平支撑杆81，相邻两个所述横向水平支撑杆81之间设有垂直所述横向水平支撑杆81的至少两个第一垂向撑杆82，相邻两个所述第一垂向撑杆82之间设有横向X形撑杆83。

所述导管架底部基盘结构，优选地，所述第一纵立面框架9包括至少两个平行设置的第一纵向水平撑杆91，相邻两个所述第一纵向水平撑杆91之间设有垂直所述第一纵向水平撑杆91的至少两个第二垂向撑杆92，相邻两个所述第二垂向撑杆92之间设有第一纵向X形撑杆93。

所述导管架底部基盘结构，优选地，所述第二纵立面框架10包括至少两个平行设置的第二纵向水平撑杆101，相邻两个所述第二纵向水平撑杆101之间设有垂直所述第二纵向水平撑杆101的至少两个第三垂向撑杆102，相邻两个所述第三垂向撑杆102之间设有第二纵向X形撑杆103。

所述导管架底部基盘结构，优选地，所述第二纵向水平撑杆101的底部设有下水滑撑104。所述基盘结构2通过所述下水滑撑104落在下水驳船的滑道上。所述下水滑撑104作为导管架自建造场地装船及自驳船下水时的中间介质，起到减小摩擦力的作用。

本发明第二方面提供一种包含导管架底部基盘结构的导管架，其包括上述任一项所述的导管架底部基盘结构、导管架主体结构1，所述导管架主体结构1支撑于所述支撑垫5上，且所述导管架主体结构1通过位于其主腿底端面的对接销4与所述卡桩器6卡紧。

本发明中，当所述导管架主体结构1与所述基盘结构2对接时，所述对接销4贯入所述基盘主腿3内，所述导管架主体结构1支撑在所述支撑垫5上，并由所述卡桩器6将所述对接销4卡紧，通过将所述基盘主腿3与所述对接销4之间的空隙进行灌浆将所述导管架主体结构1与所述基盘结构2连接为一体。

本发明中，将围绕1个所述基盘主腿3的所述群桩套筒7视为一组，每组所述群桩套筒7的数量至少为2个。

本发明中导管架在使用时，安装方法如下：

所述基盘结构2由下水驳船单独运输至平台场址所在目标海域后滑移下水，在起重船辅助下扶正、下放并坐在海床上；通过起重船将裙桩下放至所述裙桩套筒7内并打入至泥面以下预定深度，通过调平器将所述基盘结构2调平后，对所述裙桩套筒7与裙桩进行灌浆连接，使所述基盘结构2固定在海床上；所述导管架主体结构1由下水驳船运输至平台场址后滑移下水，在起重船牵引下扶正、下放，垂直的所述对接销4贯入所述基盘主腿3内，所述导管架主体结构1支撑在环形的所述支撑垫5上；所述卡桩器6将所述对接销4卡紧，通过对所述基盘主腿3与所述对接销4之间的环形空隙进行灌浆将所述导管架主体结构1与所述基盘结构2连接为一体。

本发明第三方面提供一种包含导管架底部基盘结构的导管架在海上油气开发中的应用。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

1、本发明将导管架分为上部导管架主体结构与底部基盘结构两部分，在海上分别安装，可有效减轻导管架单体安装重量，进而降低对下水驳船的能力需求；

2、本发明通过在基盘主腿上设置支撑垫和卡桩器，以及在导管架主体结构上设置对接销，通过将对接销贯入基盘主腿中并通过卡桩器卡紧，使得基盘结构为导管架主体结构的安装提供导向与支撑，基盘结构与导管架主体通过灌浆连接为一体，使得海上对接施工简单、安全可靠。

附图说明

图1是本发明包含导管架底部基盘结构的导管架的整体结构示意图；

图2是本发明中基盘结构与导管架主体结构连接部位的细节图；

图3是图1中的A-A或B-B剖面示意图；

图4是图3中的⑤或⑦立面框架示意图；

图5是图3中的①或②立面框架示意图；

图6是图3中的③或④立面框架示意图；

图7是本发明中的水平支撑框架示意图；

图8是图7中的C-C剖面示意图；

图中各标记如下：

1-导管架主体结构；2-基盘结构；3-基盘主腿；4-对接销；5-支撑垫；6-卡桩器；7-群桩套筒；8-横立面框架，81-横向水平支撑杆，82-第一垂向撑杆；83-横向X形撑杆；9-第一纵立面框架，91-第一纵向水平撑杆，92-第二垂向撑杆；93-第一纵向X形撑杆；10-第二纵立面框架，101-第二纵向水平撑杆，102-第三垂向撑杆，103-第二纵向X形撑杆，104-下水滑撑；11-水平支撑框架，111-第一横向撑杆，112-对角斜支撑，113-第二横向撑杆，114-斜支撑；12-YOKE板；13-剪切板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1、图2、图3所示，本实施例提供一种超深水大型导管架底部基盘结构，包括如下部件：

基盘主腿3，若干个所述基盘主腿3竖直设置于导管架主体结构1下方且呈多边形分布；每个所述基盘主腿3的顶端设有支撑垫5，每个所述基盘主腿3靠近其顶端的位置设有卡桩器6；

群桩套筒7，若干组所述群桩套筒7分别通过连接板与相应的所述基盘主腿3连接，每组所述群桩套筒7内部均设有打入海床的固定桩；

横立面框架8和第一纵立面框架9，所述基盘主腿3通过所述横立面框架8和所述第一纵立面框架9依次交替连接形成多边形的基盘结构。

实施例2

如图1、图2、图3、图7所示，本实施例提供一种超深水大型导管架底部基盘结构，包括如下部件：

基盘主腿3，若干个所述基盘主腿3竖直设置于导管架主体结构1下方且呈多边形分布；每个所述基盘主腿3的顶端设有支撑垫5，每个所述基盘主腿3靠近其顶端的位置设有卡桩器6；

群桩套筒7，若干组所述群桩套筒7分别通过连接板与相应的所述基盘主腿3连接，每组所述群桩套筒7内部均设有打入海床的固定桩；

横立面框架8和第一纵立面框架9，所述基盘主腿3通过所述横立面框架8和所述第一纵立面框架9依次交替连接形成多边形的基盘结构。

本实施例中，所述基盘结构2还包括两个水平支撑框架11、第一横向撑杆111和对角斜支撑112，所述水平支撑框架11为由所述基盘主腿3通过所述第一横向撑杆111和所述对角斜支撑112连接形成的平面。

本实施例中，所述基盘结构2还包第二纵立面框架10，所述第二纵立面框架10与所述第一纵立面框架9平行，并与所述横立面框架8连接。

本实施例中，⑤、⑥、⑦轴为横轴，⑥轴位于⑤、⑦轴的中心位置；①、②、③、④轴为纵轴，③、④轴位于①、②轴的中间，①、③轴的间距与④、②轴的间距相等。所述基盘结构2沿③、④轴装船、下水，③、④轴间距综合考虑建造场地与驳船滑道可调节间距以及导管架安装分析确定。每组所述裙桩套筒7的数量可以是三个但不限于三个，可结合实际情况进行确定。所述基盘结构2中每个角的所述基盘主腿3和与其配套的所述裙桩套筒7之间通过YOKE板12和剪切板13相连。所述基盘结构2通过所述裙桩套筒7内部打入海底的钢桩固定在海床上。

实施例3

如图1至8所示，本实施例提供一种超深水大型导管架底部基盘结构，包括如下部件：

基盘主腿3，若干个所述基盘主腿3竖直设置于导管架主体结构1下方且呈多边形分布；每个所述基盘主腿3的顶端设有支撑垫5，每个所述基盘主腿3靠近其顶端的位置设有卡桩器6；

群桩套筒7，若干组所述群桩套筒7分别通过连接板与相应的所述基盘主腿3连接，每组所述群桩套筒7内部均设有打入海床的固定桩；

横立面框架8和第一纵立面框架9，所述基盘主腿3通过所述横立面框架8和所述第一纵立面框架9依次交替连接形成多边形的基盘结构。

本实施例中，所述基盘结构2还包括两个水平支撑框架11、第一横向撑杆111和对角斜支撑112，所述水平支撑框架11为由所述基盘主腿3通过所述第一横向撑杆111和所述对角斜支撑112连接形成的平面。所述第一横向撑杆111位于⑥轴处，所述对角斜支撑112位于自四角至③/⑥轴交点或④/⑥轴交点处；在③/④轴位于所述水平支撑框架11所在的平面上设置垂直③/④轴的2个第二横向撑杆113，所述第二横向撑杆113两侧分别设置2个斜支撑114，所述斜支撑114的一端与所述第二横向撑杆113的一端连接，另一端与所述③轴的末端或⑥轴连接。如图8所示，每组上、下两根所述对角斜支撑112之间设置若干根垂向支撑和斜支撑进行加强。

本实施例中，所述基盘结构2还包第二纵立面框架10、第二横向撑杆113和斜支撑114，所述第二纵立面框架10与所述第一纵立面框架9平行，并与所述横立面框架8连接；所述第二纵立面框架10的数量为两个，所述第二横向撑杆113和所述斜支撑114位于所述水平支撑框架11上，用于将两个所述第二纵立面框架10固定在所述水平支撑框架11上。

本实施例中，所述横立面框架8包括两个平行设置的横向水平支撑杆81，两个所述横向水平支撑杆81之间设有垂直所述横向水平支撑杆81的至少两个第一垂向撑杆82，所述第一垂向撑杆82位于①、③轴之间，④、②轴之间以及③轴和④轴处，相邻两个所述第一垂向撑杆82之间设有横向X形撑杆83。

本实施例中，所述第一纵立面框架9包括两个平行设置的第一纵向水平撑杆91，两个所述第一纵向水平撑杆91之间设有垂直所述第一纵向水平撑杆91的至少两个第二垂向撑杆92，相邻两个所述第二垂向撑杆92之间设有第一纵向X形撑杆93。

本实施例中，所述第二纵立面框架10包括两个平行设置的第二纵向水平撑杆101，两个所述第二纵向水平撑杆101之间设有垂直所述第二纵向水平撑杆101的至少两个第三垂向撑杆102，相邻两个第三垂向撑杆102之间设有第二纵向X形撑杆103。所述第二纵向水平撑杆101的底部设有下水滑撑104。所述基盘结构2通过所述下水滑撑104落在下水驳船的滑道上。所述下水滑撑104作为导管架自建造场地装船及自驳船下水时的中间介质，起到减小摩擦力的作用。

实施例4

如图1至8所示，本实施例提供一种导管架，其包括实施例3中的导管架底部基盘结构和导管架主体结构1，所述导管架主体结构1支撑于所述支撑垫5上，且所述导管架主体结构1通过位于其主腿底端面的对接销4与所述卡桩器6卡紧。

本实施例中，当所述导管架主体结构1与所述基盘结构2对接时，所述对接销4贯入所述基盘主腿3内，所述导管架主体结构1支撑在所述支撑垫5上，并由所述卡桩器6将所述对接销4卡紧，通过将所述基盘主腿3与对接销4之间的空隙进行灌浆将所述导管架主体结构1与所述基盘结构2连接为一体。

实施例5

如图1、图2所示，本实施例提供一种导管架在海上的安装方法，具体操作步骤如下：

所述基盘结构2由下水驳船单独运输至平台场址所在目标海域后滑移下水，在起重船辅助下扶正、下放并坐在海床上；通过起重船将裙桩下放至所述裙桩套筒7内并打入至泥面以下预定深度，通过调平器将所述基盘结构2调平后，对所述裙桩套筒7与裙桩进行灌浆连接，使所述基盘结构2固定在海床上；所述导管架主体结构1由下水驳船运输至平台场址后滑移下水，在起重船牵引下扶正、下放，垂直的所述对接销4贯入所述基盘主腿3内，所述导管架主体结构1支撑在环形的所述支撑垫5上；所述卡桩器6将所述对接销4卡紧，通过对所述基盘主腿3与所述对接销4之间的环形空隙进行灌浆将所述导管架主体结构1与所述基盘结构2连接为一体。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种导管架底部基盘结构，其特征在于，包括如下部件：

基盘主腿(3)，若干所述基盘主腿(3)竖直设置于导管架主体结构(1)下方且呈多边形分布；

支撑垫(5)，设置于每一所述基盘主腿(3)的顶端；

卡桩器(6)，设置于每一所述基盘主腿(3)靠近顶端的位置；

群桩套筒(7)，若干组所述群桩套筒(7)分别通过连接板与相应的所述基盘主腿(3)连接，每组所述群桩套筒(7)内部均设有打入海床的固定桩；

横立面框架(8)和第一纵立面框架(9)，所述基盘主腿(3)通过所述横立面框架(8)和所述第一纵立面框架(9)依次交替连接形成多边形的基盘结构；

还包括水平支撑框架(11)、第一横向撑杆(111)和对角斜支撑(112)，所述水平支撑框架(11)为由若干个所述基盘主腿(3)与所述第一横向撑杆(111)和所述对角斜支撑(112)连接形成的平面；

还包括第二纵立面框架(10)，所述第二纵立面框架(10)与所述第一纵立面框架(9)平行，并与所述横立面框架(8)连接；

还包括第二横向撑杆(113)和斜支撑(114)，所述第二纵立面框架(10)的数量为两个，所述第二横向撑杆(113)和所述斜支撑(114)位于所述水平支撑框架(11)上，用于将两个所述第二纵立面框架(10)固定在所述水平支撑框架(11)上；

所述横立面框架(8)包括至少两个平行设置的横向水平支撑杆(81)，相邻两个所述横向水平支撑杆(81)之间设有垂直所述横向水平支撑杆(81)的至少两个第一垂向撑杆(82)，相邻两个所述第一垂向撑杆(82)之间设有横向X形撑杆(83)。

2.根据权利要求1所述的导管架底部基盘结构，其特征在于，所述第一纵立面框架(9)包括至少两个平行设置的第一纵向水平撑杆(91)，相邻两个所述第一纵向水平撑杆(91)之间设有垂直所述第一纵向水平撑杆(91)的至少两个第二垂向撑杆(92)，相邻两个所述第二垂向撑杆(92)之间设有第一纵向X形撑杆(93)。

3.根据权利要求1所述的导管架底部基盘结构，其特征在于，所述第二纵立面框架(10)包括至少两个平行设置的第二纵向水平撑杆(101)，相邻两个所述第二纵向水平撑杆(101)之间设有垂直所述第二纵向水平撑杆(101)的至少两个第三垂向撑杆(102)，相邻两个所述第三垂向撑杆(102)之间设有第二纵向X形撑杆(103)。

4.根据权利要求3所述的导管架底部基盘结构，其特征在于，所述第二纵向水平撑杆(101)的底部设有下水滑撑(104)。

5.一种导管架，包括导管架主体结构(1)，其特征在于，还包括权利要求1-4中任一项所述的导管架底部基盘结构，所述导管架主体结构(1)支撑于所述支撑垫(5)上，且所述导管架主体结构(1)通过位于其主腿底端面的对接销(4)与所述卡桩器(6)卡紧。

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