CN111439348B - 一种新型半潜式平台及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型半潜式平台及其安装方法。所述新型半潜式平台包括平台船体和顶张紧型钢制立管；顶张紧型钢制立管包括上端采油立管和下端采油立管；上端采油立管和下端采油立管之间连接中水浮筒；中水浮筒上设置桁架，桁架的上端设置立管导向架，立管导向架通过弹簧支座与平台船体的主甲板活动连接，且弹簧支座与主甲板固定连接；上端采油立管的顶部与立管导向架配合；立管固定架上设有采油树；采油树与设于平台船体的主甲板上的原油处理装置连接。本发明新型半潜式平台具有独立的浮力，降低了其对平台的垂向载荷；实现了立管顶部与平台船体升沉运动和纵横摇运动的解耦，使得平台的运动不直接传递到立管上，又可以实现干树采油功能。

Description

一种新型半潜式平台及其安装方法

技术领域

本发明涉及一种新型半潜式平台及其安装方法，属于海洋工程领域。

背景技术

半潜式平台是深水油气开发的主力装备。半潜式平台的主要优势在于建造难度小，综合成本相对较低，甲板面积大等。半潜式平台的运动性能不如Spar平台和TLP平台，因此无法采用干式采油技术(采油树位于平台甲板上)，只能采用湿式采油技术(采油树位于水下)，无法采用顶张紧型立管，在油气田开发过程中，对于井口和水下生产系统的安装与维修费用高昂，增加了整体的工程投资。

各大海洋工程公司近年来提出了许多新型干树半潜式平台新概念，主要以增加吃水和设置垂荡板为主，目的是降低平台受到的波浪载荷，增加船体部分的附加质量和阻尼，从而实现降低平台极限升沉运动的目的。然而增加船体吃水将导致平台重心提升，不利于稳性与建造，而设置垂荡板将使得平台安装过程更加复杂，且垂荡板与平台之间的连接结构容易发生疲劳破坏，为此目前干树半潜式平台仍处于研发阶段，尚未走向工程实际。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型半潜式平台及其安装方法，本发明半潜式平台中的上端采油立管和下端采油立管通过中水浮筒连接，并且上端采油立管的顶部连接的立管导向管通过弹簧支座与主甲板活动连接，使得平台的运动不直接传递到立管上，又可以实现干树采油功能。

本发明所提供的新型半潜式平台，包括平台船体和顶张紧型钢制立管；

所述顶张紧型钢制立管包括上端采油立管和下端采油立管；

所述上端采油立管和所述下端采油立管之间连接中水浮筒；

所述中水浮筒上设置桁架，所述桁架的上端设置立管导向架，所述立管导向架通过弹簧支座与所述平台船体的主甲板活动连接，且所述弹簧支座与所述主甲板固定连接；

所述上端采油立管的顶部与所述立管导向架配合；

所述立管导向架上设有采油树；

所述采油树与设于所述平台船体的主甲板上的原油处理装置连接。

上述的新型半潜式平台中，所述弹簧支座的侧壁上设有槽口，所述槽口的内壁上固定有钢制滚轮；

所述立管导向架的侧壁上设有金属凹槽，所述钢制滚轮可在所述金属凹槽中滑动实现所述立管导向架与所述平台船体之间的活动连接；

所述弹簧支座的底部通过弹簧与所述主甲板连接。

上述的新型半潜式平台中，所述槽口为带倒角的方形槽口。

上述的新型半潜式平台中，所述立管导向架呈方形，其四个侧壁上设置所述金属凹槽。

上述的新型半潜式平台中，所述立管导向架内设有贯通的立管导向孔，所述上端采油立管通过所述立管导向孔与所述立管导向架配合。

上述的新型半潜式平台中，所述桁架为钢制桁架。

本发明新型半潜式平台可按照下述方法进行安装：

1)预安装所述中水浮筒、所述下端采油立管和吸力锚基础；

2)所述平台船体就位，回收系泊缆完成定位；

3)依次安装所述桁架、所述上端采油立管和所述立管导向架；

4)将所述弹簧支座提至所述立管导向架的上方并缓慢下降，直至所述弹簧支座与所述立管固定架配合；

5)将所述弹簧支座与所述主甲板连接，然后在所述立管导向架上安装所述采油树，并与所述原油处理设施连接，完成安装。

本发明新型半潜式平台具有如下有益效果：

(1)立管系统具有独立的浮力，降低了其对平台的垂向载荷。

(2)实现了立管顶部与平台船体升沉运动和纵横摇运动的解耦，使得平台的运动不直接传递到立管上，又可以实现干树采油功能。

附图说明

图1是本发明新型半潜式平台整体的示意图。

图2是本发明新型半潜式平台中立管固定架的示意图。

图3是预安装吸力锚基础、中水浮筒和下端采油立管的示意图。

图4是平台船体就位以及回收系泊缆的示意图。

图5是安装钢制桁架、立管导向架和上端采油立管步骤的示意图。

图6是安装弹簧支座的示意图。

图7是安装采油树的示意图。

图中各标记如下：

1锚机；2系泊缆；3导缆器；4下端采油立管；5中水浮筒；6上端采油立管；7钢制桁架；8平台船体；9生活楼；10吊机；11弹簧支座；12采油树；13原油处理设施；14弹簧；15输油软管；16立管导向架；17金属凹槽；18立管导向孔；19钢制滚轮。

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所示，为本发明新型半潜式平台的整体结构示意图，包括平台船体8和顶张紧型钢制立管，顶张紧型钢制立管包括上端采油立管6和下端采油立管4，上端采油立管6和下端采油立管4之间连接中水浮筒5。中水浮筒5上设置钢制桁架7，钢制桁架7的上端设置方形的立管导向架16，立管导向架16通过方形的弹簧支座11与平台船体8的主甲板活动连接，且弹簧支座11通过其底部设置的多个弹簧14与主甲板固定连接。上端采油立管6的顶部与立管导向架16配合，立管导向架16上设有采油树12，采油树12与设于平台船体8的主甲板上的原油处理装置13通过输油软管15连接。

本发明新型半潜式平台中，弹簧支座11的结构如下：弹簧支座11的侧壁上设有带倒角的方形槽口，槽口的内壁上固定有钢制滚轮19，立管导向架16的4个侧壁上均设有金属凹槽17，钢制滚轮19可在金属凹槽17中滑动，如图2所示。立管导向架16内设有贯通的立管导向孔18，上端采油立管6通过立管导向孔18与立管导向架16配合。

本发明新型半潜式平台的安装过程如下：

步骤1：平台采用预安装方法，即采用专业安装船完成吸力锚基础、中水浮筒5和下端采油立管4的安装，之后中水浮筒排载作业使下端采油立管承受拉力，如图3所示。

步骤2：平台船体8就位，通过锚机1回收系泊缆2，完成定位，如图4所示。

步骤3：采用平台上的吊机10完成钢制桁架7、立管导向架16、上端采油立管6的安装，之后用运输船运输弹簧支座11，如图5所示。

步骤4：采用平台上的吊机10将弹簧支座11提吊至立管导向架16正上方并缓慢下降，直至将立管导向孔18套在上端采油立管6上，钢制滚轮19进入金属凹槽17，如图6所示。

步骤5：将弹簧支座11下端的弹簧14与平台船体相连接，之后在立管导向架16上方安装采油树12，并用输油软管15将采油树12和原油处理设施13相连接，完成安装，如图7所示。

Claims (4)

1.一种新型半潜式平台，包括平台船体和顶张紧型钢制立管；

所述顶张紧型钢制立管包括上端采油立管和下端采油立管；

所述上端采油立管和所述下端采油立管之间连接中水浮筒；

所述中水浮筒上设置桁架，所述桁架的上端设置立管导向架，所述立管导向架通过弹簧支座与所述平台船体的主甲板活动连接，且所述弹簧支座与所述主甲板固定连接；

所述弹簧支座的侧壁上设有带倒角的方形槽口，所述方形槽口的内壁上固定有钢制滚轮；

所述立管导向架的侧壁上设有金属凹槽，所述钢制滚轮可在所述金属凹槽中滑动实现所述立管导向架与所述平台船体之间的活动连接；

所述弹簧支座的底部通过弹簧与所述主甲板连接；

所述立管导向架呈方形，其四个侧壁上设置所述金属凹槽；

所述上端采油立管的顶部与所述立管导向架配合；

所述立管固定架上设有采油树；

所述采油树与设于所述平台船体的主甲板上的原油处理装置连接。

2.根据权利要求1所述的新型半潜式平台，其特征在于：所述立管导向架内设有贯通的立管导向孔，所述上端采油立管通过所述立管导向孔与所述立管导向架配合。

3.根据权利要求1或2所述的新型半潜式平台，其特征在于：所述桁架为钢制桁架。

4.权利要求1-3中任一项所述新型半潜式平台的安装方法，包括如下步骤：

1)预安装所述中水浮筒、所述下端采油立管和吸力锚基础；

2)所述平台船体就位，回收系泊缆完成定位；

3)依次安装所述桁架、所述上端采油立管和所述立管导向架；

4)将所述弹簧支座提至所述立管导管架的上方并缓慢下降，直至所述弹簧支座与所述立管固定架配合；

5)将所述弹簧支座与所述主甲板连接，然后在所述立管导向架上安装所述采油树，并与所述原油处理设施连接，完成安装。

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