CN112027005A - 一种多功能海洋工程装置的海上安装办法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能海洋工程装置的海上安装办法，利用拖轮、第一恒张力绞车、第二恒张力绞车，浮吊及浮筒，在上浮体和下浮体之间安装伸缩张力筋腱，并通过调整伸缩张力筋腱的长度，来改变下浮体所处的深度，以达到预设要求，再通过在下浮体上安装系泊缆，完成对多功能海洋工程装置的固定。本发明降低了对大型起重船舶的依赖，大大降低了生产成本，提高了施工效率和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及海洋石油工程设备安装领域，具体涉及一种多功能海洋工程装置的海上安装办法。
背景技术
为了满足海洋边际油田开发的经济性和实用性要求，目前开发出了一种集钻井、采油、生产、储油和外输为一体的八角形FDPSO（floating drilling、production、storageand offloading unit、浮式钻井和生产储卸装置）多功能海洋工程装置，能够在2000米水深以内采用锚泊定位并进行钻井与生产作业。该装置为了满足稳定性的要求，将八角形FDPSO的下浮体设计为尺寸和自重均较大的八棱柱结构，八棱柱的内部通过隔板设置有多个功能舱室。同时，为了满足石油的钻采及储存等需求，将与下浮体一体设置的八角形FDPSO的上部浮体的甲板划分为多个密集布置的功能区块。最终就位后下部浮体与上部浮体通过伸缩式的张力筋腱连接，使其具有优良的垂荡性能。由于该多功能八角形FDPSO规格尺寸、体积较大，且伸缩式的张力筋腱长度大、制造材料昂贵、结构强度要求高、焊接及保护要求严格，若在船坞内将八角形FDPSO的下浮体、上浮箱、伸缩式张力筋腱整体建造组装、整体拖航、整体现场安装的方案难度大，风险高。
发明内容
本发明提供了一种多功能海洋工程装置的安装办法，可以避免使用超大型起重机，大大降低了施工成本。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多功能海洋工程装置的海上安装办法，通过以下步骤实现，（1）将多功能海洋工程装置上的上浮体和下浮体临时固定，并由拖轮拖至安装现场；（2）另选4条拖轮，其中每条拖轮都通过第一缆绳与上浮体相连，通过第二缆绳与下浮体相连；（3）解除上浮体和下浮体之间的临时固定，在第二恒张力绞车辅助下，下浮体下放至预设水深；（4）将伸缩张力筋腱一端与下浮体的顶面连接，利用第一恒张力绞车辅助伸缩张力筋腱的另一端与上浮体连接，上浮体与下浮体之间的第一根伸缩张力筋腱安装完成；（5）重复步骤（4）将上浮体和下浮体之间的所有伸缩张力筋腱安装完成，并使所有的伸缩张力筋腱保持张紧状态；（6）拆除第一恒张力绞车、第二恒张力绞车以及拖轮与多功能海洋工程装置的绳索连接，多功能海洋工程装置完成安装。
进一步的，在步骤（6）之后还设有步骤（7）：为了使多功能海洋工程装置更加稳固，使用寿命更长，在下浮体上安装系泊缆。
进一步的，在步骤（1）中，上浮体和下浮体通过焊接的方式进行临时固定。
进一步的，步骤（3）具体为：解除上浮体和下浮体之间的临时固定，并对下浮体进行注水压载，使下浮体的浮力和重力相等，达到自由平衡状态，将第二恒张力绞车与下浮体通过绳索连接，继续向下浮体中注水，下浮体在第二恒张力绞车的辅助保护下，缓慢下放至预设水深。
本发明的技术效果在于：本发明提供了一种多功能海洋工程装置的海上安装办法，首先将临时固定的上浮体和下浮体临时固定连接，拖至安装位置，然后将下浮体下放到预设水深，在上浮体和下浮体之间连接若干伸缩张力筋腱。本发明所提供的方法更高效、优质、安全地完成多功能海洋工程装置的海上安装，尤其避免了长距离的整体拖航因环境条件恶劣引起八角型平台晃动造成结构破坏，降低了对大型起重船舶的依赖，大大降低了施工作业风险，提高了施工效率。
附图说明
图1是本发明中多功能海洋工程装置施工前的现场定位图。
图2是本发明中多功能海洋工程装置的下浮体下放的示意图。
图3是本发明中多功能海洋工程装置的伸缩张力筋腱与下浮体的安装示意图。
图4是本发明中多功能海洋工程装置的伸缩张力筋腱与上浮体的安装示意图。
图5是本发明中多功能海洋工程装置的伸缩张力筋腱上的插接结构示意图。
图6是本发明中多功能海洋工程装置安装完成后的示意图。
图5是本发明中多功能海洋工程装置的伸缩张力筋腱上的插接结构示意图。
图7是本发明中多功能海洋工程装置的系泊缆安装示意图。
附图标记：上浮体-1；下浮体-2；第一缆绳-3；第二缆绳-4；第一恒张力绞车-5；第二恒张力绞车-6；伸缩张力筋腱-7；浮筒-8；下浮体上伸缩张力筋腱连接位置-9；上浮体上伸缩张力筋腱连接位置-10；水下机器人-11；浮吊-12；锁头-13；系泊缆-14。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例，如图1到图7所示，本发明公开了一种多功能海洋工程装置的海上安装办法，通过以下步骤实现，(1)将多功能海洋工程装置上的上浮体1和下浮体2临时固定，并 由拖轮拖至安装现场；(2)另选4条拖轮，其中每条拖轮都通过第一缆绳3与上浮体1相 连，通过第二缆绳4与下浮体2相连；(3)解除上浮体1和下浮体2之间的临时固定，利用 第二恒张力绞车6辅助下浮体2下放至预设水深；(4)将伸缩张力筋腱7一端与下浮体2的 顶面连接，在第一恒张力绞车5辅助下，将伸缩张力筋腱7的另一端与上浮体1连接，上浮 体1与下浮体2之间的第一根伸缩张力筋腱7安装完成；(5)重复步骤(4)将上浮体1和 下浮体2之间的所有伸缩张力筋腱7安装完成，并使所有的伸缩张力筋腱7保持张紧状态； (6)拆除第一恒张力绞车5、第二恒张力绞车6以及拖轮与多功能海洋工程装置的绳索连 接，多功能海洋工程装置完成安装。
本实施例中，在步骤（6）之后还设有步骤（7）：为了使多功能海洋工程装置更加稳固，使用寿命更长，在下浮体2上安装系泊缆14。
本实施例中，在步骤（1）中，上浮体1和下浮体2通过焊接的方式进行临时固定。
本实施例中，步骤（3）具体为：解除上浮体1和下浮体2之间的临时固定，并对下浮体2进行注水压载，使下浮体2的浮力和重力相等，达到自由平衡状态，将第二恒张力绞车6与下浮体2通过绳索连接，继续向下浮体2中注水，下浮体2在第二恒张力绞车6的辅助保护下，缓慢下放至预设水深。
本实施例中，如图5所示，伸缩张力筋腱7的两端设有插头，下浮体2上设有锁头13，实现伸缩张力筋腱7与下浮体2的连接，通过伸缩张力筋腱7上的插头和上浮体1及下浮体2上的锁头13锁接。
本实施例中，如图2所示，第一恒张力绞车5和第二恒张力绞车6分别安装在上浮体1的边缘部分，其中第一恒张力绞车5位于第二恒张力绞车6的内侧。
本实施例中，根据现场实际工况，多功能海洋工程装置通过以下步骤实现安装。
（1）将多功能海洋工程装置上的上浮体1和下浮体2临时固定，并由拖轮拖至安装现场。
a1.将上浮体1和下浮体2组成的八角形多功能海洋工程装置，整体拖航至安装现场，其中，上浮体1和下浮体2之间的临时固定采用焊接的方式实现。
（2）另选4条拖轮，其中每条拖轮都通过第一缆绳3与上浮体1相连，通过第二缆绳4与下浮体2相连。
b1.采用4条拖轮通过上浮体1连接的第一缆绳3分别与上浮体1相连，临时稳定多功能海洋工程装置的位置和方向，便于现场操作。拖轮通过第二缆绳4分别与下浮体2相连，用来控制下浮体2作业过程的临时定位。
（3）解除上浮体1和下浮体2之间的临时固定，在第二恒张力绞车6辅助下，下浮体2下放至预设水深。
c1.解除下浮体2和上浮体1之间的临时固定，并对下浮体2内注水压载，使下浮体2的浮力与重力相等，此时下浮体2呈自由平衡状态。
c2.依次顺序连接多组第二恒张力绞车6与下浮体2，并通过第二恒张力绞车6临时控制下浮体2下放过程中的稳定性。
c3.继续注水压载下浮体2，利用重力大于浮力的原理，使下浮体2持续缓慢下放至预设水深，此时，第二恒张力绞车6均呈受力状态。
（4）将伸缩张力筋腱7一端与下浮体2的顶面连接，利用第一恒张力绞车5辅助伸缩张力筋腱7的另一端与上浮体1连接，上浮体1与下浮体2之间的第一根伸缩张力筋腱7安装完成。
d1.利用浮吊12将伸缩张力筋腱7起吊，其中在伸缩张力筋腱7上悬挂临时浮筒8，并使用拖轮通过第二缆绳4将下浮体2向伸缩张力筋腱7安装方向拉开一定的距离，使下浮体上伸缩张力筋腱连接位置9在竖直方向上与上浮体1完全错开，便于伸缩张力筋腱7与下浮体2的连接安装，利用水下机器人11辅助浮吊12将伸缩张力筋腱7的底端插头插入下浮体2上伸缩张力筋腱连接位置的9的锁头13内。
d2.将第一恒张力绞车5的牵引钢缆连接锁头13，竖直下放第一恒张力绞车5的牵引钢缆，使锁头13自上而下穿过上浮体上伸缩张力筋腱连接位置10。
d3.伸缩张力筋腱7由浮吊12吊装转换为第一恒张力绞车5的吊装，水下机器人11辅助拆除浮吊12，此时通过浮筒8的作用使伸缩张力筋腱7自由悬浮在水中，由水下机器人11协助将伸缩张力筋腱7的插头插入穿过上浮体上伸缩张力筋腱连接位置10处的锁头13内。
d4.缓慢收紧第一恒张力绞车5，使锁头13和伸缩张力筋腱7的插头依次通过上浮体上伸缩张力筋腱连接位置10，通过拉动伸缩张力筋腱7，使下浮体2达到预设深度，水下机器人11辅助拆除浮筒8，即完成第一根伸缩张力筋腱7的安装。
（5）重复步骤（4）将上浮体1和下浮体2之间的所有伸缩张力筋腱7安装完成，并使所有的伸缩张力筋腱7保持张紧状态。
e1.以步骤（4）的方式，顺序完成其它伸缩张力筋腱7与上浮体1和下浮体2的连接安装，并注水压载下浮体2，使所有伸缩张力筋腱7达到预先设计的张紧力，水下机器人11辅助锁死所有上浮体上伸缩张力筋腱连接位置10和下浮箱上伸缩张力筋腱连接位置9。
（6）拆除第一恒张力绞车5、第二恒张力绞车6以及拖轮与多功能海洋工程装置的绳索连接，多功能海洋工程装置完成安装。
（7）为了使多功能海洋工程装置更加稳固，使用寿命更长，下浮体2上需要安装系泊缆14。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (4)
1.一种多功能海洋工程装置的海上安装办法，通过以下步骤实现，其特征在于：
（1）将多功能海洋工程装置上的上浮体和下浮体临时固定，并由拖轮拖至安装现场；
（2）另选4条拖轮，其中每条拖轮都通过第一缆绳与上浮体相连，通过第二缆绳与下浮体相连；
（3）解除上浮体和下浮体之间的临时固定，在第二恒张力绞车辅助下，将下浮体下放至预设水深；
（4）将伸缩张力筋腱一端与下浮体的顶面连接，在第一恒张力绞车辅助下，将伸缩张力筋腱的另一端与上浮体连接，上浮体与下浮体之间的第一根伸缩张力筋腱安装完成；
（5）重复步骤（4），将上浮体和下浮体之间的所有伸缩张力筋腱安装完成，并使所有的伸缩张力筋腱保持张紧状态；
（6）拆除第一恒张力绞车、第二恒张力绞车以及拖轮与多功能海洋工程装置的绳索连接，多功能海洋工程装置完成安装。
2.根据权利要求1所述的多功能海洋工程装置的海上安装办法，其特征在于：在步骤（6）之后还设有步骤（7）：为了使多功能海洋工程装置更加稳固，使用寿命更长，在下浮体上安装系泊缆。
3.根据权利要求1所述的多功能海洋工程装置的海上安装办法，其特征在于：在步骤（1）中，上浮体和下浮体通过焊接的方式进行临时固定。
4.根据权利要求1所述的多功能海洋工程装置的海上安装办法，其特征在于：步骤（3）具体为：解除上浮体和下浮体之间的临时固定，并对下浮体进行注水压载，使下浮体的浮力和重力相等，达到自由平衡状态，将第二恒张力绞车与下浮体通过绳索连接，继续向下浮体中注水，下浮体在第二恒张力绞车的辅助保护下，缓慢下放至预设水深。
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