CN112267846A - 一种水下大直径钢圆筒沉井井口防护装置及其实施方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水下大直径钢圆筒沉井井口防护装置及其实施方法，包括钢圆筒，所述钢圆筒振沉至海底泥层中至钢圆筒的筒顶口位于泥层以上，钢圆筒的筒底设置有穿入泥层的隔水导管，钢圆筒的底部内壁与隔水导管之间在泥层上浇筑有混凝土封底；所述隔水导管由至少三节相互螺纹连接或快速扣连接的导管构成。本发明旨在提供一种适合于保护通航区或敏感区域水下生产系统生产安全的大直径钢圆筒沉井井口防护装置。
Description
技术领域
本发明涉及海洋工程技术领域，尤其涉及一种水下大直径钢圆筒沉井井口防护装置及其实施方法。
背景技术
海域油气资源敏感区内原则上要求不得在水面以上开发，在通航区域受限于船舶通航的限制，通过固定的钻井平台进行开发对船舶通航会造成较大的影响，同时平台也面临着很大的船舶碰撞风险，为避免或降低通航船只同海上平台之间的安全事故，多数敏感区域不允许建立海上平台。
在通航区开发水下生产系统，过往的船舶抛锚、拖锚等活动可能对带防护罩的水下生产系统造成危害的风险概率相对于敏感区更大，同时海床地基处理或基坑支护以及结构和基坑的稳定性问题、钻井与水下防护设施的安全问题等难以评估。因此，现亟需一种适合于保护通航区或敏感区域水下生产系统生产安全的大直径钢圆筒沉井井口防护装置。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，旨在提供一种适合于保护通航区或敏感区域水下生产系统生产安全的大直径钢圆筒沉井井口防护装置。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种水下大直径钢圆筒沉井井口防护装置，包括钢圆筒，所述钢圆筒振沉至海底泥层中至钢圆筒的筒顶口位于泥层以上，钢圆筒的筒底设置有穿入泥层的隔水导管，钢圆筒的底部内壁与隔水导管之间在泥层上浇筑有混凝土封底；所述隔水导管由至少三节相互螺纹连接或快速扣连接的导管构成。
进一步的，所述钢圆筒由至少两节可拆卸连接的圆筒构成。
进一步的，所述钢圆筒的顶部可拆卸的设置有可穿过管道的筒顶盖。
进一步的，所述混凝土封底在隔水导管处安装有井口，以及井口连接器、导向基盘和水下采油树生产系统。
本发明还涉及一种水下大直径钢圆筒沉井井口防护装置的实施办法，步骤如下：
(1)通过海洋工程船将至少具有两节圆筒的钢圆筒吊起，并下放至海底钻井设定位置；
(2)通过多锤联动系统对钢圆筒向海底泥层内进行振沉，使位于最下端的钢圆筒达到预定入泥深度；
(3)使用抽排设备，将钢圆筒内的海水和淤泥抽除，使用多锤联动系统将隔水导管穿入钢圆筒内的泥层中，让每节导管依次向下进行振沉，使隔水导管更深的穿入海底泥层中，再利用输送泵向钢圆筒底部持续浇筑混凝土，形成包围隔水导管将隔水导管与钢圆筒内壁封固的混凝土封底；
(4)将位于最下端钢圆筒以上的圆筒拆除并通过海洋工程船吊开，移开海洋工程船；
(5)拖拽钻井平台至钢圆筒位置，将隔水导管的顶部与钻井平台的升高立管相连通，完成钻完井作业，并通过钻井平台在钢圆筒内安装水下生产系统；
(6)在钢圆筒顶部安装可穿过升高立管的筒顶盖，完成钢圆筒和水下生产系统的整体安装，投入生产。
进一步的，步骤(1)中钢圆筒的每节圆筒长度为913m。
进一步的，步骤(2)中位于最下端的的钢圆筒顶口高于海底泥层0.5-1m。
进一步的，步骤(3)中的混凝土封底高度为2-3m。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明解决了水下生产系统在受限区域、航道区域的安全防护问题，通过多节圆筒连接构成的钢圆筒预先在待开发油田的海底泥层进行振沉，来形成围住油田钻井部位进行保护的钢圆筒。并以将最下端振沉入泥层圆筒以上的各节圆筒拆除，仅保留最下端圆筒的方式，来减少水面以上和水面与泥层之间的圆筒，避免航道受阻，为过往船只航行提供便利，减少事故的发生。本发明中钢圆筒的安置海洋工程与钻井过程有效配置，将海洋工程施工融入到钻完井的整体设计中，降低施工难度，降低费用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为海洋工程船吊装钢护筒的示意图；
图3为钢护筒振沉至海底泥层的示意图；
图4为本发明在海底泥层安装完成的结构示意图。
附图标记说明：
1-海洋工程船，2-海平面，3-泥层，4-钢圆筒，5-混凝土封底，6隔水导管，7井口，8井口连接器，9导向基盘，10水下采油树生产系统，11筒顶盖。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，一种水下大直径钢圆筒沉井井口防护装置，包括钢圆筒4，所述钢圆筒4振沉至海底泥层3中至钢圆筒4的筒顶口位于泥层3以上，钢圆筒4的筒内设置有穿入泥层3的隔水导管6，钢圆筒4的底部内壁与隔水导管6之间在泥层3上浇筑有混凝土封底5；所述隔水导管6由至少三节相互螺纹连接或快速扣连接的导管构成；所述混凝土封底5在隔水导管6处安装有井口，以及井口连接器8、导向基盘9和水下采油树生产系统10。
其中，所述钢圆筒4由至少两节可拆卸连接的圆筒构成，利用多节圆筒可拆卸的连接组装钢圆筒4，可降低制作钢圆筒4的加工难度，通过分节连接构成可延伸至海底泥层3的钢圆筒4。
其中，所述钢圆筒4的顶部固定设置有可穿过管道的筒顶盖11，筒顶盖11可保护筒内的水下生产系统，并预留可穿过管道的筒口用于在需要时与钻井平台或其他平台相连接。
本发明的实施方法，步骤如下：
(1)如图2所示，通过海洋工程船1将至少具有两节圆筒的钢圆筒4吊起，并下放至海底钻井设定位置，钢圆筒4的每节圆筒长度为913m，可用于容纳安装水下生产系统；
(2)如图3所示，通过多锤联动系统对钢圆筒4向海底泥层3内进行振沉，使位于最下端的钢圆筒4顶口高于海底泥层0.5-1m，防止海底石块或泥土被冲流至钢圆筒内，多锤联动系统可使用中机锻压的YCS系列双作用水下全液压打桩锤，对钢圆筒4进行振沉；
(3)如图4所示，使用抽排设备，将钢圆筒4内的海水和淤泥抽除，使用多锤联动系统将隔水导管6穿入钢圆筒4内的泥层3中，螺纹连接或快速扣连接的导管能在泥层中直接振沉，让每节导管依次向下进行振沉，使隔水导管6更深的穿入海底泥层3中，再利用输送泵向钢圆筒4底部持续浇筑混凝土，形成包围隔水导管6将隔水导管6与钢圆筒4内壁封固的混凝土封底5，混凝土封底5高度为2-3m；
(4)将位于最下端钢圆筒4以上的圆筒拆除并通过海洋工程船1吊开，移开海洋工程船1，留下锤入泥层中的钢圆筒4，钢圆筒4内部形成沉在泥层3以下的钻井防护空间；
(5)拖拽钻井平台至钢圆筒4位置，将隔水导管6的顶部与钻井平台的升高立管相连通，完成钻完井作业，并通过钻井平台在在隔水导管6处安装有井口7，以及井口连接器8、导向基盘9和水下采油树生产系统10；
(6)在钢圆筒4顶部安装可穿过升高立管的筒顶盖11，利用筒顶盖11盖住钢圆筒4围成的钻井防护空间，避免过往的船舶抛锚、拖锚等活动对水下生产系统造成碰撞，保护钢圆筒4内部的整体安全，成钢圆筒4和水下生产系统的整体安装后，即可投入生产。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种水下大直径钢圆筒沉井井口防护装置，包括钢圆筒，其特征在于：所述钢圆筒振沉至海底泥层中至钢圆筒的筒顶口位于泥层以上，钢圆筒的筒底设置有穿入泥层的隔水导管，钢圆筒的底部内壁与隔水导管之间在泥层上浇筑有混凝土封底；所述隔水导管由至少三节相互螺纹连接或快速扣连接的导管构成。
2.根据权利要求1所述的一种水下大直径钢圆筒沉井井口防护装置，其特征在于：所述钢圆筒由至少两节可拆卸连接的圆筒构成。
3.根据权利要求2所述的一种水下大直径钢圆筒沉井井口防护装置，其特征在于：所述钢圆筒的顶部可拆卸的设置有可穿过管道的筒顶盖。
4.根据权利要求1所述的一种水下大直径钢圆筒沉井井口防护装置，其特征在于：所述混凝土封底在隔水导管处安装有井口，以及井口连接器、导向基盘和水下采油树生产系统。
5.一种水下大直径钢圆筒沉井井口防护装置的实施办法，其特征在于：步骤如下：
(1)通过海洋工程船将至少具有两节圆筒的钢圆筒吊起，并下放至海底钻井设定位置；
(2)通过多锤联动系统对钢圆筒向海底泥层内进行振沉，使位于最下端的钢圆筒达到预定入泥深度；
(3)使用抽排设备，将钢圆筒内的海水和淤泥抽除，使用多锤联动系统将隔水导管穿入钢圆筒内的泥层中，让每节导管依次向下进行振沉，使隔水导管更深的穿入海底泥层中，再利用输送泵向钢圆筒底部持续浇筑混凝土，形成包围隔水导管将隔水导管与钢圆筒内壁封固的混凝土封底；
(4)将位于最下端钢圆筒以上的圆筒拆除并通过海洋工程船吊开，移开海洋工程船；
(5)拖拽钻井平台至钢圆筒位置，将隔水导管的顶部与钻井平台的升高立管相连通，完成钻完井作业，并通过钻井平台在钢圆筒内安装水下生产系统；
(6)在钢圆筒顶部安装可穿过升高立管的筒顶盖，完成钢圆筒和水下生产系统的整体安装，投入生产。
6.根据权利要求5所述的一种水下大直径钢圆筒沉井井口防护装置的实施办法，其特征在于：步骤(1)中钢圆筒的每节圆筒长度为9-13m。
7.根据权利要求5所述的一种水下大直径钢圆筒沉井井口防护装置的实施办法，其特征在于：步骤(2)中位于最下端的的钢圆筒顶口高于海底泥层0.5-1m。
8.根据权利要求5所述的一种水下大直径钢圆筒沉井井口防护装置的实施办法，其特征在于：步骤(3)中的混凝土封底高度为2-3m。
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| CN113898324B (zh) * | 2021-09-30 | 2023-11-14 | 中海石油(中国)有限公司 | 一种位于海床泥面下的水下生产的防护系统及方法 |
| CN114198567A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-03-18 | 中海石油(中国)有限公司 | 位于海床泥面下的水下油气生产湿式防护跨接管连接方法 |
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