CN85106687A - 重力式海上采油船台 - Google Patents

Abstract

本发明是一种全新的海上采油船台，根据需要可做成固定式海上采油船台和绷张索腿浮动式海上采油船台。采用本发明制作的海上采油船台，工艺简单，结构轻巧，船-台之间的相互转换简捷易行，可以多次转场重复使用，省去诸多的安装工艺和专为安装而设的诸多设备，能极大地降低制造成本和采油成本。采用本发明能又快又好又省又安全地发展海上采油业，并能更方便地开采深水域中的油田。

Description

世界上最大的平台是科内克（Cognac）平台，由三部分组成，在墨西哥湾安装，用了两个多月的时间，费用达2.75亿美元-在海洋环境中装配巨大的构件费用是非常非常高的。第二大平台叫赛维萨（Cervi-za）平台，造价为1亿美元，设在美国的海域中，水深285米，高度为310.3米，平台是整体建造的，为了便于拖曳又把它分为两节，然后横卧漂浮到预定的海域中安装，该平台有8个支腿，可容纳40口井，如图1-a所示。

赛维萨平台在设计制造时不得不考虑安装负荷。这种负荷只有几个月、几个星期、甚至几分钟;而平台一般在海中设置20-50年，由于考虑了安装负荷，使得平台的重量较正常负荷时提高40%。该平台的导管梯形排架长200.2米，重量为1000-2350吨。整体制造这么笨重的桁架相当困难。该平台下水和运出需用4万吨级驳船，造价为2千万美元，须待安装25-35座平台后才能偿还驳船造价的本息，该平台上船时，动用了4台1500吨液压千斤顶，工作了24小时。先在驳船上压载，使甲板与陆上导管架平齐，在将导管架装上驳船的过程中，有控制地卸掉压载物，以便使甲板始终与岸边对齐，直到全部重量转移到驳船上。

平台上驳船后由七艘拖轮和一艘交通艇共同完成拖曳作业，到预定地点后在驳船尾部加载出现三度倾角，其中六艘拖轮系上610多米的放松拖缆，另一端系在导管架两侧不同的位置，准备导管架一下水就立即加以控制。第七艘拖轮与驳船船身系住，使驳船固定不动。此时四台液压千斤顶顶推平台底座，使平台在顶推和下滑力共同作用下开始滑动，直至入海并自行扶正，平稳漂在海面上，然后向导管架里控制注水，随后用四艘拖轮将其拖曳到预定地点安装。平台的导管架上装有围板桩，平台就位后，要配备一台1100吨的起重船进行桩基作业，迅速将平台稳住。

现在又出现一种造价较低的绷张索腿浮动平台，如北海哈顿油田的平台，该平台用绷张索腿系泊于海床中。如图1-b所示。

本发明是海上钻井采油的设备。

本发明的发明人鉴于上述问题研制出一种全新的海上采油船台。以下用一例说明。如图2所示。

制作成固定海上采油船台，本发明也即为一艘船。船身下面四周各装有伸展式桁架结构的支腿，支腿可制作成一条整体支腿或三条支腿或多条支腿。在这例中描述的是由六条支腿所组成的。

支腿是由增放杆、推拉杆、承重杆、强力拉杆和强力腹杆构成，外形轮廓呈梯形或直角梯形或矩形或正方形。在这例中描述的是直角梯形。当Ⅰ、Ⅱ伸展式桁架结构或Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ伸展式桁架结构分别减缩完成以后，在动力作用下向船的前弦、后弦、左弦、右弦各自旋转90度，形成前、后、左、右翼，这样利于航行，对近海、浅海及各种航道的水深无特殊要求。在本身动力作用下便可启航。如图2-e所示。到达预定海域后，将船体四周的伸展式桁架结构按先Ⅰ、Ⅱ后Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ的顺序;反之亦然，各自向下旋转90度，并放开约束，在重力作用下伸展式桁架结构伸展出，增放杆增放，推拉杆推动承重杆达极限位置，承重杆垂落，用肖螺栓将各铰点肖定锁紧便形成稳定的桁架支腿系。共有20根腿柱，由于采用的是直角梯形的伸展式桁架结构，所以形成的稳定桁架支腿系的底面积大于其顶面积。支腿系外形轮廓类似于一个棱台。如图2-a、图2-b所示，在此支腿系中，伸展式桁架结构Ⅰ与Ⅴ、Ⅵ构成两角柱，A、B;伸展式桁架结构Ⅱ与Ⅲ、Ⅳ构成两角柱C、D。由于A、B、C、D四根角柱有很好的刚度故可作为平台的主腿柱。并可用于定向，将海上船台的主桩腿沿这四根角柱打入海底，根据需要还可以沿其它腿柱上打辅助桩。船台甲板上根据需要开设三个或三个以上的孔洞直通船底，在这一例中描述的是开设十个孔洞。这些洞壁与船体密封，不漏水。孔洞的位置应设在与桁架支腿系上平面对应的部位。然后用船台上的设备，将足够高的支柱从孔洞中插进放到桁架支腿系上平面上并与之固连。在动力作用下船身沿支柱上爬形成船台，此时船-台的转换就完成了。如图2-c、图2-d所示。船的航行动力源即是采油船台的动力源，也是安装海上采油船台的动力源。

若移动船台，在重力、动力控制下，将船台沿支柱下滑，直至降至桁架支腿平面上，拆掉支柱与支腿系间的固连，并且将支柱放倒或固定在船台上，再拆除桩基与支腿的连接，拔除各铰点的固定肖，在动力缸与水的浮力综合作用下，将伸展式桁架结构减缩折叠，并约束住。在动力作用下将Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ各结构分别向船的前、后、左、右弦旋转90度。此时台-船的转换就完成了，启航行至另一海域，再实施船-台的转换。

制成绷张索腿浮动船台，本发明也即一艘船，船身由上方的采油船台、下方的浮台和伸展式桁架结构支腿以及多根绷张索腿组成。如图2-f所示。船台和浮台并靠在一起，绷张索腿的一端系于下浮台和上船台上，浮台露出水面在本身动力作用下，便可启航，到达预定海域后向下浮台控制注水使之下沉，船台入水伸展式桁架结构随着浮台的下沉而展开，当浮台沉到预期的深度，伸展式桁架结构也就全部伸展开，用肖螺栓将所有铰点肖住锁紧，形成稳定的桁架支腿系。这时由控制注水使整个绷张索腿浮动船台所受的浮力与重力相等，即绷张索腿浮动船台静止在水面上，将绷张索腿的另一端系于海底埋板上的特别锚系连接器上。在连接时，使绷张索腿有规定的放松量，然后用高压空气按需要挤出浮台中的水，浮台上浮并将上船台托举离开水面，当绷张索腿完全绷紧时，也就是船台离开水面的高度，船台上升的高度和安装绷张索腿的放松量相关，绷张索腿浮动船台就形成，此时船-台间的转换就完成了。

下浮台的上下平面间有多个孔洞贯通，这些洞壁与下浮台本体密封，为作业孔洞。

若想移动浮动船台，先向下浮台控制注水使浮台下沉，上船台入水，放松绷张索腿，并拆除索腿与海底埋板上锚系连接器的连接，同时拔除桁架支腿系上各铰点的肖螺栓。然后马上用高压空气将浮台的水全部挤出，浮台上浮出水面，伸展式桁架结构随之全部减缩，收起全部绷张索腿，此时台-船间的转换就完成了。可启航转场。

本发明可使用钢材或钢筋混凝土材料或其它高强度材料制成。

由于采用了本发明，传统平台导管架的制造工艺大大减化了，不是整体制造，而是单根杆件的制造，由于采用了本发明，整个桁架支腿系和支柱的设计与制造只考虑工作负荷，而不考虑安装负荷。与传统导管架的重量相比可减轻40%，由于采用本发明，固定的海上采油船台可以多次重复转场使用，很方便，由于采用了本发明，无须价格昂贵的驳船，无须整体导管架由陆地装驳船的工艺，无须多艘拖轮、交通艇“护航”的工艺，无须平台下水的工艺，无须租用起重船，这一切就意味着安装一座座海上采油船台，较传统技术安装一座海上采油平台省掉约3亿美元。

本发明中船台以上的构件均可采用伸展式桁架结构，当海上风暴来临时及时减缩构架，减少风阻，以利安全。

采用本发明能又快、又好、又省、又安全地发展海上采油业，并能更方便地开采深水域的油田。

Claims (8)

1、一种由导管排架构成支腿又有采油平台组成的海上采油平台。本发明的特征是由增放杆、推拉杆、承重杆、强力拉杆和强力腹杆构成伸展式桁架结构支腿、由增放杆、推拉杆、承重杆、强力拉杆和强力腹杆构成伸展式桁架结构支柱与/或伸缩式箱形结构支柱与/或伸缩式刚架结构支柱和船式作业平台，或船式作业平台与船式作业浮台组成的海上采油船台。在航行状态时。是一艘船。当被托举离开水面时。又是一采油平台。

2、根据权利要求1所构成的海上采油船台，其特征是配置一条支腿或三条支腿或多条支腿。

3、根据权利要求2所构成的海上采油船台，其特征是构成支腿的伸展式桁架结构外形轮廓呈梯形或直角梯形或矩形或正方形。

4、根据权利要求1所构成的海上采油船台，其特征是支腿减缩折叠后旋转90度悬挂在船式作业平台外弦。

5、根据权利要求1所构成的海上采油船台，其特征是配置三棵支柱或三棵以上的多棵支柱。船台沿支柱上升，下滑。

6、根据权利要求5所构成的海上采油船台，其特征是构成支柱的伸展式桁架结构外形轮廓为矩形或正方形或梯形，支柱下端与支腿上端相连接。

7、根据权利要求1所构成的海上采油船台，其特征是船式作业平台设有支柱孔洞及作业孔洞。

8、根据权利要求1所构成的海上采油船台，其特征是支腿上端与船式作业平台下平面相连接，支腿下端与船式作业浮台上平面相连接;或支腿上端与船式作业平台下平面相连接，支腿下端与海底桩基础相连接。

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