專利名稱：垂直護(hù)管水下樁基式簡(jiǎn)易平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及海上石油開采平臺(tái)，尤其涉及一種海上中小油氣田及邊 際油氣田開發(fā)使用的垂直護(hù)管水下樁基式簡(jiǎn)易平臺(tái)。二、 背景技術(shù) '參閱圖1所示，現(xiàn)有海上石油開發(fā)工程中使用的開采平臺(tái)結(jié)構(gòu)，大致分 成兩部分，位于上部的上部模塊]，該上部模塊l為甲板，其上主要供安裝各種生產(chǎn)和生活設(shè)施(圖中未示)，位于下部的支撐結(jié)構(gòu)2，其固定支撐上部模 塊1。該下部支撐結(jié)構(gòu)2主要包括四根圓柱形的鋼管腿柱3，每根鋼管腿柱3 的內(nèi)部分別套設(shè)有鋼樁4，鋼樁4打入海底供固定整個(gè)平臺(tái)，四根圓柱形的鋼 管腿柱3之間設(shè)置數(shù)個(gè)支撐鋼管5，數(shù)個(gè)鋼管5和四根圓柱形的鋼管腿柱3共 同組成一個(gè)牢固的桁式框架結(jié)構(gòu)2，供固定支撐上部模塊l。該下部支撐結(jié)構(gòu) 2的桁式框架結(jié)構(gòu)內(nèi)，可以根據(jù)實(shí)際需要安裝一個(gè)以上的隔水套管6。這種海上石油開采平臺(tái)在海上安裝時(shí)， 一般是分成兩步進(jìn)行，首先將組 裝好的桁式框架支撐結(jié)構(gòu)2運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)，從下部支撐結(jié)構(gòu)2的四根鋼管腿柱3 內(nèi)插入鋼樁4并打入海底，使桁式框架支撐結(jié)構(gòu)2固定，再將上部模塊l運(yùn) 來安裝固定在支撐結(jié)構(gòu)2上。采用上述結(jié)構(gòu)和方法建成的海上石油開采平臺(tái)，具有結(jié)構(gòu)支撐生產(chǎn)和生 活設(shè)施的能力強(qiáng)，支撐隔水套管數(shù)量多，適合在較為復(fù)雜的海洋環(huán)境中工作 的優(yōu)點(diǎn)。但是，由于其支撐結(jié)構(gòu)2的四根鋼管腿柱3內(nèi)插入的鋼樁4是與鋼 管腿柱3等長(zhǎng)，耗費(fèi)材料多，體積和重量大，使安裝操作繁瑣，因此導(dǎo)致成 本高。然而在--些海上中小油氣田及邊際油氣田開發(fā)中， 一般情況下，其平 臺(tái)的井口數(shù)量少(隔水套管少)，生產(chǎn)設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，設(shè)備重量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于常 規(guī)的石油開采平臺(tái)，且均為無人駐守的操作平臺(tái)。若簡(jiǎn)易平臺(tái)仍然采用現(xiàn)有 的上述結(jié)構(gòu)的海上石油開采平臺(tái)，無疑是不經(jīng)濟(jì)的，因此有待設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理、 成本低廉的簡(jiǎn)易平臺(tái)。三、 實(shí)用新型內(nèi)容 本實(shí)用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有產(chǎn)品存在的上述缺點(diǎn)，而提供一種 適于中小油氣田及邊際油氣田開發(fā)的垂直護(hù)管水下樁基式簡(jiǎn)易平臺(tái)，其結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單合理，耗費(fèi)材料少，海上安裝簡(jiǎn)便，有效降低海上安裝費(fèi)用和建造材料 成本，適合于海上中小油氣田及邊際油氣田的開發(fā)使用。 本實(shí)用新型的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。一種垂直護(hù)管水下樁基式簡(jiǎn)易平臺(tái)，包括上部模塊及固定支撐上部模塊 的支撐結(jié)構(gòu)；其特征在于所述支撐結(jié)構(gòu)包括數(shù)個(gè)隔水套管、樁基礎(chǔ)、垂直 護(hù)管及支撐體；該樁基礎(chǔ)固定在海底，樁基礎(chǔ)外部套設(shè)有群樁導(dǎo)筒，該垂直 護(hù)管連接固定上部模塊，垂直護(hù)管內(nèi)可套設(shè)隔水套管；該垂直護(hù)管之間、群 樁導(dǎo)筒之間以及垂直護(hù)管與群樁導(dǎo)筒之間均通過支撐體連接固定而構(gòu)成一個(gè) 整體。本實(shí)用新型的目的還可以通過以卞技術(shù)方案進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。 前述垂直護(hù)管水下樁基式簡(jiǎn)易平臺(tái)，其中上部模塊由1至3層甲板構(gòu)成，甲板層之間通過支撐體固定連接一體。前述垂直護(hù)管水下樁基式簡(jiǎn)易平臺(tái)，其中還可以在垂直護(hù)管之間設(shè)置隔水套管，該隔水套管插設(shè)在焊接在水平框架上的導(dǎo)向裝置中，水平框架固定連接在垂直護(hù)管上。前述垂直護(hù)管水下樁基式簡(jiǎn)易平臺(tái)，其中支撐體為鋼管、型鋼或鋼板。 前述垂直護(hù)管水下樁基式簡(jiǎn)易平臺(tái)，其中樁基礎(chǔ)與群樁導(dǎo)筒之間通過水泥固定連接。本實(shí)用新型垂直護(hù)管水下樁基式簡(jiǎn)易平臺(tái)的有益效果是，對(duì)于海上中小 油氣田及邊際油氣田的開發(fā)，采用本實(shí)用新型提供的簡(jiǎn)易平臺(tái)與傳統(tǒng)的導(dǎo)管 架式平臺(tái)相比，具有在滿足海上生產(chǎn)作業(yè)要求的前提下，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，建 造平臺(tái)所需的鋼材用量減少，降低整體重量，對(duì)鋼材材質(zhì)要求較低，使海上安裝作業(yè)簡(jiǎn)便，縮短海上安裝所需時(shí)間。具體體現(xiàn)在①部分隔水套管插入 垂直護(hù)管內(nèi)部，減小平臺(tái)結(jié)構(gòu)受到的環(huán)境荷載，降低建造成本。常規(guī)平臺(tái)的 隔水套管是暴露于主結(jié)構(gòu)外部，所以隔水套管會(huì)承受較大的波、流力；且常 規(guī)平臺(tái)為了容納多根隔水套管，需拉大導(dǎo)管架腿之間的距離，而冰力的大小 是與導(dǎo)管架腿之間的距離成正比的，所以常規(guī)平臺(tái)所受到的冰力相當(dāng)大。本 實(shí)用新型設(shè)計(jì)的垂直護(hù)管水下樁基式簡(jiǎn)易平臺(tái)，由于將部分隔水套管插入垂 直護(hù)管內(nèi)，所以隔水套管不再承受外部的波、流力環(huán)境力，且垂直護(hù)管間的 距離較小，所以這種結(jié)構(gòu)的平臺(tái)受到的冰力也較小。由于平臺(tái)受到的環(huán)境力 越小，就意味著可用越少的鋼材使結(jié)構(gòu)抵抗環(huán)境力，從而能夠大幅度減少鋼 材用量，并大幅度縮短建造工期，使其材料采辦、建造施工的成本大大下降。 ②部分隔水套管插設(shè)在垂直護(hù)管內(nèi)部，使其增加一層保護(hù)，可降低隔水套管 的壁厚和材質(zhì)要求(無需低溫沖擊韌性)，從而節(jié)省用于隔水套管制造的材料 費(fèi)用。③本實(shí)用新型垂直護(hù)管水下樁塞式簡(jiǎn)易平臺(tái)設(shè)置的水下樁基與常規(guī)導(dǎo) 管架樁基相比，樁基礎(chǔ)伸出在泥面以上的長(zhǎng)度縮短許多，從而可節(jié)省樁基礎(chǔ) 的鋼材用量和加工費(fèi)用。④簡(jiǎn)易平臺(tái)整體重量較輕，上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)可 以整體建造，能夠一次性完成海上吊裝作業(yè)，與導(dǎo)管架式平臺(tái)安裝需分兩步 進(jìn)行的方法相比，可節(jié)省安裝成本。⑤垂直護(hù)管之間、裙樁導(dǎo)筒之間以及垂 直護(hù)管與群樁導(dǎo)筒之間由若干根支撐鋼管連成一個(gè)整體，即使在發(fā)生十分罕 見的惡劣環(huán)境，出現(xiàn)個(gè)別支撐鋼管發(fā)生破壞失效的情況時(shí)，由于支撐鋼管數(shù) 量較常規(guī)平臺(tái)多，失效的支撐鋼管所承受的力可被分配到其它支撐鋼管上， 能夠有效避免平臺(tái)的整體失效倒塌，減少經(jīng)濟(jì)損失。(D樁基礎(chǔ)可以設(shè)計(jì)為3 根，既簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)又節(jié)省鋼材。四、

圖1為現(xiàn)有海上石油開采平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型垂直護(hù)管水下樁基式簡(jiǎn)易平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中主要標(biāo)號(hào)說明現(xiàn)有技術(shù)部分l上部模塊、2下部支撐結(jié)構(gòu)、3鋼管腿柱、4鋼樁、5支撐鋼管、6隔水套管；本實(shí)用新型部分ll上部模塊、lll甲板、12下部支撐結(jié)構(gòu)、13群樁導(dǎo)筒、14樁基礎(chǔ)、15支撐體、16垂直護(hù)管、19支撐體、20隔水套管(插在垂直護(hù)管 內(nèi))、22水平框架、23隔水套管(設(shè)置在垂直護(hù)管之間)。五具體實(shí)施方式'參閱圖2所示，本實(shí)用新型垂直護(hù)管水下樁基式簡(jiǎn)易平臺(tái)的結(jié)構(gòu)，其包括上部模塊11及固定支撐上部模塊11的支撐結(jié)構(gòu)12;其改進(jìn)之處在于所述支撐結(jié)構(gòu)12包括數(shù)個(gè)隔水套管20、樁基礎(chǔ)14、垂直護(hù)管16及支撐體15; 該樁基礎(chǔ)14固定在海底，樁基礎(chǔ)14外部套設(shè)有群樁導(dǎo)筒13，該垂直護(hù)管16 連接固定上部模塊11，垂直護(hù)管16內(nèi)套設(shè)隔水套管20;該垂直護(hù)管16之間、 群樁導(dǎo)筒13之間以及垂直護(hù)管16與群樁導(dǎo)筒13之間均通過支撐體15連接 固定而構(gòu)成一個(gè)整體。該上部模塊ll可由1至3層甲板111構(gòu)成，甲板層之 間通過支撐體19固定連接一體。該垂直護(hù)管16之間可以設(shè)置隔水套管23， 隔水套管23插設(shè)在水平框架22的導(dǎo)向裝置中，水平框架22固定連接在垂直 護(hù)管16上，使垂直護(hù)管16與隔水套管20之間通過水平框架22固定連接一 體；隔水套管20的設(shè)置方式可以采用單獨(dú)插入垂直護(hù)管16內(nèi)的方式，也可 以采用單獨(dú)設(shè)置在垂直護(hù)管16之間的方式，還可以同時(shí)采用部分插入垂直護(hù) 管16內(nèi)，部分設(shè)置在垂直護(hù)管16之間的方式，本實(shí)施例采用部分插入垂直 護(hù)管16內(nèi)，部分設(shè)置在垂直護(hù)管16之間的方式為例進(jìn)行說明。該支撐體15、 19為鋼管、型鋼或鋼板；本實(shí)施例采用鋼管為例進(jìn)行說明。樁基礎(chǔ)14可以設(shè) 計(jì)為4根或者3根，本實(shí)施例以設(shè)計(jì)3根為例，這樣既簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)又節(jié)省鋼材。 該樁基礎(chǔ)14與群樁導(dǎo)筒13之間通過水泥固定連接。參閱圖2所示，本實(shí)用新型垂直護(hù)管水下樁基式簡(jiǎn)易平臺(tái)的建造與安裝 的實(shí)施方式為上部模塊11與下部結(jié)構(gòu)12 —體化建造，在陸地建造過程中， 上部模塊11與下部結(jié)構(gòu)12中的垂直護(hù)管16固定連接一體，使上部模塊11 與下部結(jié)構(gòu)12成為一個(gè)整體，在海上安裝時(shí)，先將上部模塊11與下部結(jié)構(gòu) 12組成的整體吊裝放置在海底面上，然后將3根樁基礎(chǔ)14插入到3個(gè)裙樁導(dǎo) 筒13中，再使用樁錘將樁基礎(chǔ)14打入海底預(yù)定深度，最后在樁基礎(chǔ)14與群 樁導(dǎo)筒13間灌入水泥槳進(jìn)行固定。完成上述固定工作后，即可開始隔水套管 的安裝，先將預(yù)備安裝在垂直護(hù)管內(nèi)部的部分隔水套管20插入到垂直護(hù)管16 內(nèi)部，其它隔水套管23可插入到設(shè)置的水平框架上的導(dǎo)向裝置中，該水平框 架22是固定設(shè)置在垂直護(hù)管16之間，然后使用樁錘將隔水套管20、 23打入 海底預(yù)定深度。本實(shí)用新型垂直護(hù)管水下樁基式簡(jiǎn)易平臺(tái)適用于海上中小油氣田及邊際 油氣田開發(fā)工程中，這類油田一般平臺(tái)的井口數(shù)量少(隔水套管少)，生產(chǎn)設(shè) 備相對(duì)簡(jiǎn)單，設(shè)備重量也會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于常規(guī)的石油開采平臺(tái)，且均為無人駐守的操作平臺(tái)，當(dāng)需要巡檢時(shí)，操作人員可利用登乘裝置，登上平臺(tái)進(jìn)行操作， 操作完畢即離開平臺(tái)。采用本實(shí)用新型提供的簡(jiǎn)易平臺(tái)與傳統(tǒng)的導(dǎo)管架式平 臺(tái)相比，具有在滿足海上生產(chǎn)作業(yè)要求的前提下，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，建造平臺(tái) 所需的鋼材用量減少，降低整體重量，對(duì)鋼材材質(zhì)要求較低，節(jié)約了建造成 本。平臺(tái)整體重量較輕，上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)可以整體建造，能夠一次性完 成海上吊裝作業(yè)，與導(dǎo)管架式平臺(tái)安裝需分兩步進(jìn)行的方法相比，可節(jié)省安 裝成本。這使得海上安裝作業(yè)更為簡(jiǎn)便，縮短了海上安裝所需時(shí)間。
以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任 何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何 簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種垂直護(hù)管水下樁基式簡(jiǎn)易平臺(tái)，包括上部模塊及固定支撐上部模塊的支撐結(jié)構(gòu)；其特征在于所述支撐結(jié)構(gòu)包括數(shù)個(gè)隔水套管、樁基礎(chǔ)、垂直護(hù)管及支撐體；該樁基礎(chǔ)固定在海底，樁基礎(chǔ)外部套設(shè)有群樁導(dǎo)筒，該垂直護(hù)管連接固定上部模塊，垂直護(hù)管內(nèi)套設(shè)隔水套管，垂直護(hù)管之間設(shè)置隔水套管；該垂直護(hù)管之間、群樁導(dǎo)筒之間以及垂直護(hù)管與群樁導(dǎo)筒之間均通過支撐體連接固定而構(gòu)成一個(gè)整體。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的垂直護(hù)管水下樁基式簡(jiǎn)易平臺(tái)，其特征在于， 所述上部模塊由1至3層甲板構(gòu)成，甲板層之間通過支撐體固定連接一體。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的垂直護(hù)管水下樁基式簡(jiǎn)易平臺(tái)，其特征在于， 所述垂直護(hù)管內(nèi)套設(shè)隔水套管。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的垂直護(hù)管水下樁基式簡(jiǎn)易平臺(tái)，其特征在于， 所述垂直護(hù)管之間設(shè)置隔水套管，隔水套管插設(shè)在水平框架的導(dǎo)向裝置中， 水平框架固定連接在垂直護(hù)管上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1、 2或3所述的垂直護(hù)管水下樁基式簡(jiǎn)易平臺(tái)，其特 征在于，所述支撐體為鋼管、型鋼或鋼板。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的垂直護(hù)管水下樁基式簡(jiǎn)易平臺(tái)，其特征在于， 所述樁基礎(chǔ)與群樁導(dǎo)筒之間通過水泥固定連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種適用于海上中小油氣田及邊際油氣田開發(fā)使用的垂直護(hù)管水下樁基式簡(jiǎn)易平臺(tái)，包括上部模塊及固定支撐上部模塊的支撐結(jié)構(gòu)；其支撐結(jié)構(gòu)包括數(shù)個(gè)隔水套管、樁基礎(chǔ)、垂直護(hù)管及支撐體；該樁基礎(chǔ)固定在海底，樁基礎(chǔ)外部套設(shè)有群樁導(dǎo)筒，該垂直護(hù)管連接固定上部模塊，垂直護(hù)管內(nèi)可套設(shè)隔水套管；該垂直護(hù)管之間、群樁導(dǎo)筒之間以及垂直護(hù)管與群樁導(dǎo)筒之間均通過支撐體連接固定而構(gòu)成一個(gè)整體；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，耗費(fèi)材料少，海上安裝簡(jiǎn)便，有效降低海上安裝費(fèi)用和建造材料成本。
文檔編號(hào)E02B17/00GK201043269SQ20062015162
公開日2008年4月2日 申請(qǐng)日期2006年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月11日
發(fā)明者皓 于, 俞劍勇, 波 劉, 劉菊娥, 尹漢軍, 張愛霞, 張艷芳, 楊曉剛, 鐘文軍 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司;海洋石油工程股份有限公司