一種可搬遷自升式鉆采生產(chǎn)平臺(tái)及其自安裝與回收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種海洋工程領(lǐng)域中的鉆采設(shè)備及其安裝與回收方法，特別是關(guān)于一種帶有隔水套管支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)的可搬迀自升式鉆采生產(chǎn)平臺(tái)及其自安裝與回收方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)海域淺水區(qū)域中等規(guī)模油氣田勘探技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，新發(fā)現(xiàn)的大中型油氣田越來(lái)越少，其中很大一部分屬于邊際油田范疇，其特點(diǎn)為油田總產(chǎn)量低、經(jīng)濟(jì)可采年限短等。對(duì)于此類邊際油田的開(kāi)發(fā)，如采用常規(guī)技術(shù)和設(shè)備，難以得到令人滿意的資金收益率。為獲得較為良好的經(jīng)濟(jì)效益，常用于此類邊際油田開(kāi)發(fā)的平臺(tái)形式有簡(jiǎn)易導(dǎo)管架平臺(tái)、常規(guī)自升式平臺(tái)等。簡(jiǎn)易導(dǎo)管架平臺(tái)在國(guó)內(nèi)海域邊際油田應(yīng)用較多，但因其屬于固定式平臺(tái)，設(shè)備設(shè)施不可重復(fù)利用，且由于結(jié)構(gòu)特點(diǎn)限制，海上安裝需動(dòng)用浮吊，費(fèi)用高昂，同時(shí)根據(jù)國(guó)內(nèi)法律規(guī)定，海上生產(chǎn)設(shè)施必須全部棄置，固定式平臺(tái)的棄置費(fèi)甚至?xí)哂诎惭b費(fèi)；常規(guī)自升式平臺(tái)在國(guó)內(nèi)有少量應(yīng)用案例，雖然具備可搬迀及自安裝的優(yōu)點(diǎn)，但由于現(xiàn)有自升式平臺(tái)均不能對(duì)隔水套管提供有效支撐保護(hù)，需額外建設(shè)一座固定式隔水套管保護(hù)平臺(tái)，此保護(hù)平臺(tái)的建造、施工及棄置費(fèi)用十分高昂，且不可重復(fù)利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種帶有隔水套管支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)的可搬迀自升式鉆采生產(chǎn)平臺(tái)，其可重復(fù)使用、可實(shí)現(xiàn)全部設(shè)施自安裝并可為隔水套管提供支撐保護(hù)，以解決固定式平臺(tái)需動(dòng)用浮吊進(jìn)行安裝、棄置，自升式平臺(tái)無(wú)法提供隔水套管支撐保護(hù)的弊端。本發(fā)明的另一目的是提供該可搬迀自升式鉆采生產(chǎn)平臺(tái)的自安裝與回收方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述第一個(gè)目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:一種可搬迀自升式鉆采生產(chǎn)平臺(tái)，包括上部箱體平臺(tái)，鋪設(shè)于所述上部箱體平臺(tái)頂面的主甲板，設(shè)置于所述主甲板上的上部組塊，以及用于支撐所述上部箱體平臺(tái)的若干粧腿，其特征在于，該平臺(tái)還包括一套安裝于所述上部箱體平臺(tái)艉部井口區(qū)的隔水套管支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)；所述隔水套管支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)包括若干根垂向鋼質(zhì)圓管、若干個(gè)喇叭口導(dǎo)向、一防沉板、一井口區(qū)水平層和若干支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)升降裝置；若干根所述垂向鋼質(zhì)圓管均勻間隔陣列，且每一所述垂向鋼質(zhì)圓管的底端用于固定于海底，每一所述垂向鋼質(zhì)圓管的頂端焊接一所述喇叭口導(dǎo)向，以使隔水套管通過(guò)所述喇叭口導(dǎo)向插入所述垂向鋼質(zhì)圓管內(nèi)并最終插入海底；在縱向和橫向相鄰的兩根所述垂向鋼質(zhì)圓管之間，沿垂向間隔焊固若干層水平鋼質(zhì)圓管，各層所述水平鋼質(zhì)圓管將各所述垂向鋼質(zhì)圓管捆綁成一體，使所有所述垂向鋼質(zhì)圓管形成一個(gè)整體；所述防沉板設(shè)置于所述垂向鋼質(zhì)圓管的底部，在拖航狀態(tài)下所述隔水套管支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)通過(guò)所述防沉板固定于所述井口區(qū)內(nèi)；所述井口區(qū)水平層設(shè)置于所述喇叭口導(dǎo)向下方的所述垂向鋼質(zhì)圓管上，用于在所述隔水套管支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)下方安裝過(guò)程中與所述上部箱體平臺(tái)相連接并鎖緊；若干套所述支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)升降裝置設(shè)置在所述上部箱體平臺(tái)艉部的井口區(qū)兩側(cè)，通過(guò)所述支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)升降裝置將所述隔水套管支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行下放或提升；每一所述粧腿的上端穿過(guò)所述上部箱體平臺(tái)并通過(guò)一粧腿升降裝置與所述上部箱體平臺(tái)連接；所述粧腿升降裝置設(shè)置在所述主甲板頂面對(duì)應(yīng)所述粧腿的位置，其數(shù)量與所述粧腿的數(shù)量一致，通過(guò)所述粧腿升降裝置以使所述粧腿與上部箱體平臺(tái)之間在豎直方向上相對(duì)移動(dòng)。
[0005]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述粧腿共有四根，為圓柱形鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)，每一所述粧腿的下端均設(shè)有一可插入泥面以下的仿錐型粧靴。
[0006]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述上部組塊包括鉆井模塊、油氣生產(chǎn)處理模塊、生活模塊及采油模塊；其中，所述鉆井模塊設(shè)置在所述主甲板的艉部，所述生活模塊設(shè)置在所述主甲板的艏部，所述采油模塊包括設(shè)置在所述井口區(qū)內(nèi)的采油樹(shù)和隔水套管。
[0007]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)升降裝置由拉力千斤頂加鋼絞線構(gòu)成，所述鋼絞線頂部連接所述拉力千斤頂，底部與所述防沉板相連接。
[0008]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述上部箱體平臺(tái)為長(zhǎng)60m寬37m高5.3m的箱型結(jié)構(gòu)，且艏部為楔形箱體，在所述上部箱體平臺(tái)內(nèi)部設(shè)有壓載水艙、生活污水艙、淡水艙和機(jī)艙。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述另一個(gè)個(gè)目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:一種可搬迀自升式鉆采生產(chǎn)平臺(tái)的自安裝與回收方法，其包括以下步驟:
[0010]1)將隔水套管支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)底部的防沉板固定于上部箱體平臺(tái)的井口區(qū)內(nèi)，并通過(guò)拖輪將該可搬迀自升式鉆采生產(chǎn)平臺(tái)整體拖至油田場(chǎng)址；
[0011]2)利用粧腿升降裝置下放粧腿至海底泥面，使粧靴全部插入海底；
[0012]3)利用粧腿升降裝置舉升上部箱體平臺(tái)至目標(biāo)作業(yè)高度海面以上，并將上部箱體平臺(tái)與粧腿進(jìn)行鎖緊固定；
[0013]4)利用支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)升降裝置將隔水套管支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)下放至防沉板到達(dá)海底泥面處，并將隔水套管支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)最上層的井口區(qū)水平層與上部箱體平臺(tái)進(jìn)行鎖緊固定，鎖緊后拆除支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)升降裝置的鋼絞線；利用鉆井模塊通過(guò)隔水套管支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)鉆入隔水套管，并進(jìn)行完井作業(yè)，安裝采油樹(shù)，采出原油輸送至油氣生產(chǎn)處理模塊，處理后的合格油氣通過(guò)油氣立管外輸；
[0014]5)該可搬迀自升式鉆采生產(chǎn)平臺(tái)在一個(gè)油田完成服役后，通過(guò)鉆井模塊切割并回收隔水套管；
[0015]6)連接隔水套管支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)與支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)升降裝置之間的鋼絞線，利用拉力千斤頂將其提升，并固定于上部箱體平臺(tái)上；
[0016]7)利用粧腿升降裝置下放上部箱體平臺(tái)至水面，使其漂浮于水面；
[0017]8)繼續(xù)利用粧腿升降裝置拔出粧靴，并將粧腿和粧靴底部舉升至至上部箱體平臺(tái)底部，通過(guò)拖輪將該可搬迀自升式鉆采生產(chǎn)平臺(tái)拖至下一個(gè)油田重復(fù)使用。
[0018]本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本發(fā)明由于設(shè)有隔水套管支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)與平臺(tái)主體相連接，可為隔水套管提供有效的支撐保護(hù)，在其支撐保護(hù)下不僅隔水套管及平臺(tái)整體可以抵抗百年一遇的環(huán)境條件及自身的鉆井、修井等荷載，而且可以節(jié)省一座獨(dú)立的隔水套管保護(hù)平臺(tái)的海上安裝及棄置費(fèi)用。2、本發(fā)明由于平臺(tái)主體采用浮式箱體結(jié)構(gòu)，并在艏部設(shè)有楔形箱體，可更好的保證平臺(tái)箱體的拖航穩(wěn)定性，降低海上拖航風(fēng)險(xiǎn)。3、本發(fā)明由于箱型主體并設(shè)有粧腿升降裝置，因此能夠?qū)崿F(xiàn)自安裝，并可搬迀、重復(fù)利用，減少了對(duì)大型施工船舶的依賴，有效降低了該設(shè)施本身的施工費(fèi)用，同時(shí)可由多個(gè)邊際油田分?jǐn)傄惶坠こ淘O(shè)施的建設(shè)投資費(fèi)用，從而降低邊際油田的開(kāi)發(fā)成本。4、本發(fā)明由于集鉆井采油、生產(chǎn)處理、計(jì)量外輸、生活支持功能于一體，布置合理緊湊，減少了油田開(kāi)發(fā)所需平臺(tái)設(shè)施數(shù)目，從而能夠降低油田開(kāi)發(fā)成本。本發(fā)明廣泛應(yīng)用于海洋工程領(lǐng)域邊際油田的開(kāi)發(fā)。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明的側(cè)視示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明上部箱體平臺(tái)主甲板的俯視示意圖；
[0021]圖3(a)_(d)分別是本發(fā)明隔水套管支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4(a)_(h)是本發(fā)明自安裝和回收方法的過(guò)程示意圖。
[0023]圖中各部件標(biāo)記如下:
[0024]1上部箱體平臺(tái)、2隔水套管支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)、3粧腿、4上部組塊、5主甲板、6井口區(qū)、7隔水套管、8垂向鋼質(zhì)圓管、9喇叭口導(dǎo)向、10防沉板、11井口區(qū)水平層、12保護(hù)機(jī)構(gòu)升降裝置、13水平鋼質(zhì)圓管、14粧靴、15粧腿升降裝置、16鉆井模塊、17油氣生產(chǎn)處理模塊、18生活模塊、19采油樹(shù)。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0026]如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括上部箱體平臺(tái)1、隔水套管支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)2、粧腿3和鉆采組塊4。其中，上部箱體平臺(tái)1的頂面鋪設(shè)有主甲板5，上部組塊4設(shè)置于主甲板5上。在上部箱體平臺(tái)1艉部設(shè)有用于鉆井的井口區(qū)6，并且隔水套管支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)2及隔水套管7安裝于井口區(qū)6。
[0027]隔水套管支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)2包括若干根垂向鋼質(zhì)圓管8(垂向鋼質(zhì)圓管8的根數(shù)與其所要支撐的隔水套管7根數(shù)相等)、若干個(gè)喇叭口導(dǎo)向9、一防沉板10、一井口區(qū)水平層11和若干支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)升降裝置12。若干根垂向鋼質(zhì)圓管8均勻間隔陣列，且每一垂向鋼質(zhì)圓管8的底端用于固定于海底，每一垂向鋼質(zhì)圓管8的頂端焊接一喇機(jī)口導(dǎo)向9，可方便隔水套管7通過(guò)喇叭口導(dǎo)向9插入垂向鋼質(zhì)圓管8內(nèi)并最終插入海底。如圖3(a)-(d)所示，在縱向和橫向的相鄰兩根垂向鋼質(zhì)圓管8之間，沿垂向間隔焊固若干層水平鋼質(zhì)圓管13，各層水平鋼質(zhì)圓管13將各垂向鋼質(zhì)圓管8捆綁成一體，使所有垂向鋼質(zhì)圓管8形成一個(gè)整體，起到支撐垂向鋼質(zhì)圓管8的作用，使其受力更加均勻、合理。防沉板10設(shè)置于垂向鋼質(zhì)圓管8的底部，在拖航狀態(tài)下隔水套管支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)2通過(guò)防沉板10固定于井口區(qū)6內(nèi)，在隔水套管支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)2下放安裝過(guò)程中則為其提供垂向支撐。井口區(qū)水平層11設(shè)置于喇叭口導(dǎo)向9下方的垂向鋼質(zhì)圓管8上，其作用是在隔水套管支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)2下方安裝過(guò)程中與上部箱體平臺(tái)1相連接并鎖緊，且后期可方便在井口區(qū)10進(jìn)行日常操作。若干套支撐保護(hù)機(jī)構(gòu)升降裝置12設(shè)置在上部箱體平臺(tái)