專利名稱：一種自升式平臺(tái)的樁靴結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種海上石油和天然氣開發(fā)領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種能夠確保自升式鉆井平臺(tái)在300ft水深、軟的海底土壤條件下作業(yè)的的樁靴結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著世界經(jīng)濟(jì)的繁榮和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，石油作為重要的能源，用途越來越廣泛，由此使有限的陸地石油資源已日見枯竭。石油開采商把目光紛紛投向海洋石油的開發(fā)。在海洋石油的開發(fā)的裝備中，自升式平臺(tái)可適用于不同的海底土壤條件和較大的水深范圍，移位靈活方便，便于建造，因而得到了廣泛的應(yīng)用。大多數(shù)自升式鉆井平臺(tái)在樁腿下端通常設(shè)置樁靴，以增大海底支撐面積，減少樁腿插入海底的深度，提高自升式鉆井平臺(tái)插樁和拔樁的安全性。當(dāng)今在世界的主要熱點(diǎn)油田主要集中在墨西哥灣、歐洲北海、波斯灣、印度海域、西非及東南亞等地區(qū)，不同的油田區(qū)域具有不同的海床條件，其中歐洲北海的海床最硬，其土質(zhì)特點(diǎn)是大都為砂土層，地基承載力不超過60t/m2;墨西哥灣、東南亞地區(qū)屬于中等海床條件，地基承載力不超過50t/m2 ;波斯灣、印度海域、西非地區(qū)的海床條件最軟，其土質(zhì)特點(diǎn)是大都為粘土層，地基承載力不超過45t/m2。目前波斯灣、印度海域?qū)ψ鳂I(yè)水深為300ft的自升式鉆井平臺(tái)的需求非常旺盛，但由于其油田作業(yè)區(qū)地基比較軟，在此區(qū)域作業(yè)的自升式平臺(tái)需要設(shè)置大直徑的樁靴、通過降低對(duì)地的承壓比以滿足地基的承壓要求。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)外現(xiàn)有的作業(yè)水深為300ft的自升式平臺(tái)樁靴外徑通常在12m_14m、樁靴面積在IlOm2-HOm2左右，這些平臺(tái)在波斯灣、印度海域作業(yè)時(shí)，當(dāng)平臺(tái)的可變載荷超過2400t時(shí)，平臺(tái)的樁靴面積滿足不了作業(yè)要求。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠確保自升式鉆井平臺(tái)(JACK-UP)在300ft水深、軟的海底土壤條件下(如波斯灣、印度海域等)的油田作業(yè)的自升式鉆井平臺(tái)的樁靴結(jié)構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:一種作業(yè)水深為300ft、能夠在軟基礎(chǔ)的海底土壤條件下作業(yè)的自升式鉆井平臺(tái)的樁靴結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的樁靴結(jié)構(gòu)為一個(gè)外徑為15.2m,高為4.57m的圓形錐形體；所述圓形錐形體中心部分為平底、平頂，此部分半徑為1.5m,高度為4.57m,范圍從所述樁靴基線至所述樁靴頂部；在所述圓形錐形體平直部分外(距中心1.5m至7.6m)區(qū)域根據(jù)不同的高度有著不同的形狀:底部(高度為距基O-1m范圍)型式為正錐形、中部(高度為距基lm-1.7m范圍)型式為圓柱形、頂部(高度為距基1.7m以上)型式為倒錐形；所述近似圓形錐形體在與鉆井平臺(tái)的三個(gè)樁腿連接處向內(nèi)凹入三塊空間，所述空間的大小應(yīng)確保鉆井平臺(tái)的升降基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)能夠嵌入，以確保所述樁靴能收回到鉆井平臺(tái)主體內(nèi)。所述近似圓形錐形體內(nèi)部設(shè)置四道環(huán)形艙壁、三道放射形艙壁確保所述樁靴均勻承受鉆井平臺(tái)樁腿的傳遞載荷。綜上，本發(fā)明自升式平臺(tái)的樁靴結(jié)構(gòu)，其外形為一個(gè)外徑為15.2m,高為4.57m的圓錐體；中心部分為平底、平頂，此部分半徑為1.5m，高度為4.57m，范圍從樁靴基線至樁靴頂部；樁靴結(jié)構(gòu)平直部分外區(qū)域形狀為:高度為距基O-1m的底部型式為正錐形，錐形坡角為9° ;高度為距基lm-1.7m的中部型式為半徑為7.6m的圓柱形；以上部分為頂部，型式為倒錐形，錐形坡角為24° ;樁靴結(jié)構(gòu)在與鉆井平臺(tái)的三個(gè)樁腿連接處向內(nèi)凹入三個(gè)類似梯形空間，三個(gè)凹入空間圍繞樁靴結(jié)構(gòu)的中心線呈120°布置，其尺寸為3.5m底x4.6m底xl.7m高；樁靴內(nèi)部設(shè)置四道環(huán)形艙壁，呈同心圓，半徑分別為1.5m、3.048m、4.572m、
6.020m ;三道放射形艙壁圍繞樁靴結(jié)構(gòu)的中心線呈120°布置，并與鉆井平臺(tái)樁腿齒條連接；樁靴頂部設(shè)置一個(gè)高4.6m的圍井通道以方便維修時(shí)的出入與通風(fēng)。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)明的樁靴型式為大直徑錐形體，即可適應(yīng)較硬地基(下部呈錐形)，又可適應(yīng)較軟地基(直徑較大)，作業(yè)范圍廣。2、本發(fā)明的樁靴面積較同類型300ft的自升式平臺(tái)大，增大了海底支撐面積，確保平臺(tái)能夠在海底土壤條件較軟下的油田作業(yè)(如波斯灣、印度海域等區(qū)域)。3、本發(fā)明的樁靴直徑較同類型300ft的自升式平臺(tái)大，增大了與土壤的接觸面積與摩擦阻力，增強(qiáng)了鉆井平臺(tái)的抗滑能力，提高了鉆井平臺(tái)的作業(yè)安全性。4、本發(fā)明的樁靴水平面為圓形，可均勻承受鉆井平臺(tái)樁腿的傳遞載荷，簡化了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路。

圖1是本發(fā)明平臺(tái)樁靴側(cè)視圖。圖2是本發(fā)明平臺(tái)樁靴水平圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。附圖1和2所示，本發(fā)明樁靴結(jié)構(gòu)I為一個(gè)外徑為15.2m,高為4.57m的圓形錐形體，樁靴結(jié)構(gòu)I中心部分為平底、平頂，此部分半徑為1.5m，高度為4.57m，范圍從樁靴基線至樁靴頂部；在樁靴結(jié)構(gòu)I平直部分外(距中心1.5m至7.6m)區(qū)域根據(jù)不同的高度有著不同的形狀:底部(高度為距基O-1m范圍)型式為正錐形，錐形坡角為9° ;中部(高度為距基lm-1.7m范圍)型式為半徑為7.6m的圓柱、頂部(高度為距基1.7m以上)型式為倒錐形，錐形坡角為24°。樁靴結(jié)構(gòu)I在與鉆井平臺(tái)的三個(gè)樁腿連接處向內(nèi)凹入三個(gè)類似梯形空間2，三個(gè)凹入空間2圍繞樁靴結(jié)構(gòu)I的中心線呈120°布置，其尺寸為3.5m (底)x4.6m (底)xl.7m(高)，保證樁靴結(jié)構(gòu)I在回收到鉆井平臺(tái)主體時(shí)，鉆井平臺(tái)的升降基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)能夠嵌入此空間。樁靴結(jié)構(gòu)I內(nèi)部設(shè)置四道環(huán)形艙壁3、三道放射形艙壁4確保樁靴均勻承受鉆井平臺(tái)樁腿的傳遞載荷。其中四道環(huán)形艙壁3的布置為沿樁靴結(jié)構(gòu)I中心布置的同心圓，其半徑分別為1.5m,3.048m、4.572m、6.020m ;三道放射形艙壁4圍繞樁靴結(jié)構(gòu)I的中心線呈120°布置，并與鉆井平臺(tái)樁腿齒條連接。樁靴結(jié)構(gòu)I頂部設(shè)置一個(gè)高4.6m的圍井通道5以方便維修時(shí)的出入與通風(fēng)。樁靴結(jié)構(gòu)I的作用是增大鉆井平臺(tái)在海底的支撐面積，減少鉆井平臺(tái)樁腿插入海底的深度，提高自升式鉆井平臺(tái)插樁和拔樁的安全性。本發(fā)明樁靴結(jié)構(gòu)的支撐面積157m2，樁靴的承壓比小于45t/m2、能夠確保自升式鉆井平臺(tái)在300ft水深、風(fēng)暴自存狀況下可變載荷超過2700t、軟的土壤條件下的(如波斯灣、印度海域等)的油田進(jìn)行石油鉆探作業(yè)。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種自升式平臺(tái)的樁靴結(jié)構(gòu)，其特征在于:其外形為一個(gè)外徑為15.2m,高為4.57m的圓錐體；中心部分為平底、平頂，此部分半徑為1.5m，高度為4.57m，范圍從樁靴基線至樁靴頂部； 樁靴結(jié)構(gòu)平直部分外區(qū)域形狀為:高度為距基O-1m的底部型式為正錐形，錐形坡角為9° ;高度為距基lm-1.7m的中部型式為半徑為7.6m的圓柱形；以上部分為頂部，型式為倒錐形，錐形坡角為24° ; 樁靴結(jié)構(gòu)在與鉆井平臺(tái)的三個(gè)樁腿連接處向內(nèi)凹入三個(gè)類似梯形空間，三個(gè)凹入空間圍繞樁靴結(jié)構(gòu)的中心線呈120°布置，其尺寸為3.5m底x4.6m底xl.7m高； 樁靴內(nèi)部設(shè)置四道環(huán)形艙壁，呈同心圓，半徑分別為1.5m、3.048m、4.572m、6.020m ；三道放射形艙壁圍繞樁靴結(jié)構(gòu)的中心線呈120°布置，并與鉆井平臺(tái)樁腿齒條連接； 樁靴頂部設(shè)置一個(gè)高4.6m的圍井通道以方便維修時(shí)的出入與通風(fēng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種自升式平臺(tái)的樁靴結(jié)構(gòu)，外形為圓錐體；中心部分為平底、平頂；樁靴結(jié)構(gòu)平直部分外區(qū)域形狀為底部正錐形,錐形坡角為9°；中部圓柱形；頂部倒錐形，錐形坡角為24°；樁靴結(jié)構(gòu)在與鉆井平臺(tái)的三個(gè)樁腿連接處向內(nèi)凹入三個(gè)類似梯形空間，三個(gè)凹入空間圍繞樁靴結(jié)構(gòu)的中心線呈120°布置；樁靴內(nèi)部設(shè)置四道環(huán)形艙壁，呈同心圓；三道放射形艙壁圍繞樁靴結(jié)構(gòu)的中心線呈120°布置，并與鉆井平臺(tái)樁腿齒條連接；樁靴頂部設(shè)置一個(gè)高4.6m的圍井通道以方便維修時(shí)的出入與通風(fēng)。本實(shí)用新型能夠確保自升式鉆井平臺(tái)在300ft水深、風(fēng)暴自存狀況下可變載荷超過2700t、軟的土壤條件下的(如波斯灣、印度海域等)的油田進(jìn)行石油鉆探作業(yè)。
文檔編號(hào)E02D27/52GK202969374SQ20122059129
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月9日
發(fā)明者那榮慶, 王欣, 傘立忠, 劉洪峰, 吳海燕, 陳莉麗 申請(qǐng)人:大連船舶重工集團(tuán)有限公司