專利名稱：一種海洋平臺安裝方法及專用安裝設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及海洋平臺的建造施工技術(shù)，特別是涉及一種利用海洋潮汐進(jìn)行海洋平 臺安裝的方法及專用安裝設(shè)備。
技術(shù)背景隨著我國石油資源消費(fèi)大幅度增加，國家能源戰(zhàn)略受到很大挑戰(zhàn)，經(jīng)濟(jì)有效地快 速開發(fā)我國近海石油資源已備受關(guān)注。目前我國海洋石油開發(fā)的海洋石油生產(chǎn)平臺由 于功能更加完善、工藝處理設(shè)備更加復(fù)雜，海洋石油生產(chǎn)平臺上部組塊重量有越來越 大的趨勢。上部組塊的安裝方法通常是采用大型浮吊進(jìn)行海上安裝，若都采用吊裝方 法進(jìn)行平臺上部組塊的海上安裝，當(dāng)海上油田建設(shè)數(shù)量多時，這就需要大量的浮吊資 源，必然會造成浮吊資源的調(diào)配困難，并增加安裝成本，甚至因浮吊資源不能按期到 位，而使油田建設(shè)延期。因此，研究新的上部組塊安裝方法已迫在眉睫，尤其是針對 大型組塊與平臺導(dǎo)管架的對接技術(shù)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種海洋平臺安裝方法及其專用安裝設(shè)備。 本發(fā)明提供的用于海洋平臺安裝的專用安裝設(shè)備，如圖l-圖3所示，包括一駁船2，該駁船的甲板上設(shè)有支撐框架4，該支撐框架與海洋平臺相匹配，且駁船的兩側(cè)設(shè)有護(hù)舷裝置6。駁船2具有運(yùn)載海洋平臺上部組塊1的穩(wěn)性和壓載水調(diào)節(jié)能力；駁船2甲板上的 支撐框架4是連接駁船2與海洋平臺上部組塊1的鋼質(zhì)空間式桁架結(jié)構(gòu)；該支撐框架 在海洋平臺上部組塊I安裝之前與海洋平臺上部組塊1焊接為整體，在對接安裝時與 上部組塊l分離。另外，在實際操作中，為便于該支撐框架拖拉裝船，可在支撐框架 底部設(shè)置滑靴，在駁船甲板上設(shè)置與滑靴相匹配的滑道。駁船兩側(cè)的護(hù)舷裝置6，可避免駁船2在進(jìn)入導(dǎo)管架腿間的槽口之后駁船2與導(dǎo) 管架3之間發(fā)生碰撞，護(hù)舷材料一般為橡膠，護(hù)舷安裝長度為船舷側(cè)與導(dǎo)管架腿可能 的接觸長度。本發(fā)明提供的利用上述專用安裝設(shè)備進(jìn)行海洋平臺安裝的方法，是先將海洋平臺 上部組塊1固定在駁船2甲板上的支撐框架4上，之后將駁船2托運(yùn)到導(dǎo)管架3的一 側(cè)；當(dāng)海洋平臺上部組塊腿位于相應(yīng)導(dǎo)管架腿的正上方時，駁船2停止水平移動并保持平浮狀態(tài)，等待海水高潮位的到來；當(dāng)高潮位到來時，向駁船2內(nèi)加壓載水；當(dāng)?shù)统蔽坏絹頃r，由于壓載水增加以及潮位降低的雙重作用，海洋平臺上部組塊1隨駁船2 —起落下，落下的同時切割掉海洋平臺上部組塊1與駁船2之間的支撐框架；當(dāng)海洋平臺的上部組塊腿與對接緩沖裝置發(fā)生碰撞時，將海洋平臺上部組塊腿與導(dǎo)管架腿之間進(jìn)行對接；對接完成后，焊接海洋平臺上部組塊腿與導(dǎo)管架腿，完成海洋平臺上部組塊的安裝。其中，鋼質(zhì)導(dǎo)管架3為提前就位于海床上的海洋平臺下部結(jié)構(gòu)單元。對接緩沖裝置5分為上下兩部分上部焊接于海洋平臺的上部組塊腿上，下部焊接于導(dǎo)管架腿上。該裝置的個數(shù)取決于導(dǎo)管架3與海洋平臺上部組塊1對接的腿的個 數(shù)，每條導(dǎo)管架3的腿上都有一套對接緩沖裝置5，分別焊接于海洋平臺上部組塊1 與導(dǎo)管架3的腿上，對接完成后為一整體。該裝置的作用是吸收對接過程所發(fā)生的碰 撞能量，避免損壞結(jié)構(gòu)物。且上部組塊腿下端設(shè)錐形插尖結(jié)構(gòu)，而導(dǎo)管架各腿上端設(shè) 有凹形結(jié)構(gòu)，以方便在對接過程中捕捉到導(dǎo)管架腿的頂部鋼圓筒區(qū)域，實現(xiàn)準(zhǔn)確對接。上述安裝方法中，當(dāng)載運(yùn)有海洋平臺上部組塊1的駁船2進(jìn)入導(dǎo)管架3的槽口， 海洋平臺上部組塊腿經(jīng)過導(dǎo)管架腿時，上部組塊腿與導(dǎo)管架腿之間的凈間隙不小于0.5 米。當(dāng)海洋平臺上部組塊腿位于相應(yīng)導(dǎo)管架腿的正上方時，切割駁船2與海洋平臺上 部組塊1之間連接的部分支撐框架腿。駁船2在切割完海洋平臺上部組塊1與駁船2之間的支撐框架4之后，在駁船2 上的支撐框架4與上部組塊腿之間的凈間隙不小于0.5米，同時，駁船2船底與導(dǎo)管 架3的水平撐之間的凈間隙不小于0.5米時，將駁船2退出導(dǎo)管架腿之間的槽口。在海洋平臺上部組塊腿與對接緩沖裝置5發(fā)生碰撞時，除護(hù)舷6與導(dǎo)管架腿發(fā)生 碰撞外，船體2搖晃運(yùn)動不會碰撞導(dǎo)管架3其他任何部位；駁船2底部與導(dǎo)管架3水 平撐的凈間隙應(yīng)不小于0.5米。另外，海洋平臺上部組塊1、駁船2和導(dǎo)管架3能夠 承受整個安裝過程中所產(chǎn)生的碰揸力。本發(fā)明利用上述專用安裝設(shè)備所采用的安裝方法，具有以下優(yōu)點1、 充分利用了海洋潮汐落差的自然力量，并結(jié)合加壓載水的雙重作用，達(dá)到結(jié) 構(gòu)物安裝目的，節(jié)省大型浮吊資源，節(jié)省了安裝費(fèi)用。2、 便于大型海洋平臺上部組塊整體建造，減少海上調(diào)試的時間，加速油田投產(chǎn)。3、 適用于浮吊無法進(jìn)入的淺水區(qū)域，并可擴(kuò)展到港口建設(shè)和橋梁建設(shè)等其他工 程上。


圖1為本發(fā)明提供的海洋平臺專用安裝設(shè)備與海洋平臺上部組塊的俯視圖。 圖2為本發(fā)明提供的海洋平臺專用安裝設(shè)備的俯視圖。 圖3為本發(fā)明提供的海洋平臺專用安裝設(shè)備的剖視圖。圖4為本發(fā)明提供的海洋平臺專用安裝設(shè)備與海洋平臺上部組塊對接前的剖視圖。圖5為本發(fā)明提供的海洋平臺專用安裝設(shè)備與海洋平臺上部組塊對接后的剖視圖。
具體實施方式
結(jié)合圖l一圖5所示，具體說明本發(fā)明提供的利用海洋潮汐進(jìn)行海洋平臺安裝的方法鋼質(zhì)導(dǎo)管架平臺3預(yù)先安裝在油田的預(yù)定海域，導(dǎo)管架3中間留有可供駁船2進(jìn) 出的槽口，駁船2兩側(cè)安裝有護(hù)舷裝置，護(hù)舷材料一般為橡膠。導(dǎo)管架3與組塊連接 的所有腿的頂部各安裝一套對接緩沖裝置5。駁船2載運(yùn)上部組塊1到導(dǎo)管架3的槽 口一側(cè)，駁船船首或船尾對準(zhǔn)槽口方向，做進(jìn)船前的準(zhǔn)備工作，主要的準(zhǔn)備工作是先 切割掉部分支撐框架4與上部組塊1之間的連接構(gòu)件，等待合適的氣候條件進(jìn)入導(dǎo)管 架3的槽口。本發(fā)明受一定海洋環(huán)境條件的限制，主要考核指標(biāo)是波浪相對駁船2的方向、波 浪高度、波浪周期以及潮位， 一般進(jìn)船作業(yè)條件為有效波高小于1米、漲潮條件下進(jìn) 行，以確保進(jìn)船時平臺組塊腿與導(dǎo)管架腿之間有一定的安全間隙，詳細(xì)的作業(yè)條件需 通過計算分析或模型試驗獲得。在合適的作業(yè)條件下駁船2開始進(jìn)入到導(dǎo)管架腿之間 的槽口，當(dāng)上部組塊腿被拖到相應(yīng)導(dǎo)管架腿的正上方時，駁船2停止水平移動，對駁 船2進(jìn)行定位限制其水平運(yùn)動，并等待高潮位和對接作業(yè)限制環(huán)境條件的到來。對接 作業(yè)條件一般是在有效波高小于1米，落潮條件下進(jìn)行的。高潮位到來的時候，在滿 足對接作業(yè)環(huán)境條件的要求下，駁船2開始增加壓載水以加速下降速度，由于駁船2 排水量的增加以及潮位的降低，上部組塊1隨著駁船2—起落下，下落的同時切割掉 平臺組塊與支撐框架4之間的剩余支撐，下落到一定階段時，上部組塊腿將與導(dǎo)管架 腿上的對接緩沖裝置5發(fā)生碰撞，上部組塊1的重量由駁船2上逐步轉(zhuǎn)移到導(dǎo)管架3 上，如圖5所示。重量轉(zhuǎn)移完成后，駁船繼續(xù)壓載，直至駁船2上的支撐框架4與上 部組塊具有一定的安全間隙后，駁船2從導(dǎo)管架3的槽口間退出，并完成上部組塊腿 與導(dǎo)管架腿上的對接緩沖裝置5的焊接工作。退船時，保證駁船2底部與導(dǎo)管架3的 水平撐之間具有一定的安全間隙。本發(fā)明方法所提供利用海洋潮汐進(jìn)行平臺安裝實施例的主要技術(shù)參數(shù)如下: 作業(yè)水深28米 導(dǎo)管架腿數(shù)量4x2 導(dǎo)管架腿直徑2.134米船長L=142米，船寬B:36米，型深D4.75米 組塊尺寸57.5米x64米 組塊重量10528噸組塊支撐腿間距40米。
權(quán)利要求
1、一種用于海洋平臺安裝的安裝設(shè)備，它包括一駁船，其特征在于所述駁船的甲板上設(shè)有支撐框架。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的安裝設(shè)備，其特征在于所述支撐框架與所述海洋平 臺相匹配。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的安裝設(shè)備，其特征在于所述駁船兩側(cè)設(shè)有護(hù)舷 裝置。
4、 一種利用權(quán)利要求1-3任一所述的安裝設(shè)備進(jìn)行海洋平臺安裝的方法，是先將 海洋平臺上部組塊固定在駁船甲板上的支撐框架上，之后將駁船托運(yùn)到導(dǎo)管架一側(cè)； 所述導(dǎo)管架固定在海床上；當(dāng)所述海洋平臺上部組塊腿位于相應(yīng)導(dǎo)管架腿的正上方時，駁船停止水平移動并 保持平浮狀態(tài)，等待海水高潮位的到來；當(dāng)高潮位到來時，向駁船內(nèi)加壓載水；當(dāng)?shù)统蔽坏絹頃r，所述海洋平臺上部組塊隨駁船一起落下，落下的同時切割掉所 述海洋平臺上部組塊與駁船之間的支撐框架；當(dāng)所述海洋平臺的上部組塊腿與對接緩沖裝置發(fā)生碰撞時，將所述海洋平臺上部組塊腿與導(dǎo)管架腿之間進(jìn)行對接；其中，所述對接緩沖裝置分為上下兩部分；所述對接緩沖裝置的上部焊接于所述海洋平臺的上部組塊腿上，所述對接緩沖裝置的下部焊接于所述導(dǎo)管架腿上；所述對接完成后，焊接所述海洋平臺上部組塊腿與導(dǎo)管架腿，完成所述海洋平臺上部組塊的安裝。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述載運(yùn)有海洋平臺上部組塊的 駁船進(jìn)入導(dǎo)管架的槽口，所述海洋平臺上部組塊腿經(jīng)過導(dǎo)管架腿時，上部組塊腿與導(dǎo) 管架腿之間的凈間隙不小于0.5米。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于所述駁船在所述切割完所述 海洋平臺上部組塊與駁船之間的支撐框架之后，在所述駁船上的支撐框架與上部組塊 腿之間的凈間隙不小于0.5米，同時，駁船船底與導(dǎo)管架的水平撐之間的凈間隙不小 于0.5米時，將駁船退出導(dǎo)管架腿之間的槽口。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于所述海洋平臺上部組塊腿與 對接緩沖裝置發(fā)生碰撞時，除護(hù)舷與導(dǎo)管架腿發(fā)生碰撞外，船體搖晃運(yùn)動不會碰撞導(dǎo) 管架其他任何部位；駁船底部與導(dǎo)管架水平撐的凈間隙應(yīng)不小于0.5米。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于所述當(dāng)海洋平臺上部組塊腿位于相應(yīng)導(dǎo)管架腿的正上方時，切割所述駁船與所述海洋平臺上部組塊之間連接的支 撐框架。
9、根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于所述導(dǎo)管架、海洋平臺上部 組塊和駁船能夠承受整個安裝過程中所產(chǎn)生的碰撞力。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種海洋平臺安裝方法及其專用安裝設(shè)備。該專用安裝設(shè)備包括一駁船，其甲板上設(shè)有支撐框架；且駁船的兩側(cè)設(shè)有護(hù)舷裝置。當(dāng)上部組塊腿被運(yùn)載到導(dǎo)管架腿正上方時，駁船停止水平移動。利用海洋潮汐落差及向駁船加壓載水，完成上部組塊與導(dǎo)管架的對接，駁船繼續(xù)壓載，至支撐框架與上部組塊具有一定的安全間隙后，再從導(dǎo)管架的槽口間退出。本發(fā)明充分利用海洋潮汐落差的自然力量，結(jié)合加壓載水的雙重作用，達(dá)到結(jié)構(gòu)物安裝目的，節(jié)省大型浮吊資源及安裝費(fèi)用；便于大型海洋平臺上部組塊整體建造，減少海上調(diào)試的時間，加速油田投產(chǎn)；適用于浮吊無法進(jìn)入的淺水區(qū)域，并可擴(kuò)展到港口建設(shè)和橋梁建設(shè)等其他工程上。
文檔編號B63B35/00GK101402392SQ200810226760
公開日2009年4月8日 申請日期2008年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月21日
發(fā)明者于春潔, 侯金林, 崔玉軍, 張保軍, 叢 易, 達(dá) 李, 李新仲, 模 范, 旭 賈, 馬巍巍 申請人:中國海洋石油總公司;中海石油研究中心