專利名稱：一種海洋石油平臺樁基沖刷防治方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明用于海洋油氣開采中的石油平臺樁基沖刷治理，尤其是導(dǎo)管架石油平臺樁 基泥沙沖刷的防治。
背景技術(shù)：
目前陸地油氣資源越來越緊缺，海洋石油的開發(fā)已成為當(dāng)今世界能源不可缺少的 組成部分，各種形式的海洋平臺不斷發(fā)展，尤其是對于淺海的石油平臺來說，平臺的建成會 使其周圍波浪與水流條件發(fā)生改變，導(dǎo)致海床的局部沖刷，威脅平臺的穩(wěn)定性。淺海石油平 臺位于水深較淺區(qū)域，樁基插入沙土中，在未安裝平臺之前，特定海域海底所受的海浪和潮 流作用基本相同，土壤地質(zhì)條件一般相差也不大，因而海底泥沙的沖淤情況基本相同。但是 在安裝石油平臺后，導(dǎo)管架樁腿改變了平臺周圍的流場分布，樁腿周圍部分區(qū)域流體流速 及壓力梯度變大，因而可能引起泥沙的起動，進(jìn)而發(fā)生隨著波浪和潮流的移動，導(dǎo)致導(dǎo)管架 樁基處泥沙的沖刷，發(fā)生凹坑等現(xiàn)象。隨著樁基的沖刷，樁在泥土中的深度減少，在平臺甲 板受力不均或輪船?？颗鲎驳茸饔孟驴赡軐?dǎo)致發(fā)生傾斜以至倒塌。

發(fā)明內(nèi)容
為防止平臺樁基處泥沙受海浪和海流作用起動而發(fā)生運(yùn)移，本發(fā)明提供一種泥沙 淤積自埋方法，使樁基外圍的起動泥沙在一定程度上淤積于樁基處，因而達(dá)到淤積平衡后 海浪海流對原樁基泥沙作用減弱，起到保護(hù)樁基泥沙不被沖刷運(yùn)移的作用，主要的方法裝 置可如下(1)混凝土提壩防護(hù)裝置a.以預(yù)制混凝土形成如圖3左圖橫截面的提壩型結(jié)構(gòu)，在導(dǎo)管架平臺樁基四周形 成圈護(hù)，如圖1，減小由于流場中的樁腿形成的剝蝕漩渦、馬蹄形漩渦以及正對來流方向引 起的上部向下的流發(fā)生對樁腿與海底泥沙接觸處的泥沙作用，使之達(dá)不到泥沙起動的力， 防止泥沙運(yùn)移。b.在圈護(hù)裝置與樁腿樁基之間有根據(jù)海況(海浪、海流等)決定的間隙D1，以便 于圈護(hù)裝置外起動泥沙的淤積。具體的裝置和相應(yīng)尺寸數(shù)據(jù)如圖1，對于D1，當(dāng)流速較大時 減小Dl (極至情況Dl = D)，增大H ；流速較小時增大Dl，減小H，但是H不能大于樁腿直徑 D以防止擾流裝置太高，導(dǎo)致影響施工船舶停靠。(2)鋼材料或者其它材料擾流裝置鋼材料制作擾流裝置可焊接或者鑄造成形，作用與水泥防護(hù)作用相同，具體形式 見附圖2及附圖3右圖，相應(yīng)的數(shù)據(jù)要求同混凝土提壩擾流防護(hù)裝置。


圖1和圖2是裝置的剖面圖，圖1以及圖2上圖是裝置的中軸剖面圖，下圖是整個 裝置的俯視圖。圖3是周圍圈護(hù)的裝置橫截面圖，圖3左右兩圖是不同的截面形狀，圖4是裝置的一種極限情況。
具體實施例方式參見附圖。根據(jù)要防治樁基的水流、生產(chǎn)環(huán)境條件，同時考慮樁腿周圍管線的位置，將阻流裝 置制作適宜于安裝的幾部分，并將各部分有效連接。
權(quán)利要求
一種海洋石油平臺樁基沖刷防治方法，其特征在于采用海流和海浪的對海底泥土的作用，使泥沙起動，使之在導(dǎo)管架平臺四周淤積，實現(xiàn)樁基的自埋，防止泥沙自樁基運(yùn)移別處。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的自埋是利用一定形式的裝置改變樁基周圍的流場，在海浪、海流 作用下于樁基四周形成易于淤積不易泥砂起動運(yùn)移的流場。
3.一種海洋石油平臺樁基沖刷防治方法，其特征在于采用泥沙自埋(1)平臺樁基沖刷防治方法可在平臺使用初期或者使用一段時間后，在樁基四周圈布 圍護(hù)樁基的防護(hù)“提壩”參看圖1，其中一般外部角度α小于內(nèi)部角度β，整個圈護(hù)裝置可 分為相等或者不等的幾個部分，不同的裝置分別如圖1，2，擾流裝置的阻流部分高度一般為，可根據(jù)海底流速適度增大高度，其中D為樁腿直徑，如圖3。(2)要確保擾流裝置安裝后的完整性，尤其是正對海流方向上結(jié)構(gòu)圍護(hù)好平臺樁基，擾 流裝置距離樁腿數(shù)據(jù)內(nèi)部直徑Dl —般為1. 5 3D，可依據(jù)不同海況的海浪、海流以及具體 施工條件適當(dāng)增大縮小，Dl最小可等于D，此時裝置如圖4。(3)擾流裝置底基L一般大于高度H以確保擾流裝置底基足夠大，整個裝置不被海浪和 海流沖翻。
全文摘要
一種海洋石油平臺樁基沖刷防治方法，主要涉及海洋石油鉆采導(dǎo)管架平臺樁基沖刷的治理防止方法。本發(fā)明提供一種防止導(dǎo)管架平臺的樁基處泥沙的運(yùn)移它處而使樁基過度的暴露的方法，從而減少平臺沖刷檢測次數(shù)，提高平臺的安全穩(wěn)定性，不必進(jìn)行進(jìn)一步的樁基沖刷的填埋處理手段。主要技術(shù)方案特點(diǎn)是在對樁基形成圈護(hù)的情況下使泥沙淤積于樁基底部；在形成導(dǎo)流盤導(dǎo)流情況下，導(dǎo)離直接作用于樁基泥沙的流，減弱樁基底部泥沙的沖刷，形成對樁基的保護(hù)，防止樁基周圍流體直接作用于樁基底部。
文檔編號E02D31/00GK101985838SQ200910229248
公開日2011年3月16日 申請日期2009年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月20日
發(fā)明者林紅, 陳養(yǎng)厚, 陳團(tuán)海, 陳國明 申請人:中國石油大學(xué)(華東)