沉垫辅助插桩式可移动平台的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种沉垫辅助插桩式可移动平台。该可移动平台包括上部平台、若干个桩腿和底部平台基础；所述桩腿的上部与所述上部平台相连接；所述桩腿的下部插入至所述底部平台基础，且从所述底部平台基础的另一端延伸出；所述底部平台基础为带裙板的沉垫式基础；所述底部平台基础的主体内设有储油舱。本发明的沉垫辅助插桩式可移动自安装平台是针对海上边际油田开发研发的新型工程设施，其适用于不同水深、不同海底条件、可移动、重复再利用，以及开发设施海上安装过程的成本控制，实现边际油田的开发，可以有效的控制边际油田开发的风险。
【专利说明】沉垫辅助插粧式可移动平台
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种沉垫辅助插桩式可移动平台，特别是一种可应用于60?100米水深海洋工程领域的具备可移动自安装功能的沉垫辅助插桩式水下储油生产平台。
【背景技术】
[0002]对海上边际油田的开发，如果采用常规技术和设备，受到储量、地质油藏条件等不确定性因素的限制，很难得到令人满意的资金收益率。通过开发设施的可移动、重复再利用，以及开发设施海上安装过程的成本控制，实现边际油田的开发，可以有效的控制边际油田开发的风险。
[0003]目前，我国仅有在水深不超过40m的渤海和涠洲海域具有可移动生产储油平台的设计和应用经验，没有水深超过40m海域尤其是南海海域的设计和应用经验。
[0004]当前可移动生产储油平台均采用水面上储油，其采用插桩、筒形基础的型式。工程实际应用表明，随着水深的增加，环境荷载变大，水面储油的方式将导致桩腿及基础的用钢量大为增加，升降系统的要求也随之提高，使得平台投资变得非常巨大。同时由于海底水流的冲刷，会影响平台的稳定性。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种沉垫辅助插桩式可移动平台，采用平台主体为自升式，沉垫式基础兼作储油舱的方式，实现平台的水下储油、自安装和重复再利用功能。目的是提供一种具有可移动、可再利用、可实现自安装功能、不必动用大型海上施工资源的设施，可实现原油的生产、处理、储存和外输，适用于不同水深，不同海底条件，适应实现边际油田开发的可移动自安装平台。
[0006]本发明所提供的一种沉垫辅助插桩式可移动平台，包括上部平台、若干个桩腿和底部平台基础；
[0007]所述桩腿的上部与所述上部平台相连接；
[0008]所述桩腿的下部插入至所述底部平台基础，且从所述底部平台基础的另一端延伸出；
[0009]所述底部平台基础为带裙板的沉垫式基础；
[0010]所述底部平台基础的主体内设有储油舱。
[0011]上述的可移动平台，所述桩腿的端部设有桩靴，所述平台就位时，所述底部平台基础下放至海底后，所述桩腿穿过沉垫插入泥面以下，二者共同作为平台的基础已保证平台的稳定性。如平台位于底流较大的海域，冲刷造成沉垫底部掏空而失去部分承载能力，桩腿可独立作为基础支撑整个平台。
[0012]上述的可移动平台，所述底部平台基础为箱型结构，所述箱形结构在远洋拖航时为所述平台提供浮力；
[0013]所述底部平台基础的横截面可为圆形、方形或多边形。[0014]上述的可移动平台，所述底部平台基础的主体内设有中间舱，所述中间舱内设有含油量检测装置，可连续监测油的含量，当置换水中油的浓度超标时，必须经处理后才能排入大海。
[0015]上述的可移动平台，所述上部平台上设置生产模块、动力模块和生活模块；
[0016]所述上部平台上设有污水沉降舱。
[0017]上述的可移动平台，所述桩腿由3根桩腿弦管通过双K型桁架管连接而成。
[0018]上述的可移动平台，所述桩腿通过齿轮齿条式升降装置与所述上部平台相连接。
[0019]上述的可移动平台，所述上部平台与所述底部平台基础之间设有护管架，所述护管架的下部与所述底部平台基础固定连接，上部与所述上部平台水平铰接，给予其垂向自由度，使其不承受垂向重量载荷，只承受水平方向甲板动载荷。
[0020]上述的可移动平台，所述护管架内设有隔水管、接入管、原油泵塔和油水界面泵塔及其相应的配套管路、控制管路和控制管路。
[0021]本发明使用沉垫作为平台的基础并兼做储油舱。海水通过所述储油舱内的与海水有开放连接的海水吸入舱获取，所述储油舱的海水吸入和排出均通过所述海水吸入舱。当所述储油舱处于充满状态时可将储油舱内的置换海水排到大海。当储存舱向穿梭油轮卸油时可通过海底阀箱吸入海水。
[0022]本发明提供的平台整体建造安装可按照下述步骤进行:
[0023]I)上部平台和海底储油舱在船厂作为一个整体进行建造完工；
[0024]2)拖航到油田进行定位安装；
[0025]3)底部平台基础下放至海底后，桩腿穿过底部平台基础插入泥面以下。
[0026]本发明可移动自安装平台，通过应用箱形主体和沉垫辅助插桩式基础，获得以下优点:一、平台可移动，可重复再利用，由多个小油田分摊一套工程设施的投资，提高了小油田的开发效益；二、综合性，多功能，能够将生产、储油和外输一体化，解决了小型边际油田开发对周边设施的依托饱和或无依托的困难；三、能够实现自安装，减小对大型施工船舶的依赖，增加施工选择的灵活性，一方面降低施工费用，同时缓解施工机具超负荷给工程进度带来的压力；四、采用水下储油技术，减小平台的结构荷载，控制平台的结构用钢量，减少工程投资。五、通过沉垫辅助插桩的基础型式，能够适应更多的海底条件，即使海流冲刷将沉垫底部掏空，依然能够保持平台的在位状态。
[0027]本发明的沉垫辅助插桩式可移动自安装平台是针对海上边际油田开发研发的新型工程设施，其适用于不同水深、不同海底条件、可移动、重复再利用，以及开发设施海上安装过程的成本控制，实现边际油田的开发，可以有效的控制边际油田开发的风险。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1为本发明可移动平台的立体结构示意图；
[0029]图2为本发明可移动平台的上部平台的俯视图；
[0030]图3为本发明可移动平台的底部平台基础的俯视图。
[0031]图中各标记如下:1上部平台、2桩腿、3底部平台基础、4中间舱、5污水沉降舱、6护管架。【具体实施方式】
[0032]下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
[0033]如图1-图5所示，本发明提供的沉垫辅助插桩式可移动平台，为自升式自安装平台，钢质非自航，适用于IOOm以内水深水域，具有原油的生产、处理、储存和外输能力，提供80人的生活和居住条件。该可移动平台包括上部平台1、4个带有桩靴的桩腿2和沉垫式带裙板的底部平台基础3，其中桩腿2的端部设有桩靴，桩腿2的上部与上部平台I相连接，器下部插入底部平台基础3的另一端伸出。每根桩腿2由3根桩腿弦管(图中未示)通过双K型桁架管连接而成，其通过齿轮齿条式升降装置(图中未示)与上部平台相连接。在上部平台I上设置生产模块、动力模块和生活模块，在拖航时，该上部生产平台I可为其提供浮力。其中底部平台基础3为箱型结构，其横截面为多边形，其主体内设有储油舱。在底部平台基础3的主体内设有中间舱4，该中间舱4内设有含油量检测装置，可连续检测水中油的浓度，当含油检测装置检测到水中油的浓度超标时，可将含油污水通过泵塔内的污水泵泵入设置于上部平台I上的污水沉降舱5中，然后经处理达标后排入大海。在上部平台I与底部平台基础3之间设有护管架6，该护管架6的下部与底部平台基础3固定连接，上部与上部平台水平铰接，给予其垂向自由度，使其不承受垂向重量载荷，只承受水平方向甲板动载荷。在护管架6内设有隔水管、接入管、原油泵塔和油水界面泵塔及其相应的配套管路、控制管路和控制管路。
[0034]在底部平台基础3上，于储油舱中部设置翻泥孔(图中未标)，安装时可以通过对压载，将海底淤泥从孔中挤出。这种设施可以代替传统的海底清扫作业，具有安装作业简单、快速的优势；可以大幅降低海上安装和搬迁弃置的施工费用。
[0035]上述可移动平台中，上部平台I和底部平台基础3的材料主要选用355MPa钢材，局部主受力结构如桩腿2可考虑采用更高强度的高强钢，提高结构承载力，降低结构重量。
[0036]平台安装与回收过程的操作步骤如下:当平台就位后，通过压载将平台形成约5ο左右的纵倾，缓慢压载将浮体由储油舱慢慢移至上部生产平台后，再将平台调平；利用升降装置下放桩腿，当基础接触泥面后先靠其自重将裙板压入泥中并形成底端密封；然后压载将表层淤泥从平台中部的翻泥孔中挤出，从而将基础压入泥中直到预定深度。沉垫下放至海底后，桩腿穿过沉垫插入泥面以下，二者共同作为平台的基础已保证平台的稳定性。如平台位于底流较大的海域，冲刷造成沉垫底部掏空而失去部分承载能力，桩腿可独立作为基础支撑整个平台。当平台完成某一油田的服役以后，启动桩靴和裙板上设置的冲水系统进行冲水，然后利用升降系统将基础提升至某处(根据拖航路线水深及相关规范标准确定)，拖航至下一个油田重复使用，实现平台的可移动和重复利用功能。
[0037]由于采用了箱形平台主体结构和沉垫式带裙板基础，平台的安装与回收避免了动用大型海上施工资源，如浮吊、打桩船等，实现了平台的自安装功能。
[0038]基于上述结构设计，本发明可移动自安装平台，通过应用箱形主体和沉垫式基础，获得以下优点:一、平台可应用于南海环境条件，100米内水深范围，能够适应较大底流的海底条件，而不必设置防冲刷装置；二、平台可移动，可重复再利用，可由多个小油田分摊一套工程设施的投资，提高了小油田的开发效益；三、综合性，多功能，能够将生产、储油和外输一体化，解决了小型边际油田开发对周边设施的依托饱和或无依托的困难；四、能够实现自安装，减小对大型施工船舶的依赖，增加施工选择的灵活性，一方面降低施工费用，同时缓解施工机具超负荷给工程进度带来的压力。其可移动、重复再利用，以及开发设施海上安装过程的成本控制，实现边际油田的开发，可以有效的控制边际油田开发的风险。
【权利要求】
1.一种沉垫辅助插桩式可移动平台，其特征在于:所述可移动平台包括上部平台、若干个桩腿和底部平台基础； 所述桩腿的上部与所述上部平台相连接； 所述桩腿的下部插入至所述底部平台基础，且从所述底部平台基础的另一端延伸出； 所述底部平台基础为带裙板的沉垫式基础； 所述底部平台基础的主体内设有储油舱。
2.根据权利要求1所述的可移动平台，其特征在于:所述桩腿的端部设有桩靴。
3.根据权利要求1或2所述的可移动平台，其特征在于:所述底部平台基础为箱型结构； 所述底部平台基础的横截面为圆形、方形或多边形。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的可移动平台，其特征在于:所述底部平台基础的主体内设有中间舱，所述中间舱内设有含油量检测装置。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的可移动平台，其特征在于:所述上部平台上设置生产模块、动力模块和生活模块； 所述上部平台上设有污水沉降舱。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的可移动平台，其特征在于:所述桩腿由3根桩腿弦管通过双K型桁架管连接而成。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的可移动平台，其特征在于:所述桩腿通过齿轮齿条式升降装置与所述上部平台相连接。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的可移动平台，其特征在于:所述上部平台与所述底部平台基础之间设有护管架； 所述护管架的下部与所述底部平台基础固定连接，上部与所述上部平台水平铰接。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的可移动平台，其特征在于:所述护管架内设有隔水管、接入管、原油泵塔和油水界面泵塔及其相应的配套管路、控制管路和控制管路。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的可移动平台，其特征在于:所述储油舱内设有海水吸入舱。
【文档编号】E02B17/00GK103452086SQ201310152909
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年4月27日 优先权日:2013年4月27日
【发明者】王春升, 谭越, 董庆辉, 陈国龙, 王建文, 伞立忠, 戴挺, 姜福洪, 冷阿伟, 刘洪峰, 刘祥建, 李在鹏, 石云, 郑晓鹏, 平朝春, 张明, 李世铭 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油研究总院