一种筒型基础单腿柱采油平台的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种筒型基础单腿柱采油平台，它包括筒型基础，筒型基础位于泥面下，水平桁架位于泥面处首尾相连构成三角形水平面，各连接点一端面分别焊接在筒型基础上，另一端面与支撑桁架和中央立柱焊接；中央立柱焊接在由水平桁架连接构成的一个连接点上，中央立柱最底部与筒型基础焊接；两个支撑桁架一端分别焊接在其余两个连接点上，另一端都焊接在中央立柱上，且与中央立柱的焊接点位于水平面以下、泥面以上；水平桁架、支撑桁架和中央立柱形成空间四面体结构；登船平台位于水面以上，设置在中央立柱上部；作业平台位于登船平台上方，设置在中央立柱的顶部；位于登船平台与作业平台之间还设置有爬梯。本发明可以广泛在海上油气田领域中应用。
【专利说明】一种筒型基础单腿柱采油平台
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种海上油气田领域中的采油平台，特别是关于一种筒型基础单腿柱采油平台。
【背景技术】
[0002]我国海上油气田中有相当一部分属于边际油气田，如何经济有效地开发边际油田一直是国内海洋石油工程界关心的课题。实践证明，简易平台具有结构简单，用钢量少的特点，能够大大减少海上油气田的开发成本。经过多年的研究，已经诞生多种简易平台方案。但是，这些简易平台方案或者平台重量仍然偏大，或者制造、安装过程仍比较繁琐，且不能重复利用或者搬迁过程复杂，重复利用的费用过高。尤其是许多渤海地区的简易平台隔水套管外置导致平台结构承受较大的海冰载荷。因此，继续对简易平台系统做深入的研究，开发新型的简易平台方案是十分必要的。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本发明的目的是提供一种筒型基础单腿柱采油平台，其结构更加简单，用钢量更少，能够重复利用，且适应渤海冰区，能够减少隔水套管给平台带来的海冰荷载。
[0004]为实现上述目的，本发明采取以下技术方案:一种筒型基础单腿柱采油平台，其特征在于:它包括三个筒型基础、三个水平桁架、两个支撑桁架、一个中央立柱、一个爬梯、一个登船平台和一个作业平台；各个所述筒型基础位于泥面下，用于提供平台所需的承载力并便于平台的移动和搬迁；三个所述水平桁架位于泥面处首尾相连构成三角形水平面，各连接点一端面分别焊接在所述筒型基础上，各连接点另一端面分别与所述两个支撑桁架和中央立柱焊接；所述中央立柱用于支撑所述登船平台和作业平台，所述中央立柱焊接在由所述水平桁架连接构成的一个连接点上，所述中央立柱最底部并穿过该连接点与所述筒型基础焊接；两个所述支撑桁架一端分别焊接在由所述水平桁架构成的其余两个连接点上，另一端都焊接在所述中央立柱上，且与所述中央立柱的焊接点位于水平面以下、泥面以上；三个所述水平桁架、两个所述支撑桁架和所述中央立柱形成空间四面体结构；所述登船平台位于水面以上，设置在所述中央立柱上部；所述作业平台位于所述登船平台上方，设置在所述中央立柱的顶部；在所述中央立柱上，位于所述登船平台与所述作业平台之间还设置有所述爬梯。
[0005]位于三个所述水平桁架构成三角形水平面内，还设置有多个水平撑杆。
[0006]位于所述空间四面体结构内，在所述中央立柱与所述水平桁架的连接处至两个所述支撑桁架之间、两个所述支撑桁架之间都焊接有一个空间斜向撑杆。
[0007]所述作业平台上设置简易电葫芦式吊机；所述作业平台上还设置有一层甲板结构，所述甲板结构采用梁柱板格空间框架，节点为刚性连接；在所述中央立柱与所述作业平台之间还设置有斜向撑杆。[0008]所述中央立柱内设置有隔水套管、电缆护管。
[0009]本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本发明由于采用筒型基础，从而在保证了平台承载力得到满足的情况下，能够容易的实现平台的移动和搬迁，以实现平台的重复利用。2、本发明由于采用由中央立柱构成独腿单柱式结构，在中央立柱上部设置登船平台和作业平台，大大简化了平台结构，降低了海冰和波浪等环境荷载，减少了平台的用钢量，从而极大的节约了平台建造成本。3、本发明能够在制造场地整体建造且利用筒型基础(吸力桩)实现自安装，从而大大节省了海上安装施工费用，可有效的提高平台对目标油田的开采经济效益。4、本发明将隔水套管、电缆护管等置于中央立柱内，很大程度上减小了平台结构在水线面处的尺寸，从而减少结构承受的海洋环境荷载，尤其是对于在渤海冰区情况下，能够极大的减小平台结构所受的海冰载荷。本发明可以广泛在海上油气田领域中应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明的整体结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
[0012]如图1所示，本发明提供一种筒型基础单腿柱采油平台，其包括三个筒型基础1、三个水平桁架2、两个支撑桁架4、一个中央立柱3、一个爬梯7、一个登船平台5和一个作业平台6 ;其中，各筒型基础I都为吸力桩；中央立柱3构成本发明的独腿单柱式结构，为本发明的主要支撑结构。
[0013]各个筒型基础I位于泥面下，用于提供平台所需的承载力并便于平台的移动和搬迁。
[0014]三个水平桁架2位于泥面处首尾相连构成三角形水平面，各连接点一端面分别焊接在筒型基础I上，各连接点另一端面分别与中央立柱3和两个支撑桁架4焊接，以使采油平台的竖向荷载和水平环境荷载有效传递到三个筒型基础I上，同时保证三个筒型基础I固定为一个整体受力。
[0015]中央立柱3用于支撑登船平台5和作业平台6，中央立柱3焊接在由水平桁架2连接构成的一个连接点上，中央立柱3最底部并穿过该连接点与筒型基础I焊接，单中央立柱3支撑可以大大减少本发明平台结构所受的环境载荷；将隔水套管、电缆护管等置于中央立柱3内，以减少本发明平台结构在水平面附件所受的环境载荷。
[0016]两个支撑桁架4 一端分别焊接在由水平桁架2构成的其余两个连接点上，另一端都焊接在中央立柱3上，且与中央立柱3的焊接点位于水平面以下、泥面以上；三个水平桁架2、中央立柱3和两个支撑桁架4形成空间四面体结构，位于该空间四面体结构内，在中央立柱3与水平桁架2的连接处至两个支撑桁架4之间、两个支撑桁架4之间都焊接有一个空间斜向撑杆8，以保证两个支撑桁架4的空间稳定。
[0017]登船平台5位于水面以上，设置在中央立柱3上部，以满足平台靠船时人员的操作空间要求。
[0018]作业平台6位于登船平台5上方，设置在中央立柱3的顶部，保证作业平台6与水平面之间留有足够的气隙以避免甲板上浪；在中央立柱3上，位于登船平台5与作业平台6之间还设置有爬梯7，以便作业人员等进行平台作业；在作业平台6上还可以设置现有简易电葫芦式吊机。其中:
[0019]作业平台6上还设置有一层甲板结构，甲板结构采用梁柱板格空间框架，节点为刚性连接；在中央立柱3与作业平台6之间还设置有斜向撑杆，形成空间伞形结构，该甲板结构上可布置相关采油设备。
[0020]上述实施例中，位于三个水平桁架2构成三角形水平面内，还设置有多个水平撑杆9，以保证水平桁架2的稳定性。
[0021]综上所述，本发明在使用时，其原理如下:当采用本发明的筒型基础单腿柱采油平台进行海洋石油开采时，在建造场地上将筒型基础1、水平桁架2、中央立柱3、支撑桁架4、登船平台5、作业平台6、爬梯7及其他构件预制成一个整体构件。海上施工时用驳船将预制成的整体构件托航运送到油田场址，用浮吊将平台下放到水中，并利用平台自重使筒型基础I底面入泥2m形成密封条件，启动泵系统继续贯入筒型基础1，贯入过程中筒型基础I内清泥后，重新启动泵系统将筒型基础I顶面贯入至泥面下1.0m,贯入过程中通过反注水顶升，进行筒型基础I调平作业，在筒型基础I贯入过程中和平台安装完成后，需要对平台中心位置、标高、方位角和水平度等参数进行测量。
[0022]本发明安装就位后，其结构型式满足带悬臂梁的自升式钻井船钻完井的要求，钻井船插桩位置和筒型基础具有足够的安全距离，钻井船插桩和拔桩过程中造成其周围的土体破坏不会影响筒型基础I的可靠性及承载力。
[0023]当采用本发明完成油田井区的开采作业后，将对平台进行回收，施工作业过程如下:首先利用井口内切割系统在泥面以下一定深度对隔水套管进行内切割，使用浮吊将切断的隔水套管吊出；然后对筒型基础I内注水，将平台顶出泥面，使用浮吊将平台吊到驳船指定位置固定后托航到新油田场址。
[0024]上述各实施例仅用于说明本发明，各部件的连接和结构都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件的连接和结构进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
【权利要求】
1.一种筒型基础单腿柱采油平台，其特征在于:它包括三个筒型基础、三个水平桁架、两个支撑桁架、一个中央立柱、一个爬梯、一个登船平台和一个作业平台； 各个所述筒型基础位于泥面下，用于提供平台所需的承载力并便于平台的移动和搬迁； 三个所述水平桁架位于泥面处首尾相连构成三角形水平面，各连接点一端面分别焊接在所述筒型基础上，各连接点另一端面分别与所述两个支撑桁架和中央立柱焊接； 所述中央立柱用于支撑所述登船平台和作业平台，所述中央立柱焊接在由所述水平桁架连接构成的一个连接点上，所述中央立柱最底部并穿过该连接点与所述筒型基础焊接； 两个所述支撑桁架一端分别焊接在由所述水平桁架构成的其余两个连接点上，另一端都焊接在所述中央立柱上，且与所述中央立柱的焊接点位于水平面以下、泥面以上；三个所述水平桁架、两个所述支撑桁架和所述中央立柱形成空间四面体结构； 所述登船平台位于水面以上，设置在所述中央立柱上部； 所述作业平台位于所述登船平台上方，设置在所述中央立柱的顶部；在所述中央立柱上，位于所述登船平台与所述作业平台之间还设置有所述爬梯。
2.如权利要求1所述的一种筒型基础单腿柱采油平台，其特征在于:位于三个所述水平桁架构成三角形水平面内，还设置有多个水平撑杆。
3.如权利要求1所述的一种筒型基础单腿柱采油平台，其特征在于:位于所述空间四面体结构内，在所述中央立柱与所述水平桁架的连接处至两个所述支撑桁架之间、两个所述支撑桁架之间都焊接有一个空间斜向撑杆。
4.如权利要求2所述的一种筒型基础单腿柱采油平台，其特征在于:位于所述空间四面体结构内，在所述中央立柱与所述水平桁架的连接处至两个所述支撑桁架之间、两个所述支撑桁架之间都焊接有一个空间斜向撑杆。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种筒型基础单腿柱采油平台，其特征在于:所述作业平台上设置简易电葫芦式吊机；所述作业平台上还设置有一层甲板结构，所述甲板结构采用梁柱板格空间框架，节点为刚性连接；在所述中央立柱与所述作业平台之间还设置有斜向撑杆。
6.如权利要求1或2或3或4所述的一种筒型基础单腿柱采油平台，其特征在于:所述中央立柱内设置有隔水套管、电缆护管。
7.如权利要求5所述的一种筒型基础单腿柱采油平台，其特征在于:所述中央立柱内设置有隔水套管、电缆护管。
【文档编号】E02B17/00GK104018481SQ201410215018
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】张宝钧, 陶敬华, 杜庆贵, 李新仲, 侯金林, 贾旭, 刘伟, 朱青 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油研究总院