一种浅水标准化导管架、系统及其安装方法与流程

本发明涉及一种浅水标准化导管架、系统及其安装方法，属于油田钻探。

背景技术：

1、对于像渤海等浅水水域的油气资源的开发，通常采用导管架形式平台结构。该形式导管架普遍采用主桩形式，即钢桩从导管架主腿中打入，确保导管架结构固定到海底。有与土壤承载力不同，通常桩径也不同，且普遍桩径比较大，造成导管架主腿比较大。同时由于先安装导管架，导管架需要大量的防沉板来确保打桩前导管架满足抗沉降，抗滑移，抗倾覆的要求，这些工况造成了钢材的大量浪费。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明提供一种浅水标准化导管架、系统及其安装方法，该导管架可有效的将钢桩尺寸和导管架主腿尺寸分开，对于不同的土壤可选择不同的钢桩尺寸，同时导管架结构不受到桩径变化的影响。

2、为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

3、一种浅水标准化导管架，包括：

4、导管架，所述导管架的下端设置有直腿段；

5、钢桩，所述钢桩的上端设置有钢桩喇叭口和导管架容纳腔，所述钢桩喇叭口和导管架容纳腔贯通连接，所述导管架容纳腔用于容纳所述直腿段，所述导管架容纳腔的底部设置有灌浆挡板；

6、所述导管架与所述钢桩通过灌浆固定在一起。

7、所述的浅水标准化导管架，优选地，所述直腿段的外壁上设置有抗剪加强筋，用于加强灌浆后所述导管架和所述钢桩的稳定连接。

8、所述的浅水标准化导管架，优选地，所述导管架容纳腔的外壁上设置有环肋，所述环肋上设有若干灌浆注入孔，所述灌浆注入孔与所述钢桩的灌浆口连通，用于将泥浆注入到所述导管架容纳腔与所述直腿段之间的灌浆区域中。

9、所述的浅水标准化导管架，优选地，所述钢桩包括锥形段和圆柱段，所述导管架容纳腔设置在所述锥形段上，所述圆柱段可以依据所述导管架实际土壤的情况选择不同的直径。

10、所述的浅水标准化导管架，优选地，所述导管架容纳腔的腔壁内设置有加强筋，所述加强筋位于所述锥形段与所述圆柱段衔接处。

11、本发明第二方面提供一种浅水标准化导管架施工系统，包括上述任意一项所述的浅水标准化导管架，还包括施工辅助定位架、液压调平装置和防沉板，所述液压调平装置的上端与所述施工辅助定位架连接，下端与所述防沉板连接，所述施工辅助定位架上设置有容纳所述钢桩的施工辅助定位架喇叭口，所述浅水标准化导管架施工系统重复使用。

12、所述的浅水标准化导管架施工系统，优选地，所述施工辅助定位架为方形结构，所述液压调平装置和所述防沉板均设置有四个。

13、本发明第三方面提供一种上述浅水标准化导管架施工系统的安装方法，包括如下步骤：

14、首先安装所述施工辅助定位架，通过所述液压调平装置对所述施工辅助定位架进行调平，其次，通过施工辅助定位架喇叭口打入所述钢桩，通过施工保障所述钢桩打入垂直，所述钢桩顶部在同一水平度，然后将所述导管架的所述直腿段插入所述钢桩的所述导管架容纳腔中，并调整好水平度，最后将水泥通过所述灌浆口注入所述灌浆区域完成水泥浆灌注。

15、本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

16、1、现有的导管架由于钢桩需要从导管架腿中插入，导管架腿环空中空间被钢桩占用，无法设置加强环，只能通过增加壁厚来调整节点强度。而本发明采用导管架插入到钢桩中的形式，在导管架部分节点强度不足时，可以在节点位置设置加强环，极大的增加了钢材的利用效率。

17、2、本发明采用先打桩，后安装导管架的方式，导管架通过钢桩定位，可以有效的保证导管架安装水平，同时确保导管架在施工状态抗滑移，抗倾覆的要求。避免了现有导管架需要采用大面积的防沉板来满足这些施工工况的要求，可以大幅减少导管架的附属构件重量和阳极的重量。

18、3、本发明采用了标准化的导管架，将导管架的工作点确定，制定一套安装辅助定位架可以满足这一类的导管架安装，辅助定位架可以重复使用。可以大幅提升导管架的安装深度，减少油气田平台安装费用。

19、4、现有的浅水平台采用主桩的形式，钢桩从导管架主腿中打入，往往导致导管架主腿过大，钢材利用率不充分。同时导管架尺寸受到土壤情况的影响，由于各个厂址土壤不同，导管架的主腿尺寸也不同，极大的限制了导管架标准化的设计。本发明可以将导管架和钢桩的设计分开，钢桩根据土壤情况设计，导管架根据组块以及环境载荷设计，二者互补干涉。

技术特征：

1.一种浅水标准化导管架，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的浅水标准化导管架，其特征在于，所述直腿段的外壁上设置有抗剪加强筋(3)，用于加强灌浆后所述导管架(1)和所述钢桩(2)的稳定连接。

3.根据权利要求2所述的浅水标准化导管架，其特征在于，所述导管架容纳腔的外壁上设置有环肋，所述环肋上设有若干灌浆注入孔，所述灌浆注入孔与所述钢桩(2)的灌浆口(6)连通，用于将泥浆注入到所述导管架容纳腔与所述直腿段之间的灌浆区域(12)中。

4.根据权利要求3所述的浅水标准化导管架，其特征在于，所述钢桩(2)包括锥形段和圆柱段，所述导管架容纳腔设置在所述锥形段上，所述圆柱段可以依据所述导管架(1)实际土壤的情况选择不同的直径。

5.根据权利要求4所述的浅水标准化导管架，其特征在于，所述导管架容纳腔的腔壁内设置有加强筋(5)，所述加强筋(5)位于所述锥形段与所述圆柱段衔接处。

6.一种浅水标准化导管架施工系统，其特征在于，包括权利要求1-5任意一项所述的浅水标准化导管架，还包括施工辅助定位架(7)、液压调平装置(8)和防沉板(9)，所述液压调平装置(8)的上端与所述施工辅助定位架(7)连接，下端与所述防沉板(9)连接，所述施工辅助定位架(7)上设置有容纳所述钢桩(2)的施工辅助定位架喇叭口(10)，所述浅水标准化导管架施工系统重复使用。

7.根据权利要求6所述的浅水标准化导管架施工系统，其特征在于，所述施工辅助定位架(7)为方形结构，所述液压调平装置(8)和所述防沉板(9)均设置有四个。

8.一种如权利要求6或7所述的浅水标准化导管架施工系统的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及一种浅水标准化导管架、系统及其安装方法，导管架包括：导管架，所述导管架的下端设置有直腿段；钢桩，所述钢桩的上端设置有钢桩喇叭口和导管架容纳腔，所述钢桩喇叭口和导管架容纳腔贯通连接，所述导管架容纳腔用于容纳所述直腿段，所述导管架容纳腔的底部设置有灌浆挡板；所述导管架与所述钢桩通过灌浆固定在一起。本发明采用先打桩，后安装导管架的方式，导管架通过钢桩定位，可以有效的保证导管架安装水平，同时确保导管架在施工状态抗滑移，抗倾覆的要求。避免了现有导管架需要采用大面积的防沉板来满足这些施工工况的要求，可以大幅减少导管架的附属构件重量和阳极的重量。

技术研发人员：陈邦敏,付殿福,于春洁,申辰,孙诗语,李伟,王丽勤,呼文佳,张梦竹
受保护的技术使用者：中海石油（中国）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19