专利名称：一种滩海自航式钢质座底井场的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种滩海石油勘探开发设备。
背景技术：
海洋平台是进行海洋石油、天然气等勘探、开发的海上装备。浅海钻井平台主要分为固定式钻井平台和移动式钻井平台。移动式钻井平台主要为座底式钻井平台和自升式钻井平台。座底式钻井平台船体部分主要由沉垫、立柱和上部甲板等组成，平台本身带有钻井系统、动力系统、电气系统、消防救生和生活设施等。平台需要座底时，将海水打入沉垫压载舱内，平台靠重力作用座于海底，然后在平台四周插入抗滑桩以防止平台滑移；平台起浮时，将抗滑桩拔出，然后将压载舱内的海水排出，平台在浮力作用下浮起。自升式钻井平台船体主要由平台箱体和桩腿组成。设备、工程房、生活楼等布置在箱体和主甲板上。从浅海钻井平台目前状况来看，这些平台都是非自航的，需要用拖轮将平台拖至作业位置；平台物资供应、人员运输依靠船舶；作业水深一般不小于5.0米。中国专利《浮游钻井平台》，组成平台的单元舟间连接的公接头上、下表面和装在母接头上的模型板槽内的双连插板，前后表面均平行，采用液压装置进行植、拔桩作业和收紧，锚定钢索作业，以达到平台的定位固定。中国专利《步行座底式钻井平台》88105334，采用内外双体结构形式，并借助于步行机械与液压系统实现移动，但由于结构复杂、成本高、可靠性差，至今未推广使用。中国专利《钻井平台拼接板块》ZL98201635.2，涉及一种钻井平台拼接板块。滩海石油开发存在的主要问题滩海区域水深较浅，大多在几米甚至几十厘米的范围内，潮差较大，海况虽无深海恶劣，但同样存在波浪、海流作用，特别是风暴潮会对滩海产生相当大的破坏作用，远比陆上地区险恶。海滩、潮间带存在“车不能进，船不能行”、“海上平台上不来、陆地钻机进不去”的难题，一般常规海上和陆上技术设备都不适用的特殊困难，严重制约着滩海石油的勘探开发。针对滩海区域的特点，研究、开发适用于滩海区域的石油装备已经迫在眉睫。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是现有勘探装备不适应滩海潮间带作业的问题，设计一种滩海自航式钢质座底井场。滩海自航式钢质座底井场是针对滩海区域的特点，研究开发出的新型滩海石油装备，其基本设计原理是滩海自航式钢质座底井场具有超浅吃水、自航和座底能力，可以进至极浅水域并座底固定，以钢质滩海道路为井场和陆地连接桥梁，将陆用钻井整套设备运至滩海自航式座底井场上，从而形成滩海钻井平台，可对滩海石油进行勘探开发，实现海洋钻井陆地化，同时也可为滩海石油开发的后续作业提供服务。滩海自航式钢质井场由以下几部分组成(1)井场主体、(2)动力系统、(3)压载系统、(4)推进和牵引系统、(5)抗滑移系统、(6)喷冲系统。
(1)井场主体主体为钢质结构，主要包括沉箱4、立柱3、井场甲板1和道路连接机构10。
沉箱为箱形结构，可为井场移位时提供浮力和钻井作业时提供座底支持力。沉箱内部包括压载舱、淡水舱、空舱、泵舱等。压载舱主要为井场起浮、座底之用。当井场需要座底时，将压载舱注满海水，井场在重力作用下座底；井场起浮时，将压载舱内的海水排出，依靠浮力起浮。燃油舱、淡水舱可为井场在移动、钻进时储备一定的燃油和淡水。泵舱主要放置水泵机组。沉箱底部和周边设置一定数量的喷头，为井场起浮使用。
立柱3是连接沉箱4和井场甲板1的支撑结构，使井场甲板处于一定的高度，以防止海浪冲上甲板。
井场甲板1用于放置全套钻井设备，采用板梁结构，其面积满足全套钻井设备摆放的要求，强度满足在各种工况下有关规范的强度要求。井场甲板离开水面一定高度，并设有定位锁紧机构，可以对安装于甲板上的钻井设备、生活设施进行固定锁紧。
道路连接机构10是井场与滩海道路间的连接机构，该机构具有旋转和锁紧定位功能，可方便于井场和道路的连接。
(2)动力系统滩海自航式座底井场采用简易的动力系统，主要为井场在移位、座底、起浮时提供动力。该动力系统通过移动电站(也可采用船用电站)，对压载系统6、推进系统8、喷冲系统7等提供动力。
(3)压载系统滩海自航式座底井场的压载系统6包括压载舱、压载管系和压载泵等。通过泵可调节压载舱内压载水量，从而实现井场的座底和起浮。
(4)推进和牵引系统推进和牵引系统主要实现井场的自航和就位功能。推进系统8由高压泵组、进水管线、射流管和旋转装置组成，旋转装置可以调整推动力的方向，便于井场的准确定位。该系统安装于井场的尾部，能够在极浅海域和高含砂量海水中工作，推动井场前进、旋转等，从而实现自航。对于深水区航行，可采用大型拖轮拖航，以缩短航行时间。牵引部分9由拖曳绞车和锚构成，主要用于在推进系统无法运转等特定场所的自航和就位。该部分在井场周边设置多台拖曳绞车并配有锚机，通过绞车实现井场的自航，同时可借助于绞车的共同作用，防止井场在外载荷作用下发生偏航。
(5)井场抗滑移系统井场抗滑移系统5主要由安装在井场四周的抗滑桩、液压油缸和支撑架等组成。通过液压油缸和支撑架可以将抗滑桩插入海底，起到抗滑移作用；井场移位时再将抗滑桩拔出，同时抗滑桩还可调节井场的平衡。
(6)井场喷冲系统井场喷冲系统7由喷嘴、喷冲管线、喷冲泵等组成。喷嘴通过喷冲管线与喷冲泵连接。在井场起浮时利用喷嘴的喷冲作用消除泥土对井场的吸附力，以利于井场起浮。
在井场与陆地之间可用“一种铺设浅水域道路用的金属结构件”，“实用新型”专利(专利号ZL00256752)实现连接。该金属结构件之间以及与井场之间的联接采用卡挂连接部件，即由挂钩、卡座和固定螺栓连接。
滩海自航式座底井场是针对滩海区域的特点专门设计的，能够满足滩海地质、海洋环境的特别需求。它具有以下优点1、滩海井场超浅吃水，可以满足滩海区域浅水区的作业要求；2、滩海井场具有自航的特点，可以在大型拖船不能进入的海域自航，实现井场移位；3、滩海井场具有拖曳绞车，可以在推进系统无法工作等特定情况下实现井场移位，并能精确定位；4、滩海井场具有抗滑桩，可防止作业中井场滑移；5、滩海井场具有喷冲系统，方便于起浮作业；
6、滩海井场采用陆用钻机和移动电站，可以节省大量建造成本；7、滩海井场具有道路连接机构，可以方便井场与道路连接，从而实现海洋钻井陆地化和海油陆采之目的。
由于滩海井场上述优点，井场可在滩海区域勘探开发中得到广泛的应用。我国的胜利、大港、辽河等油田有大片的滩海区域，因此滩海自航式井场具有广泛的应用前景。
附图1、2为本实用新型的结构示意图。图中1-井场甲板、2-拖曳绞车、3-立柱、4-沉箱、5-抗滑移系统、6-压载系统、7-喷冲系统、8-推进系统、9-牵引机构、10-道路连接机构。
具体实施方式
本实用新型是一种滩海自航式钢质座底井场，它由井场主体、动力系统、压载系统、推进和牵引系统、抗滑移系统、喷冲系统组成，其推进和牵引系统包括两部分，一部分由高压射流推进装置组成，它安装在井场尾部，可以做360°旋转，另一部分由固定在井场上面的拖曳绞车和锚组成，其中拖曳绞车和锚共有四套，均匀分布在井场四周，拖曳绞车通过钢丝绳与锚连在一起，在沉箱底部和周边设置一定数量的喷头，喷头通过喷冲管线与喷冲泵相联接。在井场与陆地之间通过专利“一种铺设浅水域道路用的金属结构件”连接，该金属结构件与井场之间的联接采用卡挂连接部件，即由挂钩、与挂钩相配套的卡座和固定螺栓连接。定位锁紧机构用于固定安装在甲板上的钻井设备、生活设施。
本实施例中，井场平台长70米，宽45米，总高度13米，其中，沉箱高3米，立柱高9米。适应水深5米，最大潮高1.5米，行走速度3～5km/h，可满足5000米以下钻机3口丛式井(井距3米)的作业要求。
权利要求1.一种滩海自航式钢质座底井场，它包括井场主体、动力系统、压载系统、井场抗滑移系统、井场喷冲系统，其特征是它还包括推进和牵引系统、滩海通道连接机构、定位锁紧机构；推进和牵引系统包括两部分，一部分由高压射流推进装置组成，它安装在井场尾部，另一部分由固定在井场上面的拖曳绞车和锚组成。
2.根据权利要求1所述的一种滩海自航式钢质座底井场，其特征是在井场平台上面安装有多台拖曳绞车，拖曳绞车通过钢丝绳与锚连在一起。
3.根据权利要求1所述的一种滩海自航式钢质座底井场，其特征是在沉箱底部和周边设置有喷头，该喷头通过喷冲管线与喷冲泵相联接。
4.根据权利要求3所述的一种滩海自航式钢质座底井场，其特征是所述的铺设浅水域道路用的金属结构件与井场之间的联接采用卡挂连接部件，即由挂钩、与挂钩相配套的卡座和固定螺栓连接。
专利摘要本实用新型一种滩海自航式钢质座底井场涉及滩海石油勘探开发设备，它包括井场主体、动力系统、压载系统、推进和牵引系统、抗滑移系统、喷冲系统等。其推进和牵引系统包括两部分，一部分由高压射流推进装置组成，它安装在井场尾部，另一部分拖曳绞车和锚安装在井场上。在沉箱底部和周边设置一定数量的喷头，喷头通过喷冲管线与喷冲泵相联接。井场与陆地之间采用卡挂连接部件与浅水域金属结构件连接。本实用新型成本远低于钻井平台，可为滩海石油勘探开发带来广阔的前景。
文档编号B63B35/44GK2604377SQ0226957
公开日2004年2月25日 申请日期2002年9月25日 优先权日2002年9月25日
发明者张传忠, 徐常胜, 艾光富, 樊敦秋, 高月臣 申请人:胜利石油管理局黄河钻井总公司钻前公司, 张传忠, 艾光富