导管架桩基平台结构组成分析

导管架桩基平台结构组成分析

现在，世界上勘探的大部分海上气资源都位于大陆架和3000米以下的海床中。有数据显示,深海能源储量将是陆地能源储量的100倍,但由于开采技术上的限制,其还是能源领域最具潜力的处女地。1中小型陆运工建造的主要无砂运动方式海上钻井平台应满足下面三个条件,适应海洋钻井区域环境且安全,成本较低,满足钻井、采油、测试等各项作业的要求。海洋钻井平台(drillingplatform)是主要用于钻探井的海上结构物。平台上装钻井、动力、通讯、导航等设备,以及安全救生和人员生活设施,是海上油气勘探开发不可缺少的手段。主要分为移动式平台和固定式平台两大类。其中按结构又可分为:(1)移动式平台:坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台、张力腿式平台、牵索塔式平台。(2)固定式平台:导管架式平台、混凝土重力式平台、深水顺应塔式平台。80年代初,人们开始注意北极海域的石油开发,设计、建造极区坐底式平台也引起海洋工程界的兴趣。目前已有几座坐底式平台用于极区,它可加压载坐于海底,然后在平台中央填砂石以防止平台滑移,完成钻井后可排出压载起浮,并移至另一井位。图为胜利十号坐底式钻井平台。“胜利十号”钻井平台是大船海工建造的第一条圆柱型桩腿平台,该平台用于海上石油和天然气勘探、开采工程作业,作业水深50米,最大钻井深度7000米,具备钻井、固井和辅助试油等能力。平台总长75.21米、总宽53米、型深5.5米“胜利十号”,其作业水深50米,最大钻井深度7000米,具备钻井、固井和辅助试油等能力。该平台是胜利海洋钻井公司适用水深最大、施工能力最强的钻井平台。2在封闭式平台和开放式平台之间的比较中2.1优势和劣势①稳定性好。②海面气象条件对钻井工作影响小。③如有工业性油气,可很快转换成采油平台。2.2座底式自升式钻井平台①不能够移动和重复使用②造价较高,其成本随水深增加而急剧增加座底式平台分,本体与下体(即浮箱),有若干个立柱连接本体与下体,平台上设置钻井设备、工作设备、存储生活舱。钻井前,在浮箱中灌入压载水,使之沉底,钻井时,座底承担所有重量。此时,平台位于水平面以上,不受海浪侵袭。上浮时,放去浮箱中压载,提供浮力,进行拖拽。座底式平台工作水深较浅,因为越深,整体重量越大。越不容易拖拽,经济性下降。现在基本被淘汰,胜利1号,4号时座底式的。自升式钻井平台。由平台、桩腿和升降机构组成,平台能沿桩腿升降,一般无自航能力。1953年美国建成第一座自升式平台,这种平台对水深适应性强,工作稳定性良好,发展较快,约占移动式钻井装置总数的1/2。工作时桩腿下放插入海底,平台被抬起到离开海面的安全工作高度,并对桩腿进行预压,以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。完井后平台降到海面,拔出桩腿并全部提起,整个平台浮于海面,由拖轮拖到新的井位。3平台结构组成，管道结构3.1平台导向工具(1)导管架是由若干直立的和具有一定斜度的导管,由横向、斜向连杆联成一体的框架结构。作用:支承上部结构作为打桩定位和导向的工具,将平台上面的负荷比较均匀地传递到桩上,可安装系靠船的设备,可作为安装上部结构时的临时工作平台。(2)桩用于承受平台的垂直重量及水平环境推力,并通过桩周的摩擦力和桩尖阻力,将这一负荷传递给基土层,支承桩。摩擦桩,目前导管架多采用8根和16根桩。(3)上部结构由承受作业机械和其它荷载的各类桁架或梁(主梁、次梁、小梁)及平台甲板组成。3.2控制压载机、控制压载机(1)运送与就位,提升法:水深30m以内,滑入法+起重机:水深30-70m,滑入法+控制压载机:水深70--120m,浮运法:水深120m以上。(2)安装打桩:少则四根,多则十多根,打入深度少则50m,多则几百米,铺设平台上部结构,分为整体铺设和分块铺设。4其他固定平台4.1重力平台七十年代初出现,它完全借助于其本身的重量直接稳定地座在海底分为混凝土重力式平台和钢质重力式平台。4.2立柱平台的特点由沉垫、立柱、甲板三部分组成,沉垫----整个建筑物的基础。有多种形式:圆形、六角形、正方形,立柱有:三腿、四腿、独腿等几种,甲板----为生产提供工作场所,安装各种生产处理设施和生活设施。有钢质和混凝土两种。与导管架平台相比,具有以下优缺点:优点是不需打桩,具有相当的贮油能力,节省钢材,防火、防腐性较好,维修费用低,寿命长。缺点是对地质条件要求高,出现缺陷后修复较困难。4.3沉箱式贮油罐1971年意大利首造,水深90米称洛安高平台,整个平台由沉箱、支承框架、甲板三部分组成,沉箱可作贮油罐,优点是重量比混凝土轻,预制过程中对水域要求不高,拖船马力小,对地基承载力要求不高,缺点是贮油量小,用钢多,易腐蚀。4.4een将重建油田由混凝土基础和钢质导管架所组成。分为混合塔式平台和重力基础导管架式平台两种。英国北海莫林(Maureen)油田的一个平台,水深98m,平台结构钢重4万t,造价3.2亿美元;固体压舱物重5.1万t,甲板、组块和设备重16200t,钻井导管重490t,平台储油能力为65万t,平台建造时间36个月,于83年夏安装就位,优点是受力合理、用钢少、成本低、适用于深水