一种适用于极浅水域大型组块浮托安装的新型导管架型式——以锦州9-3油田为例

针对我国渤海地区某些油田区域水深极浅、大型浮吊无法进入、疏浚又受到环保限制、具有超大型组块的导管架平台很难按照吊装方案进行设计的问题,以锦州9-3油田为例设计了一种适用于极浅水域大型组块浮托安装的新型导管架型式,即大型组块在2个小导管架间进行浮托作业。实践证明,这种新型导管架型式不仅满足了浮托安装所需的大跨度通道,而且满足了大型综合平台的支撑强度要求,从而为浅水区油田提供了一种新的开发方式。     

锦州9-3油田CEPD平台万吨级组块极浅水海域浮托安装技术

锦州9-3油田CEPD平台万吨级组块浮托安装作业水域中心水深仅8.9 m,若采用常规方案浮托安装则面临驳船触底风险。为克服极浅水条件对大型组块浮托安装的挑战,对该油田CEPD平台组块浮托安装方案进行了论证,详细分析了方案实施的技术要点,采用水池模型试验方法对组块浮托过程中驳船的触底情况及浅水效应对驳船运动特性的影响进行了研究,并借鉴以往项目经验采取了相应创新设计及辅助措施,成功解决了万吨级组块极浅水海域浮托安装的难题,实现了我国海洋工程极浅水域高位浮托的突破,对后续浅水海域油田开发以及新型导管架的设计具有重要借鉴意义。     

浅水固定式平台大直径钢桩基础应用研究

海上固定平台一般采用导管架+桩基的结构形式来适应300 m以内水深的环境,导管架的桁架结构的刚度在顺应此水深范围内的环境荷载、节省材料等方面具有很大的优势,但是导管架的建造工艺、安装工序较复杂,成本较高。对于水深较浅的情况,海洋环境荷载要求较低,结构基础绝对高度也较低,不需要考虑利用结构柔性传递释放荷载,因此对于浅水固定式平台提出取消导管架、采用大直径钢桩基础的方案,大直径钢桩直接伸出水面作为上部组块的基础。以乌石项目海域工程为背景,对采用超大直径钢桩基础替代传统的导管架基础进行了计算分析,证明了超大直径钢桩基础在技术上可以满足浅水固定平台的需要,在安全性、经济性方面优于传统导管架形式的浅水固定平台。取消导管架可减少导管架建造和海上安装环节,简化建造和安装工艺,降低工程风险,大幅度降低建造和安装成本。     

陆丰7-2油田导管架平台上部组块低位浮托安装关键技术

针对南海陆丰7-2油田所处的海域海水较深、海况条件恶劣的实际情况,提出利用低位浮托技术安装导管架平台上部组块,为此研究了上部组块腿与导管架腿对接技术、上部组块低位浮托载荷转移技术、组块提升和载荷平衡技术、上部组块陆地试提技术等多项关键技术,并在该油田导管架平台上部组块浮托安装作业过程中得到了成功应用,为油田顺利投产创造了必要条件。     

多元统计分析在平台上部组块主结构重量估算中的应用

工程前期缺乏较为详细的设计基础数据，在基础数据有限的前提下，通过与已建设施实际数据形成有效的关联对比，为上部组块主结构重量的估计提供一种较为简便的方法。通过收集整理已建导管架平台历史设计数据，采用相关分析、主成分分析、回归分析等多元统计分析方法，完成导管架平台上部组块主结构钢材重量预测模型的建立，从而实现以较少数据，合理推测平台上部组块的主结构重量。     

南堡35-2CEP组块Floatover安装方式探索

介绍一种大型组块的安装方式Floatover法。此种安装方式将安装的组块固定在驳船上,运输组块的驳船进入导管架,系泊稳定就位后通过驳船的升降设施将组块荷载转移到钢桩即可。探讨了Floatover安装和组块、导管架设计及驳船选择的关系。     

干树半潜平台的选型设计

干树半潜采油平台近年来成为海洋工程领域的研究热点。此文以传统的四立柱四浮箱形式的半潜平台为研究对象。以南海为目标海域,针对干树采油要求进行平台主尺度选型设计,通过控制平台垂荡波频小峰和固有周期来控制平台的垂荡运动,在此基础上给出一组平台的主尺度数据,并对其进行稳性校核和运动分析。分析结果表明:该平台稳性满足规范相关要求,平台运动性能良好,满足干树采油要求。该平台的组块安装设计、系泊系统设计及系泊下的运动情况还需进一步的数值和模型试验研究。     

超高强钢对导管架平台替换设计研究

随着南海陆坡区域的更多油气发现,200～350m深水导管架在南海应用将更加广泛,最小屈服强度为355～460MPa级别钢材在深水导管架平台上的应用势在必行.本文以我国南海某已建导管架平台为实例,采用420 MPa的超高强钢对导管架和上部组块钢材开展替换设计,与原设计方案关键技术指标进行比对,提出了一套可行的超高强钢导管架平台结构设计方案,并针对后续超高强钢在导管架平台上的应用给出了建议.     

导管架平台用钢现状及展望

导管架平台是海洋油气开发的重要设施,国内普遍使用高强度钢设计和建造。随着海洋油气开发的迅速发展,采用超高强度钢材设计的导管架平台开始逐渐应用于200～350 m的较深水域。本文根据导管架平台用钢的要求,从施工环境、动力性能、疲劳性能等影响因素着手,分析了超高强度钢在导管架平台的应用限制,并结合国内外导管架平台用钢材料标准、钢材等级应用现状和国内超高强度钢的生产情况等对未来导管架平台用钢的发展趋势和应用前景进行了展望,认为超高强度钢与高强度钢将一起成为国内200～350 m水深导管架平台导管架和上部组块主要用钢,研发并完善更高强度、厚规格、可焊性好、强耐腐蚀性能的导管架平台用钢是我国今后的重点研究方向。     

亚洲海上油气田最大平台导管架成功下水

4月28日，由中国海洋石油工程股份有限公司总承包的亚洲海上油气田最大平台导管架——番禺气田深水导管架在3800吨大型起重船“蓝疆”号和亚洲最大、世界第二、载重能力达6万吨的导管架下水驳船——海洋石油229及全体施工人员的共同努力下，成功下水并扶正，经水下机器人检测，各项指标满足技术规范要求，达到了国际水平，这标志着海油工程在深水领域进行超大型海上导管架下水作业和安装方面又创造了新纪录。图为平台导管架安装作业现场，     

较深水导管架隔水套管悬挂平台的研制及工程应用

由于受到导管架平台顶水平层强度、作业水深、吊高、隔水套管强度、自由站立等因素的限制,东方1-1WHPF导管架首节隔水套管不能直接入泥,需悬挂在导管架上进行首节和第二节隔水套管的组对焊接工作,而导管架顶水平层强度不足,使得海上工程进度受阻,因此需根据其结构特点设计隔水套管悬挂平台,以提高导管架顶水平层强度。通过对东方1-1项目WHPF导管架隔水套管的力学分析及根据导管架EL.+7.5 m水平层强度及结构特点,设计了安装在导管架平台上的隔水套管悬挂平台,并利用ANSYS软件对其进行三维建模,分别对预挂2、3、4根φ762 mm(4节)隔水套管的悬挂平台进行结构强度分析,确定了合理的设计、安装、使用方案。工程应用表明,导管架平台安装了隔水套管悬挂平台后,解决了平台水平层悬挂强度不足的问题,悬挂的隔水套管数量增加到了4根,明显地提高了隔水套管安装作业效率,节约了船天数。     

海洋平台结构单重及优化

以固定式导管架中心平台组块结构单重的统计数据出发,通过数值分析方法,给出2种组块结构中影响结构单重的因素,从杆件截面与承载能力对应关系、杆件应力水平和结构整体方案等3个方面对组块结构轻量化进行分析和论证,提出海洋平台组块结构重量优化的几种途径,推荐焊接H型钢截面及焊接结构钢管的尺寸选择范围供海洋平台设计者参考。     

导管架预调平与调平设计分析和实践

导管架水平度对于海洋平台的稳性以及安全性有着极其重要的作用,导管架调平是导管架安装最重要和技术难度最大的环节之一。结合渤海某油田中心平台CEPB导管架的调平过程,深入研究浅水导管架的调平设计,根据导管架海床地貌实际情况,对地貌预处理和防沉板调整两种预调平施工方法进行了对比,得出了最优方案;分析了调平吊点的选择;根据导管架下水就位后的实际情况,具体阐述了导管架采用防沉板水平度调整法的实施步骤,调平结果达到设计要求。     

平台上部组块套井口安装技术的分析及实践

浅水海域井口平台按上部组块吊装套井口的方式进行安装的项目仍较多。为降低油气开发成本,平台的井口间距变得越来越小,增加了海上吊装施工风险。组块吊装套井口技术成为影响海上安装施工效率的关键技术。依托涠洲12-2/11-4N油田二期开发工程项目,对组块套井口从安装设计到海上安装施工进行了具体分析。主要借助Inventor软件建立模型,计算组块套井口作业净间距,从海上施工资源、环境荷载对船舶及结构物稳性的影响、锚系布置等方面进行了分析论证。结合分析结果采取了必要措施,在海上顺利完成了组块套井口施工作业。     

基于模型冰试验的多腿柱导管架平台结构最大冰载荷计算新方法——以渤海绥中36-1油田AII井口平台为例

针对绥中36-1油田AⅡ井口平台上部组块载荷不能满足桩基承载力安全系数规范要求的问题,在总结抗冰结构设计实践的基础上,进行了模型冰试验。基于模型冰试验结果,提出了新的多腿柱导管架平台结构最大设计冰载荷的计算方法,解决了设计冰力与实际受力之间差别过大而导致的桩基承载力安全系数不能满足规范要求的问题,对今后井口平台、综合平台基础导管架抗冰设计具有一定的参考价值。     

亚洲最大油气生产平台挺立南海

<正>5月23日,浮托重量达3.2×10⁴t吨的荔湾3-1中心平台组块载荷平稳落在导管架上,世界最具挑战性的海上浮托安装项目完成。这是我国首次在南海进行组块浮托安装作业,开创了中国海上浮托安装的新纪元。荔湾3-1中心平台是中国海油第一个深水气田中心平台,从设计、建造到安装均由中国海油自主完成。就位后的荔湾3-1中心平台组块为我国最大、世界第二大组块,最高点距海床300 m,相当于100层楼高。     

绥中36—1油田Ⅱ期开发工程井口平台导管架和组块的吊装与拖航

介绍绥中36—1油田Ⅱ期开发工程海上项目组在组织管理导管架和组块结构安装施工中,对具体技术问题的处理、实践及认识。在项目管理工作中,基本设计是关键的技术阶段。目前在渤海石油开发工程建设中,导管架和平台组块的吊装质量已由400～700 t发展到900～2 400 t,吊点厚钢板的构造处理和焊接问题已提到议事日程上。     

亚洲最大油气生产平台挺立南海

5月23同15时18分,浮托重量达3．2万吨的荔湾3-1中心平台组块载衙平稳落在导管架上,世界最具挑战性的海t浮托安装项目完成。这是我国首次在南海进行组块浮托安装作业,开创了中国海上浮托安装的新纪元。荔湾3—1中心平台是中国海油第一个深水气田中心平台,从设计、建造到安装均由中国海油自主完成。     

深水导管架平台技术研究

导管架平台是一种适用于300m~500m水深海域油气田的干式井口开发模式的平台。该文对可用于此水深范围的几种干树平台及对最终选择何种平台的原因进行了初步的分析,总结了国内外深水导管架的现状。以墨西哥湾海域的五座深水导管架平台为例,介绍了深水导管架平台的结构特点、建造、安装、投资和应用情况。讨论了深水导管架平台的重量控制、建造和安装关键技术,特别举例说明了分段安装技术。最后论述了导管架平台在南海的应用受特定水深的限制,主要是由于缺乏建造、运输和安装的经验,且由于自重过大使其失去了经济性。     

基于磁记忆的导管架平台关键构件预检测研究

随着服役年限的增加,导管架海洋平台结构将产生缺陷和损伤。金属磁记忆技术可实现对铁磁性金属构件内部应力集中区的检测,因此可用于对导管架平台结构的应力集中检测。在介绍金属磁记忆检测机理后,将该技术应用到导管架平台结构预检测上,并以CEP导管架平台上部组块为对象开展了应力集中检测。经与超声检测结果对比,验证了金属磁记忆技术在导管架平台结构检测的适用性。研究结果表明,金属磁记忆检测能快速准确地对平台结构进行应力集中检测,其检测结果可为平台年检计划的制定提供依据和参考。