囪式導(dǎo)管架的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種囪式導(dǎo)管架，包括導(dǎo)管架傾斜段，該導(dǎo)管架傾斜段是由四根具有斜度的腿柱以及設(shè)置在相鄰兩個(gè)腿柱之間的數(shù)根橫向拉筋和縱向斜拉筋構(gòu)成的桁架形結(jié)構(gòu)體，該導(dǎo)管架傾斜段下端通過(guò)四組裙樁固定在海底，導(dǎo)管架頂端支撐安裝上部平臺(tái)；其改進(jìn)之處是，導(dǎo)管架傾斜段上端的工作點(diǎn)處設(shè)有一段由數(shù)根呈豎直狀的腿柱以及設(shè)置在該相鄰的兩個(gè)呈豎直狀腿柱之間的橫向拉筋和縱向斜拉筋構(gòu)成的導(dǎo)管架垂直段，該導(dǎo)管架垂直段的上端為支撐上部平臺(tái)的連接點(diǎn)；可以適用在較大水深范圍內(nèi)，在水深增加的情況下，用較小的導(dǎo)管架仍可支撐較大的生產(chǎn)平臺(tái)，節(jié)省工期，降低成本。
【專利說(shuō)明】囪式導(dǎo)管架
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及海洋油氣開(kāi)發(fā)裝備，尤其涉及一種囪式導(dǎo)管架生產(chǎn)平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]導(dǎo)管架是用于支撐開(kāi)發(fā)海上油氣資源而建設(shè)的海上生產(chǎn)平臺(tái)。海上生產(chǎn)平臺(tái)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，為了保證聳立在各種水深海域中固定式生產(chǎn)平臺(tái)的安全和穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)上必須設(shè)置雙向傾斜的腿柱(四根)支撐在海底，在每個(gè)插入海底的腿樁處再打入一組裙樁(每組有兩根或三根樁的不等)，裙樁要打入海底泥面以下80米左右的深度，這樣就可以把導(dǎo)管架牢牢地固定在海底，使導(dǎo)管架支撐的上部平臺(tái)能夠抵御各種惡劣海況條件。
[0003]在海域深度為幾十米的海域設(shè)計(jì)建造有斜率的導(dǎo)管架比較容易。在海域水深增加到100至300米的深海中，導(dǎo)管架設(shè)計(jì)建造就變得比較麻煩。因?yàn)樵谏詈Ｖ?，?dǎo)管架腿柱的長(zhǎng)度也要隨之加長(zhǎng)，為了能支撐上部平臺(tái)設(shè)施，導(dǎo)管架腿柱之間的軸向間距必須加大，使導(dǎo)管架下部橫截面積拉大，才能保證導(dǎo)管架頂部能支撐要安裝各種生產(chǎn)設(shè)施的大型平臺(tái)，所以建造成本會(huì)急劇增加；如果不增加腿柱之間的軸向間距，傾斜的腿柱到一定的高度就會(huì)交叉在一起，無(wú)法支撐起安裝有各種生產(chǎn)設(shè)施的大型平臺(tái)。如果不限制具有斜率腿柱的長(zhǎng)度，隨著水深的增加，會(huì)使導(dǎo)管架越做越大，重量也隨之顯著上升，這樣對(duì)于深水開(kāi)發(fā)工程，若再按照傳統(tǒng)的方法設(shè)計(jì)，導(dǎo)管架的體積就會(huì)越來(lái)越大，重量就會(huì)越來(lái)越重，成本就會(huì)越來(lái)越聞。
[0004]現(xiàn)有導(dǎo)管架的結(jié)構(gòu)，如圖2所示:其導(dǎo)管架本體是由4根具有斜度的腿柱I’以及設(shè)置在兩個(gè)相鄰?fù)戎g的橫向拉筋12’和縱向斜拉筋13’焊接而成的桁架形結(jié)構(gòu)體；該導(dǎo)管架本體下端通過(guò)裙裝3’固定在海底，上端為支撐上部平臺(tái)的著力點(diǎn)，也稱工作點(diǎn)2’ ；該工作點(diǎn)位于水面以上；該腿柱I’的斜率為1:10 ;平臺(tái)組塊安裝在工作點(diǎn)2’之上。
[0005]現(xiàn)有導(dǎo)管架存在的缺陷是:隨著海水深度的增加，導(dǎo)管架的腿柱I’具有斜度，限制了上下端開(kāi)口的尺度，上端開(kāi)口小了無(wú)法支撐平臺(tái)組塊，在腿柱加長(zhǎng)情況下為保證腿柱上部不交叉，則必須隨著水深的加大和腿柱I’的增長(zhǎng)而不斷加大下部腿柱與腿柱之間的軸向距離，這樣就會(huì)增加建造成本。因此有待進(jìn)行改進(jìn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有產(chǎn)品存在的上述缺點(diǎn)，而提供一種囪式導(dǎo)管架，可以適用在較大水深范圍內(nèi)，在水深增加的情況下，用較小的導(dǎo)管架仍可支撐較大的生產(chǎn)平臺(tái)，節(jié)省工期，降低成本。
[0007]本實(shí)用新型的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0008]本實(shí)用新型囪式導(dǎo)管架，包括導(dǎo)管架傾斜段，該導(dǎo)管架傾斜段是由四根具有斜度的腿柱以及設(shè)置在相鄰兩個(gè)腿柱之間的數(shù)根橫向拉筋和縱向斜拉筋構(gòu)成的桁架形結(jié)構(gòu)體，該導(dǎo)管架傾斜段下端通過(guò)四組裙樁固定在海底，導(dǎo)管架頂端支撐安裝具有生產(chǎn)設(shè)施的上部平臺(tái)；其特征在于，所述導(dǎo)管架傾斜段上端的工作點(diǎn)處設(shè)有一段由數(shù)根呈豎直狀的腿柱以及設(shè)置在該相鄰的兩個(gè)呈豎直狀腿柱之間的橫向拉筋和縱向斜拉筋構(gòu)成的導(dǎo)管架垂直段，該導(dǎo)管架垂直段的上端為支撐上部平臺(tái)的連接點(diǎn)。
[0009]前述的囪式導(dǎo)管架,其中,所述導(dǎo)管架傾斜段腿柱的斜度為單斜1: 10或者雙斜1:7 ;所述導(dǎo)管架垂直段腿柱的數(shù)量與導(dǎo)管架傾斜段腿柱數(shù)量相等，每根腿柱的底端分別焊接在導(dǎo)管架傾斜段腿柱上端，且垂直段導(dǎo)管架橫截面面積等于傾斜段導(dǎo)管架上端橫截面面積；該導(dǎo)管架垂直段的長(zhǎng)度大于或者等于17米。
[0010]前述的囪式導(dǎo)管架，其中，所述導(dǎo)管架垂直段腿柱底端與導(dǎo)管架傾斜段腿柱上端的連接點(diǎn)為工作點(diǎn)。
[0011]前述的囪式導(dǎo)管架，其中，所述導(dǎo)管架垂直段的長(zhǎng)度包括水面以上的高度和從水面到導(dǎo)管架傾斜段頂部高度。
[0012]本實(shí)用新型囪式導(dǎo)管架的有益效果，將導(dǎo)管架工作點(diǎn)下移到水面以下，在導(dǎo)管架工作點(diǎn)上面設(shè)置一段呈豎直狀的垂直段，這樣隨水深的增加，只需增加垂直段的高度就能有效保證導(dǎo)管架上端具有一定的截面積，確保上部能支撐很大的生產(chǎn)平臺(tái)。另外，將導(dǎo)管架工作點(diǎn)位移到水面以下，工作點(diǎn)以上的豎直段、相鄰?fù)戎g的軸線間跨距可以根據(jù)需要加寬，同時(shí)可減小安裝大型設(shè)備平臺(tái)的懸臂尺度，降低控制重心位置的難度。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0013]圖1為本實(shí)用新型囪式導(dǎo)管架整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為現(xiàn)有導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中主要標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0016]本實(shí)用新型部分:1導(dǎo)管架腿柱、12橫向拉筋、13縱向斜拉筋、2工作點(diǎn)(在水面以下)、3豎直腿柱、31橫向拉筋、32縱向斜拉筋、4固定導(dǎo)管架的裙樁、5上部平臺(tái)、6組塊與導(dǎo)管架的連接點(diǎn)；
[0017]現(xiàn)有技術(shù)部分:1’導(dǎo)管架腿柱、12’橫向拉筋、13’縱向斜拉筋、2’工作點(diǎn)(在水面以上)、3’固定導(dǎo)管架的裙裝、4’臨時(shí)鉆井小平臺(tái)、5’上部平臺(tái)。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型囪式導(dǎo)管架，包括導(dǎo)管架傾斜段，該導(dǎo)管架傾斜段是由四根具有斜度的腿柱I以及設(shè)置在相鄰兩個(gè)腿柱之間的數(shù)根橫向拉筋12和縱向斜拉筋13構(gòu)成的桁架形結(jié)構(gòu)體，該導(dǎo)管架傾斜段下端通過(guò)四組裙樁4固定在海底，導(dǎo)管架頂端支撐安裝具有生產(chǎn)設(shè)施的上部平臺(tái)5 ;其改進(jìn)之處在于，所述導(dǎo)管架傾斜段上端的工作點(diǎn)2處設(shè)有一段由數(shù)根呈豎直狀的腿柱3以及設(shè)置在該相鄰的兩個(gè)呈豎直狀腿柱3之間的橫向拉筋31和縱向斜拉筋32構(gòu)成的導(dǎo)管架垂直段，該導(dǎo)管架垂直段的上端為支撐上部平臺(tái)5的連接點(diǎn)6。
[0019]如圖1所示，本實(shí)用新型囪式導(dǎo)管架，其中，所述導(dǎo)管架傾斜段腿柱I的斜度為單斜1:10或者雙斜1:7 ;所述導(dǎo)管架垂直段腿柱3的數(shù)量與導(dǎo)管架傾斜段腿柱I數(shù)量相等，每根腿柱的底端分別焊接在導(dǎo)管架傾斜段腿柱上端，且垂直段導(dǎo)管架橫截面面積等于傾斜段導(dǎo)管架上端橫截面面積；該導(dǎo)管架垂直段的長(zhǎng)度大于或者等于17米。所述導(dǎo)管架垂直段腿柱底端與導(dǎo)管架傾斜段腿柱上端的連接點(diǎn)為工作點(diǎn)。所述導(dǎo)管架垂直段的長(zhǎng)度包括水面以上的高度和從水面到導(dǎo)管架傾斜段頂部高度。
[0020]實(shí)施例:
[0021]本實(shí)用新型囪式導(dǎo)管架設(shè)計(jì)技術(shù)是結(jié)合東海麗水36-1CEP平臺(tái)設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中遇到的難題而研發(fā)的。經(jīng)工程模擬計(jì)算與費(fèi)用評(píng)估效果顯著，準(zhǔn)備下一步在東海油氣田開(kāi)發(fā)工程中推廣應(yīng)用。
[0022]本實(shí)用新型囪式導(dǎo)管架的使用與傳統(tǒng)導(dǎo)管架的施工方法相同，首先將工作點(diǎn)設(shè)置在水面以下9米處，位于導(dǎo)管架傾斜段腿柱的上端，對(duì)建造時(shí)布置支墩沒(méi)有影響；其次吊裝下水或滑移下水和傳統(tǒng)的導(dǎo)管架施工方法基本相同。當(dāng)水深增加到150米時(shí)，導(dǎo)管架傾斜段的大小不用改變，只要增加導(dǎo)管架垂直段腿柱的長(zhǎng)度即可。適合吊裝下水原因在于沒(méi)有多余的附加結(jié)構(gòu)。解決了現(xiàn)有導(dǎo)管架使用水深限制的瓶頸，有效地控制了導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)的體積與重量。
[0023]本實(shí)用新型囪式導(dǎo)管架的優(yōu)點(diǎn):
[0024]1、由于導(dǎo)管架傾斜段支點(diǎn)位置往上設(shè)置的是豎直段，從而使導(dǎo)管架上端開(kāi)口軸線間跨距可增大(例如，20米?22米或者更大)，能夠有效地承載安裝有大型生產(chǎn)設(shè)施的生產(chǎn)平臺(tái)，同時(shí)降低上部平臺(tái)懸臂的跨度，有利于設(shè)備布置及控制重心位置。使導(dǎo)管架頂部和底部軸線間距的選值擺脫了導(dǎo)管架腿柱設(shè)計(jì)斜率的控制，或調(diào)整工作點(diǎn)的位置，或調(diào)整腿柱斜率就可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)管架上下端口軸線跨度的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)深水導(dǎo)管架的設(shè)計(jì)和施工。
[0025]2、由于設(shè)置了導(dǎo)管架豎直段，導(dǎo)管架頂部水平層替代了鉆井小平臺(tái)。結(jié)構(gòu)布置簡(jiǎn)捷，施工方案更加安全可靠，大幅壓縮施工工期，節(jié)省工程投資。
[0026]3、只要增加導(dǎo)管架傾斜段支點(diǎn)以上豎直段腿柱的長(zhǎng)度就可滿足水深增加的要求。
[0027]4、結(jié)構(gòu)重量得到控制，有利于深水導(dǎo)管架的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，降低成本。
[0028]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種?式導(dǎo)管架，包括導(dǎo)管架傾斜段，該導(dǎo)管架傾斜段是由四根具有斜度的腿柱以及設(shè)置在相鄰兩個(gè)腿柱之間的數(shù)根橫向拉筋和縱向斜拉筋構(gòu)成的桁架形結(jié)構(gòu)體，該導(dǎo)管架傾斜段下端通過(guò)四組裙樁固定在海底，導(dǎo)管架頂端支撐安裝具有生產(chǎn)設(shè)施的上部平臺(tái)；其特征在于，所述導(dǎo)管架傾斜段上端的工作點(diǎn)處設(shè)有一段由數(shù)根呈豎直狀的腿柱以及設(shè)置在該相鄰的兩個(gè)呈豎直狀腿柱之間的橫向拉筋和縱向斜拉筋構(gòu)成的導(dǎo)管架垂直段，該導(dǎo)管架垂直段的上端為支撐上部平臺(tái)的連接點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的?式導(dǎo)管架，其特征在于，所述導(dǎo)管架傾斜段腿柱的斜度為單斜1:10或者雙斜1:7 ;所述導(dǎo)管架垂直段腿柱的數(shù)量與導(dǎo)管架傾斜段腿柱數(shù)量相等，每根腿柱的底端分別焊接在導(dǎo)管架傾斜段腿柱上端，且垂直段導(dǎo)管架橫截面面積等于傾斜段導(dǎo)管架上端橫截面面積；該導(dǎo)管架垂直段的長(zhǎng)度大于或者等于17米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的?式導(dǎo)管架，其特征在于，所述導(dǎo)管架垂直段腿柱底端與導(dǎo)管架傾斜段腿柱上端的連接點(diǎn)為工作點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的?式導(dǎo)管架，其特征在于，所述導(dǎo)管架垂直段的長(zhǎng)度包括水面以上的高度和從水面到導(dǎo)管架傾斜段頂部高度。
【文檔編號(hào)】E02B17/00GK203716126SQ201320867728
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】張樹(shù)德, 劉孔忠, 焦洪峰, 孫振平, 王治龍, 張翼, 陳曉丹, 顧燕, 高玉寧, 孫紅軍, 薛海林, 余學(xué)清, 徐興恩, 劉平, 呂旭鵬, 康思偉, 谷斐, 李瑩, 何銀 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 中海石油(中國(guó))有限公司上海分公司