[其他]海上鉆井和采油平臺用順應(yīng)式導(dǎo)管架

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86102692
• 申請日: 1986-04-18
• 公開（公告）號: CN86102692A
• 公開（公告）日: 1987-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 泰倫斯·L·麥克吉爾夫雷;索馬斯·B·科爾
• 申請（專利權(quán)）人: 比奇特爾國際公司
• 主分類號: E02D29/06
• 分類號: E02D29/06;E02B17/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利代理部
• 代理人: 李毅,鄭松宇

本發(fā)明涉及海上鉆井和采油平臺支承結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，特別是涉及用于1，000～1，500英尺水深海上鉆井和采油平臺的導(dǎo)管架。

由于在更深的海中發(fā)現(xiàn)了油氣儲量，石油部門試圖在不影響操作可靠性和安全性的情況下改善海上平臺的經(jīng)濟(jì)效益。對于像1，000英尺那樣的深水作業(yè)。在總的油田開發(fā)費用中導(dǎo)管架的建造費用超過鉆探、上層模塊和運輸費用;而在淺水作業(yè)中后三項費用是主要的。

近幾年來，在使用海上施工設(shè)備建造大型平臺方面取得進(jìn)展。這種設(shè)備已使固定式座底導(dǎo)管架的工作水深范圍大大超過1，000英尺。固定式座底導(dǎo)管架已證明可用于通常的鉆井和采油;但是工作水深為1，000英尺的這種導(dǎo)管架的費用往往高達(dá)1億到1.5億美元，其中還不包括上層模塊、鉆井設(shè)備和管線的費用。這對墨西哥灣的大多數(shù)油氣勘探是巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

雖然需要建造一種經(jīng)濟(jì)效益更好的深水平臺，在這種平臺上可用較少材料，用證明有效的組件進(jìn)行通常的鉆井和采油作業(yè)。在平臺制造廠任務(wù)飽滿和鋼材加工單價連續(xù)上升的情況下，這種要求在今后幾年將更加迫切。本發(fā)明提出一種順應(yīng)式導(dǎo)管架，這種導(dǎo)管架可滿足這種要求，而且在費用方面可以比固定式座底導(dǎo)管架節(jié)約20%到30%。

本發(fā)明的順應(yīng)式導(dǎo)管架是一種由四根粗大主樁腿組成，并由一種布置在垂直和水平面內(nèi)的簡單、粗大的交叉支撐系統(tǒng)聯(lián)接在一起的構(gòu)架。樁腿是圓筒形的，每根樁腿中有若干根套筒或?qū)蚣?，它們由保險板聯(lián)接到樁腿的內(nèi)表面。每根套筒中有一根管形樁，其上端部聯(lián)接到相應(yīng)的套筒的上端部。每根樁從各自的樁腿下端伸出，并插入海底很深距離，形成導(dǎo)管架的基礎(chǔ)。

油井是通過樁腿中的全部（至少是部分）樁鉆出的，所以樁對油井起打入式管子的作用。結(jié)果就沒有外露樁，或在相關(guān)構(gòu)架上沒有或只有最少的導(dǎo)管。這個特點減小了海流和波浪力的作用。此外，這種導(dǎo)管架搖擺動周期長達(dá)25秒以上，所以它可以以順應(yīng)方式響應(yīng)波浪，不必裝牽索。

本發(fā)明的導(dǎo)管架在用于1，000～1，500英尺水深范圍內(nèi)時經(jīng)濟(jì)效益很好。樁從導(dǎo)管架頂部伸出并進(jìn)入海底之下300英尺，這樣形成的基礎(chǔ)是一種軟性的基礎(chǔ)或順應(yīng)式基礎(chǔ)。這就增加了導(dǎo)管架的搖擺周期，減小了波浪力的動力作用，從而減弱了波浪和水流力的影響。

本發(fā)明的順應(yīng)式導(dǎo)管架的最主要特點是：與固定式座底平臺相比，其框架比較簡單，所用鋼材較少。可以把導(dǎo)管架設(shè)計得能使用其主側(cè)框架或水平框架作為下水桁架來作橫向下水或縱向下水。

主樁腿及其支撐構(gòu)件產(chǎn)生巨大浮力，可抵消部分有效負(fù)載和結(jié)構(gòu)重量，從而使基礎(chǔ)反作用力在要求范圍內(nèi)。每一根導(dǎo)管架的樁腿的任何部分都可以在原位抽空減載。在每一框架層設(shè)置的水密隔板，以及為罩蓋導(dǎo)管架樁腿中穿過浮力區(qū)的樁而設(shè)置的連續(xù)套筒，可防止意外灌水，提高安全性。

本發(fā)明的最主要目的是：提出一種支承海上鉆井和采油平臺用的順應(yīng)式導(dǎo)管架，這種導(dǎo)管架的經(jīng)濟(jì)效益很高;特別適用于1，000～1，500英尺或更深的水深中;通過使用長的管形樁，能以順應(yīng)方式承受風(fēng)、波浪和海底的作用力，這種管形樁穿過導(dǎo)管架的全長并插入海底，為導(dǎo)管架形成一個順應(yīng)式基礎(chǔ)。

下面結(jié)合表示本發(fā)明的最佳實施例的附圖對本發(fā)明進(jìn)行介紹，從中可看出本發(fā)明的其它目的。

圖1是本發(fā)明的順應(yīng)式導(dǎo)管架的透視圖，圖中導(dǎo)管架處于操作位置，導(dǎo)管架在海平面以上處支承有鉆井和采油平臺;

圖2是不帶平臺的順應(yīng)式導(dǎo)管架的側(cè)視圖;

圖3是導(dǎo)管架的水平剖面的示意圖，圖中表示樁腿以及在樁腿中設(shè)置的放樁用的套筒，這些樁打入海底成為導(dǎo)管架的基礎(chǔ);

圖4是一根導(dǎo)管架樁腿的放大的局部橫剖面圖，套筒內(nèi)有樁，樁內(nèi)有油井口;

圖5是一張在兩種波高下導(dǎo)管架頂部橫向位移對時間的曲線圖，表示了本發(fā)明導(dǎo)管架的效果。

本發(fā)明的順應(yīng)式導(dǎo)管架均用數(shù)字10表示，它可安裝在1，000～1，500英尺水深或更深的海水中。在安裝正確的情況下，導(dǎo)管架處于直立位置，其下端11插入淤泥線12以下的海底（參見圖2）。在導(dǎo)管架處于操作位置的情況下，在導(dǎo)管架上每平面以上處）裝有平臺或甲板14。甲板14上裝有向海底鉆井的設(shè)備和采油過程中通過井口采收油氣流的設(shè)備。在圖1所示的安裝位置，導(dǎo)管架10不需要拉裝承受風(fēng)、波浪和海流作用力的牽索。