專利名稱：一種新型簡易井口架結(jié)構(gòu)及施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于海洋工程領(lǐng)域淺海邊際油田井口架結(jié)構(gòu)型式及其安裝方法的創(chuàng)新。
背景技術(shù)：
海洋石油開發(fā)中，為降低成本，各國對海上生產(chǎn)設(shè)施進(jìn)行了優(yōu)化和簡化，比較典型的是海上輕型平臺(tái)和筒形基礎(chǔ)平臺(tái)。輕型平臺(tái)有單腿、兩腿和三腿結(jié)構(gòu)型式。單腿輕型平臺(tái)有別于傳統(tǒng)導(dǎo)管架平臺(tái)的最大特點(diǎn)在于它都采用鉆井的隔水導(dǎo)管或者更大直徑(如3m)的單腿柱環(huán)套其外作為平臺(tái)的腿柱型式，腿柱的下端位于泥面以上，腿柱用3根或4根斜撐支持并輔以必要的橫撐，用樁固定于海床。從而大大減少了平臺(tái)腿柱和樁的用鋼量和海上施工量，相應(yīng)地使平臺(tái)造價(jià)為之降低。此類平臺(tái)配有單層至三層的上部甲板，作為單井平臺(tái)或配以計(jì)量分離器、井控、化學(xué)藥劑注入等設(shè)備可支持4-6 口井的生產(chǎn)。它們都與已有的中心平臺(tái)配合使用，或者依托近岸的陸上終端設(shè)施進(jìn)行生產(chǎn)。筒型基礎(chǔ)平臺(tái)是簡易平臺(tái)的一種。在淺海導(dǎo)管架平臺(tái)中，樁的用鋼量約占平臺(tái)結(jié)構(gòu)用鋼量的一半，平臺(tái)的海上打樁和安裝費(fèi)用約占造價(jià)的一半，所以，改革傳統(tǒng)樁基對降低平臺(tái)造價(jià)具有重要意義。筒型基礎(chǔ)是在壓差式沉入樁的長期應(yīng)用基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，當(dāng)平臺(tái)沉放于海床就位時(shí)，先靠其自重將筒基的底端壓入泥中一定深度并形成底端密封；然后，用泵抽汲使筒體內(nèi)外產(chǎn)生壓力差，從而將筒基壓入泥中直到預(yù)定深度。

發(fā)明內(nèi)容
為了縮短淺海邊際油田平臺(tái)結(jié)構(gòu)的海上安裝工期，并降低費(fèi)用，本發(fā)明提供一種淺海邊際油田井口架結(jié)構(gòu)，在一定程度上可以實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的基本功能。該結(jié)構(gòu)由于構(gòu)造簡單、重量輕等特點(diǎn)，可通過鉆井船上的大鉤或小浮吊直接實(shí)現(xiàn)海上安裝。在本發(fā)明中隔水套管替代了原來的導(dǎo)管架，既可起隔水套管作用，又可以替代傳統(tǒng)導(dǎo)管架作為上部組塊的支撐，從而優(yōu)化了結(jié)構(gòu)形式，降低了結(jié)構(gòu)重量，并充分開發(fā)了傳統(tǒng)隔水套管的多重功能，在簡化海上安裝程序的同時(shí)，達(dá)到縮短海上安裝工期、降低安裝費(fèi)用的目的。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是簡易井口架結(jié)構(gòu)由井口架下部、隔水套管、上部組塊組成。其中井口架下部包含有隔水套管護(hù)管和一個(gè)吸力樁筒形基礎(chǔ)，吸力樁筒形基礎(chǔ)采用吸力式安裝，并在吸力樁筒形基礎(chǔ)環(huán)面外均布4個(gè)隔水套管導(dǎo)向柱。其安裝過程是各部分結(jié)構(gòu)用駁船或其它方法運(yùn)到施工海域，而各部分結(jié)構(gòu)重量不但比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)輕，且結(jié)構(gòu)緊湊、靈活，因而可在海上進(jìn)行組合式安裝。鉆井船上的大鉤或小浮吊先將井口架下部沉放，吸力樁筒形基礎(chǔ)依靠自重初始入泥達(dá)到密封條件后，通過抽取吸力樁筒形基礎(chǔ)內(nèi)的水，使之貫入海底土壤中。完成后安裝接樁平臺(tái)，將隔水套管通過隔水套管護(hù)管逐一打入海床中，完成后吊走接樁平臺(tái)，最后用鉆井船大鉤或小浮吊把上部組塊裝與隔水套管對接。本發(fā)明的有益效果是，隔水套管替代傳統(tǒng)導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)，不但降低了結(jié)構(gòu)自身的用鋼量，還充分發(fā)揮了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)新的功能；海上安裝過程不需要使用大型浮吊，用鉆井船上的大鉤或小浮吊即可安裝，降低了對施工資源的要求；而結(jié)構(gòu)機(jī)動(dòng)靈活，安裝簡易，使得海上安裝工期縮短，因此可顯著降低工程費(fèi)用；同時(shí)該井口架結(jié)構(gòu)受到的水面波浪力小，抗冰能力強(qiáng)。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)總圖；圖2是本發(fā)明井口架下部安裝完成圖；圖3是本發(fā)明隔水套管安裝完成圖；圖4是本發(fā)明上部組塊安裝對接圖。其中1-吸力樁筒形基礎(chǔ)；2_隔水套管護(hù)管；3_隔水套管；4_井口架下部；5-上部組塊；6_水平支撐；7_斜撐；8_ 土壤；9_水面。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，簡易井口架結(jié)構(gòu)見圖1，由吸力樁筒形基礎(chǔ)1、隔水套管護(hù)管2、隔水套管3、上部組塊5、水平支撐6和斜撐7組成。將預(yù)制完成的簡易井口架結(jié)構(gòu)在碼頭進(jìn)行吊裝裝船，主要分為三部分來進(jìn)行吊裝，分別為隔水套管3、井口架下部4和上部組塊5。如圖2所示，簡易井口架結(jié)構(gòu)部件用駁船運(yùn)到施工海域。駁船在鉆井船或小浮吊附近拋錨定位后，用鉆井船大鉤或小浮吊將井口架下部4從駁船上起吊，使之入水，在吊鉤的扶正下將井口架下部4緩慢放置至泥面，依靠自重使井口架下部的吸力樁筒形基礎(chǔ)I初始入泥，達(dá)到樁土密封條件后，通過潛水泵抽取吸力樁筒形基礎(chǔ)I內(nèi)的水，使其貫入海底土壤中。井口架下部4安裝完成。如圖3所示，安裝接樁平臺(tái)，安裝完成后通過打樁錘或鉆井船鉆機(jī)將隔水套管3沿著隔水套管護(hù)管2逐一打入海床中，隔水套管3全部打入到位后，將隔水套管3外壁與隔水套管護(hù)管2內(nèi)壁之間進(jìn)行灌漿固定，完成后吊走接樁平臺(tái)。如圖4所示，用鉆井船大鉤或小浮吊將上部組塊5與隔水套管3組對并焊接，完成簡易井口架的整體安裝。
權(quán)利要求
1.一種新型簡易井口架結(jié)構(gòu)及施工方法，由吸力樁筒形基礎(chǔ)、隔水套管護(hù)管、隔水套管和上部組塊組成，其特征在于吸力樁筒形基礎(chǔ)采用吸力式安裝，安裝方式是采用吸力貫入法和打樁法或鉆井法兩者相結(jié)合，完成部件(吸力樁筒形基礎(chǔ)、隔水套管)的安裝，并在吸力樁筒形基礎(chǔ)環(huán)面外均布4個(gè)隔水套管導(dǎo)向柱，于隔水套管替代了原來的導(dǎo)管架，既可以起到隔水套管的作用，又可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)導(dǎo)管架作為上部組塊的支撐，隔水套管通過隔水套管護(hù)管打入海床，實(shí)現(xiàn)上部組塊與隔水套管對接，隔水套管對上部組塊形成支撐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型簡易井口架結(jié)構(gòu)及施工方法，其特征在于所說的井口架結(jié)構(gòu)受到的水面波浪力小，抗冰能力強(qiáng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型型簡易井口架結(jié)構(gòu)及施工方法，其特征在于所說的安裝方式采用吸力貫入法和打樁法或鉆井法兩者相結(jié)合，完成吸力樁、筒型基礎(chǔ)、隔水套管的安裝。
全文摘要
一種新型簡易井口架結(jié)構(gòu)及施工方法，由井口架下部、隔水套管和上部組塊組成，其特征在于隔水套管替代了原來的導(dǎo)管架，既可起隔水套管作用，又可以作為上部組塊的支撐。鉆井船上的大鉤或小浮吊先將井口架下部沉放，吸力樁筒形基礎(chǔ)貫入海底土壤中后，將隔水套管通過隔水套管護(hù)管逐一打入海床中。最后用鉆井船大鉤或小浮吊把上部組塊裝與隔水套管對接。這種新簡易井口架結(jié)構(gòu)的有益效果在于隔水套管替代傳統(tǒng)導(dǎo)管架，降低了結(jié)構(gòu)自身的用鋼量；可通過鉆井船上的大鉤或小浮吊實(shí)現(xiàn)海上安裝，降低了對施工資源的要求；而且結(jié)構(gòu)機(jī)動(dòng)靈活，安裝簡易，使得海上安裝工期縮短，可顯著降低工程費(fèi)用；同時(shí)該結(jié)構(gòu)受到的水面波浪力小，抗冰能力強(qiáng)。
文檔編號E02B17/00GK103046521SQ20111030624
公開日2013年4月17日 申請日期2011年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月11日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:天津市海王星海上工程技術(shù)有限公司