專(zhuān)利名稱(chēng)：自升式鉆井平臺(tái)桁架式樁腿的合攏方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)式鉆井平臺(tái)，尤其涉及一種自升式鉆井平臺(tái)桁架式樁腿的合攏方法，屬于海洋石油工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
海上鉆井平臺(tái)分為固定式和移動(dòng)式。固定式鉆井平臺(tái)一般都是固定在采油平臺(tái)的上部，無(wú)法重復(fù)使用。移動(dòng)式鉆井平臺(tái)一般都設(shè)有主船體，主船體可沿樁腿升降，實(shí)現(xiàn)臨時(shí)固定在某油田進(jìn)行鉆井作業(yè)，樁腿升起后，可移至其它油田繼續(xù)作業(yè)，可以充分使用?，F(xiàn)有的移動(dòng)式生產(chǎn)平臺(tái)主要包括自升式鉆井平臺(tái)，自升式鉆井平臺(tái)又稱(chēng)甲板升降式或樁腿式平臺(tái)。在浮在水面的平臺(tái)上裝載有鉆井機(jī)械、動(dòng)力、器材、居住設(shè)備以及若干可升降的樁腿，鉆井時(shí)樁腿底部的樁靴著底，平臺(tái)則沿樁腿升離海面一定高度；移位時(shí)平臺(tái)降至水面，樁腿升起，平臺(tái)就像駁船，可由拖輪把它拖移到新的井位。其中，升降裝置的種類(lèi)有液壓缸升降式和齒輪齒條式，分別對(duì)應(yīng)的樁腿形式有圓筒式和桁架式。而桁架式樁腿是自升式鉆井平臺(tái)是建造自升式鉆井平臺(tái)建造重要環(huán)節(jié)之一，一般先在陸上進(jìn)行預(yù)制，然后， 再運(yùn)到海上進(jìn)行組裝?，F(xiàn)有的桁架式樁腿的建造和空中接長(zhǎng)方法，一般采取以下步驟第一步齒條接長(zhǎng)第二步單片預(yù)制第三步分段裝配第四步樁腿最下面的一段或者兩段與樁靴合攏；第五步樁腿下水；第六步利用浮吊或者船體升降在空中接長(zhǎng)剩下的樁腿分段。隨著海洋石油勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的擴(kuò)大，海上自升式鉆井平臺(tái)的使用也越來(lái)越多，自升式鉆井平臺(tái)也逐漸代替固定式鉆井平臺(tái)，成為鉆探海洋石油的主力軍。目前，自升式鉆井平臺(tái)作業(yè)水深已經(jīng)達(dá)到了122米。由于桁架式樁腿是自升式鉆井平臺(tái)最主要的支撐結(jié)構(gòu)，其長(zhǎng)度均在90m 130m之間，重量大、精度要求高；在采用上述方法建造及合攏過(guò)程中，由于樁腿是在沒(méi)有完成合攏的情況就下水，因此，導(dǎo)致大量的工作需要水下完成，施工難度較大，質(zhì)量不容易保證；且由于樁腿是利用船體升降的方法進(jìn)行安裝，需要大量的工裝，費(fèi)用較高，工期較長(zhǎng)；同時(shí)，由于反復(fù)升船對(duì)樁腿的磨損較大，降低了樁腿的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有產(chǎn)品存在的上述缺點(diǎn)，而提供一種自升式鉆井平臺(tái)桁架式樁腿的合攏方法，其在鉆井平臺(tái)下水之前就完成所有樁腿的合攏工作，大大降低了升船的次數(shù)及施工難度，避免了由于反復(fù)升船對(duì)樁腿的磨損，縮短了樁腿合攏的周期，提高了工作效率；同時(shí)，通過(guò)對(duì)樁腿分段預(yù)合攏，并利用合攏卡扣減少了高空組對(duì)作業(yè)的工作量，降低了高空施工難度，提高了樁腿的合攏精度；且節(jié)省大量工裝材料，避免了采用大型浮吊所帶來(lái)的高額費(fèi)用。本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種自升式鉆井平臺(tái)桁架式樁腿的合攏方法，包括以下步驟第一步齒條接長(zhǎng); 第二步單片預(yù)制；第三步分段裝配；其特征在于繼續(xù)采用以下步驟第四步，將樁腿分段進(jìn)行預(yù)合攏，即在樁腿分段合攏口處安裝數(shù)個(gè)卡扣；第五步將樁腿分段進(jìn)行翻身；第六步，將數(shù)個(gè)樁腿分段合攏為一整體樁腿。所述第五步的具體方法是樁腿分段翻身時(shí)采用兩臺(tái)履帶吊，其中，一臺(tái)用數(shù)根吊帶分別綁縛在位于樁腿分段端部的水平支撐管上，另一側(cè)則是在一根齒條分段的弦管上安裝上一翻身卡子，然后，再用吊帶兜住翻身卡子，進(jìn)行翻身。所述第六步，數(shù)個(gè)樁腿分段合攏為一整體樁腿的具體工藝順序?yàn)棰傧仍跇锻鹊谝环侄紊显O(shè)置好檢查點(diǎn)；②翻身、插樁樁腿第一分段翻身后，將樁腿第一分段插入圍井區(qū)后與樁靴進(jìn)行合攏，主要焊縫焊接完成后，再用兩臺(tái)履帶吊配合做樁腿第二分段的翻身工作，樁腿第二分段翻身后，用一臺(tái)履帶吊將樁腿第二分段與樁腿第一分段進(jìn)行合攏；③定位、焊接將位于上、下兩段接口處的卡扣，按照預(yù)合攏時(shí)的已經(jīng)調(diào)整好的位置對(duì)正；然后， 進(jìn)行齒條分段、斜拉筋焊接；④重復(fù)上述步驟②直至在鉆井平臺(tái)下水之前將所有樁腿分段合攏的工作完成；樁腿分段合攏依次從第一分段到第N分段進(jìn)行焊接；⑤對(duì)樁腿進(jìn)行檢驗(yàn)；⑥檢驗(yàn)合格后，將鉆井平臺(tái)下水進(jìn)行升船試驗(yàn)，此時(shí)，樁腿建造至此全部完畢。所述卡扣是由相互對(duì)應(yīng)放置、且具有一定錐度的上、下插板和位于中間的墊板插接組成。所述翻身卡子是由兩個(gè)相互對(duì)應(yīng)扣合并連接在一起的Ω形罩體以及設(shè)置在罩體上的兩個(gè)擋繩柱組成。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明由于采用上述技術(shù)方案，其在鉆井平臺(tái)下水之前就完成所有樁腿的合攏工作，大大降低了升船的次數(shù)及施工難度，避免了由于反復(fù)升船對(duì)樁腿的磨損，縮短了樁腿合攏的周期，將合攏周期由數(shù)月縮減為約一個(gè)半月，提高了工作效率； 同時(shí)，通過(guò)對(duì)樁腿分段預(yù)合攏，并利用合攏卡扣減少了高空組對(duì)作業(yè)的工作量，降低了高空施工難度，提高了樁腿的合攏精度；且節(jié)省大量工裝材料，避免了采用大型浮吊所帶來(lái)的高額費(fèi)用。


圖I為本發(fā)明齒條結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明接長(zhǎng)后的齒條分段示意圖。圖3為本發(fā)明單片預(yù)制示意圖。
圖4為本發(fā)明單片總組示意圖。
圖5為本發(fā)明樁腿預(yù)合攏示意圖。
圖6為本發(fā)明樁腿分段翻身示意圖。
圖7為本發(fā)明第一段樁腿插樁示意圖。
圖8為本發(fā)明第二段樁腿插樁示意圖。
圖9為本發(fā)明第三段樁腿插樁示意圖。
圖10為本發(fā)明第四段樁腿插樁示意圖。
圖11為本發(fā)明合攏卡扣示意圖。
圖12為本發(fā)明分段翻身卡扣示意圖。
圖中主要標(biāo)號(hào)說(shuō)明
I.齒條小段、2.窗戶(hù)板、3.齒條分段、4.水平支撐管、5.斜支撐管、6.樁腿分段、7.合攏口、8.履帶吊、9.樁腿第一分段、10.履帶吊、11.圍井區(qū)、12.樁腿第二分段、13.履帶吊、14.樁腿第三分段、15.樁腿第四分段、16.合攏卡扣、161上插板、162下插板、163墊板、17.翻身卡子、171罩體、172擋繩柱。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明所有樁腿全部陸地接樁完畢后，再下水的建造。
如圖I所示，為現(xiàn)有齒條小段I及窗戶(hù)板2的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。對(duì)接前，首先，要仔細(xì)查看
齒條小段I的每根舷管的來(lái)料尺寸，主要有端部齒距、端齒齒頂距、長(zhǎng)度、平面度、撓度等， 對(duì)于齒條小段I本身的偏差在組對(duì)時(shí)，需優(yōu)化排列適當(dāng)減少偏差。本發(fā)明采用以下步驟第一步，齒條接長(zhǎng)如圖2所示，將數(shù)條齒條小段I接長(zhǎng)至一定長(zhǎng)度的大的分段。接長(zhǎng)之前，首先需要預(yù)制接長(zhǎng)胎架，將預(yù)制胎架布置在接長(zhǎng)場(chǎng)地，完畢后，將齒條小段I吊上胎架，并采用焊接的方式進(jìn)行接長(zhǎng)，接長(zhǎng)后的狀態(tài)為若干小的齒條小段I接長(zhǎng)為一個(gè)大的齒條分段3。其工藝順序?yàn)棰冽X條小段I對(duì)接；②焊接齒條小段I;③焊后檢驗(yàn)；④窗戶(hù)板2對(duì)接；⑤焊接窗戶(hù)板2;⑥檢驗(yàn)；檢驗(yàn)合格后，將接長(zhǎng)后的齒條分段3運(yùn)輸?shù)絾纹A(yù)制場(chǎng)地與支撐管進(jìn)行組裝。第二步，單片預(yù)制如圖3所示，單片預(yù)制需要專(zhuān)門(mén)的單片預(yù)制胎架，在專(zhuān)門(mén)的預(yù)制場(chǎng)地布置好胎架后，將接長(zhǎng)后的齒條分段3放在胎架上，調(diào)整好齒條分段3的角度，然后組對(duì)支撐管，支撐管分為水平支撐管4和斜支撐管5，按照事先設(shè)計(jì)好的順序分別組對(duì)和焊角水平支撐管4和斜支撐管5。其工藝順序?yàn)棰冽X條分段3就位；②支撐管就位；
③水平支撐管4和斜支撐管5組對(duì)； ④焊接水平支撐管4和斜支撐管5 ；⑤檢驗(yàn)。第三步，樁腿分段6裝配如圖4所示，齒條分段3總裝也在專(zhuān)門(mén)之場(chǎng)地和胎架上進(jìn)行，將預(yù)制好的數(shù)個(gè)單片按照設(shè)計(jì)的順序分別組對(duì)，組成空間三棱形，然后，再與齒條分段3進(jìn)行焊接，形成一樁腿分段6。樁腿分段6的裝配的工藝順序?yàn)棰賱澋貥泳€；②檢驗(yàn)；③支胎；④胎架定位檢驗(yàn)；⑤上左單片和右單片；⑥上散裝拉筋管；⑦焊前檢驗(yàn)；⑧焊接；⑨焊后檢驗(yàn)；完成后，形成一樁腿分段6。第四步，將樁腿分段6進(jìn)行預(yù)合攏如圖5所示，檢驗(yàn)合格的樁腿分段6采用運(yùn)輸平板車(chē)運(yùn)送至分段組裝場(chǎng)地，進(jìn)行各樁腿分段6預(yù)合攏工作，主要目的是將空中組對(duì)的尺寸控制在地面上進(jìn)行，調(diào)整好對(duì)接尺寸后，在樁腿分段6合攏口 7處焊接樁腿分段6合攏所使用的卡扣16。如圖11所示，卡扣16是由相互對(duì)應(yīng)放置、且具有一定錐度的上、下插板161、162 和位于中間的墊板163插接組成。在預(yù)合攏階段，分段合攏口尺寸調(diào)整好以后，將卡扣16的上、下兩插板161、162分別焊接到樁腿分段6的上、下兩端，插入中間的墊板163不焊。其目的在于將尺寸控制作業(yè)在預(yù)合攏階段完成。在插樁合攏定位過(guò)程中，只需確保插板吻合， 微調(diào)后即可保證組對(duì)精度，減少高空作業(yè)時(shí)間，提高合攏效率。第五步將樁腿分段6進(jìn)行翻身如圖6所示，樁腿分段6翻身時(shí)采用兩臺(tái)履帶吊8、10，其中，一臺(tái)用數(shù)根吊帶分別綁縛在位于樁腿分段6端部的水平支撐管4上，另一側(cè)則是在一根齒條分段的弦管上安裝上一個(gè)特制的翻身卡子17，然后，再用一根吊帶兜住翻身卡子17，進(jìn)行翻身。如圖12所示，翻身卡子17是由兩個(gè)相互對(duì)應(yīng)扣合并連接在一起的Ω形罩體171 以及設(shè)置在罩體上的兩個(gè)擋繩柱172組成。其作用是在齒條分段翻身過(guò)程中，提高翻身效率的同時(shí)，保護(hù)齒條分段和吊帶不受損壞。第六步，將數(shù)個(gè)樁腿分段合攏為一整體樁腿。如圖7 圖10所示，數(shù)個(gè)樁腿分段進(jìn)行合攏的具體工藝順序?yàn)棰傧仍跇锻鹊谝环侄?上設(shè)置好檢查點(diǎn)；②翻身、插樁樁腿第一分段9翻身后，將樁腿第一分段9插入圍井區(qū)11后與樁靴進(jìn)行合攏，主要焊縫焊接完成后，再用兩臺(tái)履帶吊8、10配合做樁腿第二分段12的翻身工作，樁腿第二分段12翻身后，用一臺(tái)履帶吊將樁腿第二分段12與樁腿第一分段9進(jìn)行合攏。③定位、焊接將位于上、下兩段接口處的卡扣16，按照預(yù)合攏時(shí)的已經(jīng)調(diào)整好的位置對(duì)正，即調(diào)整好定位尺寸，然后，進(jìn)行齒條分段、斜拉筋焊接；④重復(fù)上述步驟②直至在鉆井平臺(tái)下水之前將所有樁腿分段合攏的工作完成；本實(shí)施例為將樁腿第二分段12與樁腿第一分段9的齒條分段焊接交驗(yàn)完成后，再進(jìn)行樁腿第三分段14與樁腿第二分段12的合攏工作，尺寸的調(diào)整采用上述同樣的方法，最后，合攏樁腿第四分段15，在鉆井平臺(tái)下水之前將所有樁腿分段合攏的工作完成；樁腿分段合攏時(shí)，著重調(diào)整樁腿分段處齒間距、上下?lián)隙取⒐案叩瘸叽?，組對(duì)符合要求后，再焊接合攏卡扣固定，并開(kāi)始施焊。焊接過(guò)程需要對(duì)稱(chēng)施焊，同時(shí)，對(duì)數(shù)根齒條分段同時(shí)施焊。樁腿分段合攏依次從第一分段到第N分段進(jìn)行焊接，在鉆井平臺(tái)下水之前將所有樁腿合攏的工作完成。⑤對(duì)樁腿進(jìn)行檢驗(yàn)；⑥檢驗(yàn)合格后，將鉆井平臺(tái)下水進(jìn)行升船試驗(yàn)，此時(shí)，樁腿建造至此全部完畢。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(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，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種自升式鉆井平臺(tái)桁架式樁腿的合攏方法，包括以下步驟第一步齒條接長(zhǎng)；第二步單片預(yù)制；第三步分段裝配；其特征在于繼續(xù)采用以下步驟第四步，將樁腿分段進(jìn)行預(yù)合攏，即在樁腿分段合攏口處安裝數(shù)個(gè)卡扣；第五步將樁腿分段進(jìn)行翻身；第六步，將數(shù)個(gè)樁腿分段合攏為一整體樁腿。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自升式鉆井平臺(tái)桁架式樁腿的合攏方法，其特征在于所述第五步的具體方法是樁腿分段翻身時(shí)采用兩臺(tái)履帶吊，其中，一臺(tái)用數(shù)根吊帶分別綁縛在位于樁腿分段端部的水平支撐管上，另一側(cè)則是在一根齒條分段的弦管上安裝上一翻身卡子，然后，再用吊帶兜住翻身卡子，進(jìn)行翻身。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自升式鉆井平臺(tái)桁架式樁腿的合攏方法，其特征在于所述第六步，數(shù)個(gè)樁腿分段合攏為一整體樁腿的具體工藝順序?yàn)棰傧仍跇锻鹊谝环侄紊显O(shè)置好檢查點(diǎn)；②翻身、插樁樁腿第一分段翻身后，將樁腿第一分段插入圍井區(qū)后與樁靴進(jìn)行合攏，主要焊縫焊接完成后，再用兩臺(tái)履帶吊配合做樁腿第二分段的翻身工作，樁腿第二分段翻身后，用一臺(tái)履帶吊將樁腿第二分段與樁腿第一分段進(jìn)行合攏；③定位、焊接將位于上、下兩段接口處的卡扣，按照預(yù)合攏時(shí)的已經(jīng)調(diào)整好的位置對(duì)正；然后，進(jìn)行齒條分段、斜拉筋焊接；④重復(fù)上述步驟②直至在鉆井平臺(tái)下水之前將所有樁腿分段合攏的工作完成；樁腿分段合攏依次從第一分段到第N分段進(jìn)行焊接；⑤對(duì)粧腿進(jìn)行檢驗(yàn)；⑥檢驗(yàn)合格后，將鉆井平臺(tái)下水進(jìn)行升船試驗(yàn)，此時(shí)，樁腿建造至此全部完畢。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自升式鉆井平臺(tái)桁架式樁腿的合攏方法，其特征在于所述卡扣是由相互對(duì)應(yīng)放置、且具有一定錐度的上、下插板和位于中間的墊板插接組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自升式鉆井平臺(tái)桁架式樁腿的合攏方法，其特征在于所述翻身卡子是由兩個(gè)相互對(duì)應(yīng)扣合并連接在一起的Ω形罩體以及設(shè)置在罩體上的兩個(gè)擋繩柱組成。
全文摘要
一種自升式鉆井平臺(tái)桁架式樁腿的合攏方法，包括以下步驟第一步齒條接長(zhǎng)；第二步單片預(yù)制；第三步分段裝配；第四步，將樁腿分段進(jìn)行預(yù)合攏，即在樁腿分段合攏口處安裝數(shù)個(gè)卡扣；第五步將樁腿分段進(jìn)行翻身；第六步，將數(shù)個(gè)樁腿分段合攏為一整體樁腿。本發(fā)明在鉆井平臺(tái)下水之前就完成所有樁腿的合攏工作，大大降低了升船的次數(shù)及施工難度，避免了由于反復(fù)升船對(duì)樁腿的磨損，縮短了樁腿合攏的周期，提高了工作效率；同時(shí)，通過(guò)對(duì)樁腿分段預(yù)合攏，減少了高空組對(duì)作業(yè)的工作量，降低了高空施工難度，提高了樁腿的合攏精度；且節(jié)省大量工裝材料，避免了采用大型浮吊所帶來(lái)的高額費(fèi)用。
文檔編號(hào)E02D5/52GK102587363SQ201210067039
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月14日
發(fā)明者宋崢嶸, 宋立新, 張文昊, 徐曉平, 李強(qiáng), 楊明旺, 潘志明, 王勇, 王鐵瑤, 竇星慧, 胡博生, 蔡博尚, 陳廣寧, 馬仕躍 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 海洋石油工程(青島)有限公司, 海洋石油工程股份有限公司