專利名稱：一種灘海自航式鋼質(zhì)座底井場的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種灘海石油勘探開發(fā)設備。
背景技術(shù)：
海洋平臺是進行海洋石油、天然氣等勘探、開發(fā)的海上裝備。淺海鉆井平臺主要分為固定式鉆井平臺和移動式鉆井平臺。移動式鉆井平臺主要為座底式鉆井平臺和自升式鉆井平臺。座底式鉆井平臺船體部分主要由沉墊、立柱和上部甲板等組成，平臺本身帶有鉆井系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、消防救生和生活設施等。平臺需要座底時，將海水打入沉墊壓載艙內(nèi)，平臺靠重力作用座于海底，然后在平臺四周插入抗滑樁以防止平臺滑移；平臺起浮時，將抗滑樁拔出，然后將壓載艙內(nèi)的海水排出，平臺在浮力作用下浮起。自升式鉆井平臺船體主要由平臺箱體和樁腿組成。設備、工程房、生活樓等布置在箱體和主甲板上。從淺海鉆井平臺目前狀況來看，這些平臺都是非自航的，需要用拖輪將平臺拖至作業(yè)位置；平臺物資供應、人員運輸依靠船舶；作業(yè)水深一般不小于5.0米。中國專利《浮游鉆井平臺》，組成平臺的單元舟間連接的公接頭上、下表面和裝在母接頭上的模型板槽內(nèi)的雙連插板，前后表面均平行，采用液壓裝置進行植、拔樁作業(yè)和收緊，錨定鋼索作業(yè)，以達到平臺的定位固定。中國專利《步行座底式鉆井平臺》88105334，采用內(nèi)外雙體結(jié)構(gòu)形式，并借助于步行機械與液壓系統(tǒng)實現(xiàn)移動，但由于結(jié)構(gòu)復雜、成本高、可靠性差，至今未推廣使用。中國專利《鉆井平臺拼接板塊》ZL98201635.2，涉及一種鉆井平臺拼接板塊。灘海石油開發(fā)存在的主要問題灘海區(qū)域水深較淺，大多在幾米甚至幾十厘米的范圍內(nèi)，潮差較大，海況雖無深海惡劣，但同樣存在波浪、海流作用，特別是風暴潮會對灘海產(chǎn)生相當大的破壞作用，遠比陸上地區(qū)險惡。海灘、潮間帶存在“車不能進，船不能行”、“海上平臺上不來、陸地鉆機進不去”的難題，一般常規(guī)海上和陸上技術(shù)設備都不適用的特殊困難，嚴重制約著灘海石油的勘探開發(fā)。針對灘海區(qū)域的特點，研究、開發(fā)適用于灘海區(qū)域的石油裝備已經(jīng)迫在眉睫。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有勘探裝備不適應灘海潮間帶作業(yè)的問題，設計一種灘海自航式鋼質(zhì)座底井場。灘海自航式鋼質(zhì)座底井場是針對灘海區(qū)域的特點，研究開發(fā)出的新型灘海石油裝備，其基本設計原理是灘海自航式鋼質(zhì)座底井場具有超淺吃水、自航和座底能力，可以進至極淺水域并座底固定，以鋼質(zhì)灘海道路為井場和陸地連接橋梁，將陸用鉆井整套設備運至灘海自航式座底井場上，從而形成灘海鉆井平臺，可對灘海石油進行勘探開發(fā)，實現(xiàn)海洋鉆井陸地化，同時也可為灘海石油開發(fā)的后續(xù)作業(yè)提供服務。灘海自航式鋼質(zhì)井場由以下幾部分組成(1)井場主體、(2)動力系統(tǒng)、(3)壓載系統(tǒng)、(4)推進和牽引系統(tǒng)、(5)抗滑移系統(tǒng)、(6)噴沖系統(tǒng)。
(1)井場主體主體為鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)，主要包括沉箱4、立柱3、井場甲板1和道路連接機構(gòu)10。
沉箱為箱形結(jié)構(gòu)，可為井場移位時提供浮力和鉆井作業(yè)時提供座底支持力。沉箱內(nèi)部包括壓載艙、淡水艙、空艙、泵艙等。壓載艙主要為井場起浮、座底之用。當井場需要座底時，將壓載艙注滿海水，井場在重力作用下座底；井場起浮時，將壓載艙內(nèi)的海水排出，依靠浮力起浮。燃油艙、淡水艙可為井場在移動、鉆進時儲備一定的燃油和淡水。泵艙主要放置水泵機組。沉箱底部和周邊設置一定數(shù)量的噴頭，為井場起浮使用。
立柱3是連接沉箱4和井場甲板1的支撐結(jié)構(gòu)，使井場甲板處于一定的高度，以防止海浪沖上甲板。
井場甲板1用于放置全套鉆井設備，采用板梁結(jié)構(gòu)，其面積滿足全套鉆井設備擺放的要求，強度滿足在各種工況下有關(guān)規(guī)范的強度要求。井場甲板離開水面一定高度，并設有定位鎖緊機構(gòu)，可以對安裝于甲板上的鉆井設備、生活設施進行固定鎖緊。
道路連接機構(gòu)10是井場與灘海道路間的連接機構(gòu)，該機構(gòu)具有旋轉(zhuǎn)和鎖緊定位功能，可方便于井場和道路的連接。
(2)動力系統(tǒng)灘海自航式座底井場采用簡易的動力系統(tǒng)，主要為井場在移位、座底、起浮時提供動力。該動力系統(tǒng)通過移動電站(也可采用船用電站)，對壓載系統(tǒng)6、推進系統(tǒng)8、噴沖系統(tǒng)7等提供動力。
(3)壓載系統(tǒng)灘海自航式座底井場的壓載系統(tǒng)6包括壓載艙、壓載管系和壓載泵等。通過泵可調(diào)節(jié)壓載艙內(nèi)壓載水量，從而實現(xiàn)井場的座底和起浮。
(4)推進和牽引系統(tǒng)推進和牽引系統(tǒng)主要實現(xiàn)井場的自航和就位功能。推進系統(tǒng)8由高壓泵組、進水管線、射流管和旋轉(zhuǎn)裝置組成，旋轉(zhuǎn)裝置可以調(diào)整推動力的方向，便于井場的準確定位。該系統(tǒng)安裝于井場的尾部，能夠在極淺海域和高含砂量海水中工作，推動井場前進、旋轉(zhuǎn)等，從而實現(xiàn)自航。對于深水區(qū)航行，可采用大型拖輪拖航，以縮短航行時間。牽引部分9由拖曳絞車和錨構(gòu)成，主要用于在推進系統(tǒng)無法運轉(zhuǎn)等特定場所的自航和就位。該部分在井場周邊設置多臺拖曳絞車并配有錨機，通過絞車實現(xiàn)井場的自航，同時可借助于絞車的共同作用，防止井場在外載荷作用下發(fā)生偏航。
(5)井場抗滑移系統(tǒng)井場抗滑移系統(tǒng)5主要由安裝在井場四周的抗滑樁、液壓油缸和支撐架等組成。通過液壓油缸和支撐架可以將抗滑樁插入海底，起到抗滑移作用；井場移位時再將抗滑樁拔出，同時抗滑樁還可調(diào)節(jié)井場的平衡。
(6)井場噴沖系統(tǒng)井場噴沖系統(tǒng)7由噴嘴、噴沖管線、噴沖泵等組成。噴嘴通過噴沖管線與噴沖泵連接。在井場起浮時利用噴嘴的噴沖作用消除泥土對井場的吸附力，以利于井場起浮。
在井場與陸地之間可用“一種鋪設淺水域道路用的金屬結(jié)構(gòu)件”，“實用新型”專利(專利號ZL00256752)實現(xiàn)連接。該金屬結(jié)構(gòu)件之間以及與井場之間的聯(lián)接采用卡掛連接部件，即由掛鉤、卡座和固定螺栓連接。
灘海自航式座底井場是針對灘海區(qū)域的特點專門設計的，能夠滿足灘海地質(zhì)、海洋環(huán)境的特別需求。它具有以下優(yōu)點1、灘海井場超淺吃水，可以滿足灘海區(qū)域淺水區(qū)的作業(yè)要求；2、灘海井場具有自航的特點，可以在大型拖船不能進入的海域自航，實現(xiàn)井場移位；3、灘海井場具有拖曳絞車，可以在推進系統(tǒng)無法工作等特定情況下實現(xiàn)井場移位，并能精確定位；4、灘海井場具有抗滑樁，可防止作業(yè)中井場滑移；5、灘海井場具有噴沖系統(tǒng)，方便于起浮作業(yè)；
6、灘海井場采用陸用鉆機和移動電站，可以節(jié)省大量建造成本；7、灘海井場具有道路連接機構(gòu)，可以方便井場與道路連接，從而實現(xiàn)海洋鉆井陸地化和海油陸采之目的。
由于灘海井場上述優(yōu)點，井場可在灘海區(qū)域勘探開發(fā)中得到廣泛的應用。我國的勝利、大港、遼河等油田有大片的灘海區(qū)域，因此灘海自航式井場具有廣泛的應用前景。
附圖1、2為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-井場甲板、2-拖曳絞車、3-立柱、4-沉箱、5-抗滑移系統(tǒng)、6-壓載系統(tǒng)、7-噴沖系統(tǒng)、8-推進系統(tǒng)、9-牽引機構(gòu)、10-道路連接機構(gòu)。
具體實施方式
本實用新型是一種灘海自航式鋼質(zhì)座底井場，它由井場主體、動力系統(tǒng)、壓載系統(tǒng)、推進和牽引系統(tǒng)、抗滑移系統(tǒng)、噴沖系統(tǒng)組成，其推進和牽引系統(tǒng)包括兩部分，一部分由高壓射流推進裝置組成，它安裝在井場尾部，可以做360°旋轉(zhuǎn)，另一部分由固定在井場上面的拖曳絞車和錨組成，其中拖曳絞車和錨共有四套，均勻分布在井場四周，拖曳絞車通過鋼絲繩與錨連在一起，在沉箱底部和周邊設置一定數(shù)量的噴頭，噴頭通過噴沖管線與噴沖泵相聯(lián)接。在井場與陸地之間通過專利“一種鋪設淺水域道路用的金屬結(jié)構(gòu)件”連接，該金屬結(jié)構(gòu)件與井場之間的聯(lián)接采用卡掛連接部件，即由掛鉤、與掛鉤相配套的卡座和固定螺栓連接。定位鎖緊機構(gòu)用于固定安裝在甲板上的鉆井設備、生活設施。
本實施例中，井場平臺長70米，寬45米，總高度13米，其中，沉箱高3米，立柱高9米。適應水深5米，最大潮高1.5米，行走速度3～5km/h，可滿足5000米以下鉆機3口叢式井(井距3米)的作業(yè)要求。
權(quán)利要求1.一種灘海自航式鋼質(zhì)座底井場，它包括井場主體、動力系統(tǒng)、壓載系統(tǒng)、井場抗滑移系統(tǒng)、井場噴沖系統(tǒng)，其特征是它還包括推進和牽引系統(tǒng)、灘海通道連接機構(gòu)、定位鎖緊機構(gòu)；推進和牽引系統(tǒng)包括兩部分，一部分由高壓射流推進裝置組成，它安裝在井場尾部，另一部分由固定在井場上面的拖曳絞車和錨組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種灘海自航式鋼質(zhì)座底井場，其特征是在井場平臺上面安裝有多臺拖曳絞車，拖曳絞車通過鋼絲繩與錨連在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種灘海自航式鋼質(zhì)座底井場，其特征是在沉箱底部和周邊設置有噴頭，該噴頭通過噴沖管線與噴沖泵相聯(lián)接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種灘海自航式鋼質(zhì)座底井場，其特征是所述的鋪設淺水域道路用的金屬結(jié)構(gòu)件與井場之間的聯(lián)接采用卡掛連接部件，即由掛鉤、與掛鉤相配套的卡座和固定螺栓連接。
專利摘要本實用新型一種灘海自航式鋼質(zhì)座底井場涉及灘海石油勘探開發(fā)設備，它包括井場主體、動力系統(tǒng)、壓載系統(tǒng)、推進和牽引系統(tǒng)、抗滑移系統(tǒng)、噴沖系統(tǒng)等。其推進和牽引系統(tǒng)包括兩部分，一部分由高壓射流推進裝置組成，它安裝在井場尾部，另一部分拖曳絞車和錨安裝在井場上。在沉箱底部和周邊設置一定數(shù)量的噴頭，噴頭通過噴沖管線與噴沖泵相聯(lián)接。井場與陸地之間采用卡掛連接部件與淺水域金屬結(jié)構(gòu)件連接。本實用新型成本遠低于鉆井平臺，可為灘海石油勘探開發(fā)帶來廣闊的前景。
文檔編號B63B35/44GK2604377SQ0226957
公開日2004年2月25日 申請日期2002年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月25日
發(fā)明者張傳忠, 徐常勝, 艾光富, 樊敦秋, 高月臣 申請人:勝利石油管理局黃河鉆井總公司鉆前公司, 張傳忠, 艾光富