一種新型簡易井口架結構及施工方法技術

一種新型簡易井口架結構及施工方法，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，吸力樁筒形基礎貫入海底土壤中后，將隔水套管通過隔水套管護管逐一打入海床中。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構的有益效果在于隔水套管替代傳統導管架，降低了結構自身的用鋼量；可通過鉆井船上的大鉤或小浮吊實現海上安裝，降低了對施工資源的要求；而且結構機動靈活，安裝簡易，使得海上安裝工期縮短，可顯著降低工程費用；同時該結構受到的水面波浪力小，抗冰能力強。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于海洋工程領域淺海邊際油田井口架結構型式及其安裝方法的創新。
技術介紹
海洋石油開發中，為降低成本，各國對海上生產設施進行了優化和簡化，比較典型的是海上輕型平臺和筒形基礎平臺。輕型平臺有單腿、兩腿和三腿結構型式。單腿輕型平臺有別于傳統導管架平臺的最大特點在于它都采用鉆井的隔水導管或者更大直徑(如3m)的單腿柱環套其外作為平臺的腿柱型式，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腿柱和樁的用鋼量和海上施工量，相應地使平臺造價為之降低。此類平臺配有單層至三層的上部甲板，作為單井平臺或配以計量分離器、井控、化學藥劑注入等設備可支持4-6 口井的生產。它們都與已有的中心平臺配合使用，或者依托近岸的陸上終端設施進行生產。筒型基礎平臺是簡易平臺的一種。在淺海導管架平臺中，樁的用鋼量約占平臺結構用鋼量的一半，平臺的海上打樁和安裝費用約占造價的一半，所以，改革傳統樁基對降低平臺造價具有重要意義。筒型基礎是在壓差式沉入樁的長期應用基礎上發展而來的，當平臺沉放于海床就位時，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，用泵抽汲使筒體內外產生壓力差，從而將筒基壓入泥中直到預定深度。
技術實現思路
為了縮短淺海邊際油田平臺結構的海上安裝工期，并降低費用，本專利技術提供一種淺海邊際油田井口架結構，在一定程度上可以實現平臺的基本功能。該結構由于構造簡單、重量輕等特點，可通過鉆井船上的大鉤或小浮吊直接實現海上安裝。在本專利技術中隔水套管替代了原來的導管架，既可起隔水套管作用，又可以替代傳統導管架作為上部組塊的支撐，從而優化了結構形式，降低了結構重量，并充分開發了傳統隔水套管的多重功能，在簡化海上安裝程序的同時，達到縮短海上安裝工期、降低安裝費用的目的。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是簡易井口架結構由井口架下部、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管和一個吸力樁筒形基礎，吸力樁筒形基礎采用吸力式安裝，并在吸力樁筒形基礎環面外均布4個隔水套管導向柱。其安裝過程是各部分結構用駁船或其它方法運到施工海域，而各部分結構重量不但比傳統結構輕，且結構緊湊、靈活，因而可在海上進行組合式安裝。鉆井船上的大鉤或小浮吊先將井口架下部沉放，吸力樁筒形基礎依靠自重初始入泥達到密封條件后，通過抽取吸力樁筒形基礎內的水，使之貫入海底土壤中。完成后安裝接樁平臺，將隔水套管通過隔水套管護管逐一打入海床中，完成后吊走接樁平臺，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。本專利技術的有益效果是，隔水套管替代傳統導管架結構，不但降低了結構自身的用鋼量，還充分發揮了傳統結構新的功能；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；而結構機動靈活，安裝簡易，使得海上安裝工期縮短，因此可顯著降低工程費用；同時該井口架結構受到的水面波浪力小，抗冰能力強。以下結合附圖及實施例對本專利技術作進一步說明。附圖說明圖1是本專利技術結構總圖；圖2是本專利技術井口架下部安裝完成圖；圖3是本專利技術隔水套管安裝完成圖；圖4是本專利技術上部組塊安裝對接圖。其中1-吸力樁筒形基礎；2_隔水套管護管；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。具體實施例方式如圖1所示，簡易井口架結構見圖1，由吸力樁筒形基礎1、隔水套管護管2、隔水套管3、上部組塊5、水平支撐6和斜撐7組成。將預制完成的簡易井口架結構在碼頭進行吊裝裝船，主要分為三部分來進行吊裝，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，簡易井口架結構部件用駁船運到施工海域。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I初始入泥，達到樁土密封條件后，通過潛水泵抽取吸力樁筒形基礎I內的水，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，安裝完成后通過打樁錘或鉆井船鉆機將隔水套管3沿著隔水套管護管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外壁與隔水套管護管2內壁之間進行灌漿固定，完成后吊走接樁平臺。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。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種新型簡易井口架結構及施工方法，由吸力樁筒形基礎、隔水套管護管、隔水套管和上部組塊組成，其特征在于吸力樁筒形基礎采用吸力式安裝，安裝方式是采用吸力貫入法和打樁法或鉆井法兩者相結合，完成部件(吸力樁筒形基礎、隔水套管)的安裝，并在吸力樁筒形基礎環面外均布4個隔水套管導向柱，于隔水套管替代了原來的導管架，既可以起到隔水套管的作用，又可以代替傳統導管架作為上部組塊的支撐，隔水套管通過隔水套管護管打入海床，實現上部組塊與隔水套管對接，隔水套管對上部組塊形成支撐。

【技術特征摘要】
1.一種新型簡易井口架結構及施工方法，由吸力樁筒形基礎、隔水套管護管、隔水套管和上部組塊組成，其特征在于吸力樁筒形基礎采用吸力式安裝，安裝方式是采用吸力貫入法和打樁法或鉆井法兩者相結合，完成部件(吸力樁筒形基礎、隔水套管)的安裝，并在吸力樁筒形基礎環面外均布4個隔水套管導向柱，于隔水套管替代了原來的導管架，既可以起到隔水套管的作用，又可以代替傳統導管架作為上部組塊的支撐...

【專利技術屬性】
技術研發人員：不公告發明人，
申請(專利權)人：天津市海王星海上工程技術有限公司，
類型：發明
國別省市：