董月洲 章昀昊 李海偉 邢洪濤 賴鐘恒

摘 要：本文針對(duì)大港油田埕海新區(qū)海洋平臺(tái)浮托法安裝進(jìn)行了研究，分析了大港油田埕海新區(qū)海洋平臺(tái)浮托法安裝的適應(yīng)性，包括海況和船舶資源，得出了浮托法安裝關(guān)鍵作業(yè)步驟;辨識(shí)了浮托法安裝的若干風(fēng)險(xiǎn)，并提出了相應(yīng)的控制措施;對(duì)比了浮托法安裝和吊裝法安裝對(duì)包括施工工期、疏浚量、平臺(tái)建設(shè)工程量與費(fèi)用等的影響，為工程技術(shù)人員對(duì)海洋平臺(tái)浮托法安裝的選擇提供了一定的參考和借鑒意義。

關(guān)鍵詞：海洋平臺(tái);浮托法;風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別;風(fēng)險(xiǎn)控制;浮托法影響對(duì)比

1 ?引言

隨著我國(guó)能源需求的不斷增長(zhǎng)，海洋石油勘探開發(fā)的不斷深入，海洋平臺(tái)正朝大型化、集約化、智能化發(fā)展[1]。而在平臺(tái)設(shè)計(jì)建造初期，便應(yīng)首要考慮海洋平臺(tái)的安裝方式。浮托法安裝相較吊裝法安裝，可大幅降低海上施工費(fèi)用、縮短海上施工周期、減少海上作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)[2]，因此研究平臺(tái)浮托法安裝對(duì)實(shí)現(xiàn)海上油田的效益開發(fā)有重要意義。

2 ?浮托安裝適應(yīng)性分析

2.1 ?平臺(tái)安裝背景

埕海新區(qū)海洋平臺(tái)安裝總重在5600噸左右，受大型浮吊資源限制，采用分塊吊裝法將平臺(tái)設(shè)計(jì)為東、西組塊、生活樓與修井機(jī)，需要使用3500噸級(jí)浮吊與500噸級(jí)浮吊進(jìn)行作業(yè)，安裝方式如表2.1所示，海上安裝周期近1個(gè)月，連接調(diào)試周期近1個(gè)半月，連接調(diào)試周期較長(zhǎng)，海上安裝船機(jī)費(fèi)用較高，有必要對(duì)海上安裝方式開展優(yōu)化研究。

2.2 ?海況及船舶資源

埕海新區(qū)海洋平臺(tái)處泥面高程EL.（-）2.41米，平均海平面水深為4.81米，平均高潮位水深約為5.98米，平均低潮位水深約為3.58米，平均潮差2.4米，平均較低潮位水深僅為3.16米

根據(jù)埕海新區(qū)海洋平臺(tái)的基本情況，分塊吊裝需要?jiǎng)佑?5000噸級(jí)駁船運(yùn)輸，3500噸級(jí)浮吊船安裝;浮托安裝只需要15000噸級(jí)駁船2.3

2.3 ?關(guān)鍵作業(yè)步驟

海洋平臺(tái)選用浮托法安裝時(shí)，可選擇高位浮托安裝和低位浮托安裝兩種方式。根據(jù)浮托安裝技術(shù)調(diào)研與埕海1-1平臺(tái)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，高位浮托安裝法在埕海新區(qū)平臺(tái)建設(shè)上具有較好的適用性。

選用高位超淺水浮托安裝海洋平臺(tái)時(shí)，首先要考慮進(jìn)船工況。此時(shí)，平臺(tái)下部結(jié)構(gòu)上安裝有樁腿對(duì)接耦合裝置LMU，平臺(tái)組塊放置于駁船上，駁船通過甲板支撐裝置DSU支撐平臺(tái)組塊，到達(dá)指定安裝地點(diǎn);進(jìn)船后，需要進(jìn)行平臺(tái)組塊與LMU對(duì)接。通過樁腿對(duì)接耦合裝置LMU實(shí)現(xiàn)平臺(tái)上部組塊與下部結(jié)構(gòu)對(duì)接，此時(shí)，插尖與LMU接觸，并逐步實(shí)現(xiàn)荷載轉(zhuǎn)移;當(dāng)平臺(tái)組塊通過樁腿對(duì)接耦合裝置LMU進(jìn)行對(duì)接耦合后，駁船需要進(jìn)行退船作業(yè)。此時(shí)，駁船解開甲板支撐裝置DSU，駁船與平臺(tái)組塊分離。

3 ?風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與控制

雖然浮托安裝具有諸多優(yōu)勢(shì)，但由于其施工難度較高，需要研究人員進(jìn)行全工況細(xì)致分析研究，對(duì)技術(shù)研究人員是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)，同時(shí)也對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工組織與管理提出了更高的要求。因此，對(duì)浮托法安裝全工況進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，找出危險(xiǎn)因素并提出相應(yīng)的控制措施有重要意義

4 ?浮托安裝與吊裝安裝對(duì)比分析

4.1 ?工期對(duì)比

根據(jù)分塊吊裝與浮托安裝的一般步驟，分別對(duì)兩種安裝方法的施工工期進(jìn)行預(yù)估。通過對(duì)比分析可以得出：浮托安裝可有效縮短海上施工工期，如表4.1所示：

根據(jù)《疏浚與吹填工程技術(shù)規(guī)范》，采用斷面法進(jìn)行疏浚量計(jì)算，坡比取值1：5，超寬取值1.5m，超深取值0.5m，分別計(jì)算分塊吊裝與浮托安裝的疏浚量。

浮吊安裝時(shí)間較長(zhǎng)，需要為浮吊挖港池，分塊吊裝港池疏浚量計(jì)算如下：浮吊吃水7.5m，需要水深8m，海圖水深2.41m，平均較低低潮位0.76m，挖深8.5-2.41-0.76=5.33m;計(jì)算可得總疏浚量約30萬(wàn)方，疏浚費(fèi)用：30萬(wàn)方×27元=810萬(wàn)元。

浮拖安裝時(shí)間較短，可以趁高潮進(jìn)行作業(yè)，浮托安裝港池疏浚量計(jì)算如下：駁船滿載吃水5.0m，需要水深6.0m，拖輪吃水5.0米，施工區(qū)域，海圖水深2.41m，高潮5.98米;計(jì)算可得總疏浚量約10萬(wàn)方，疏浚費(fèi)用：10萬(wàn)方×27元=270萬(wàn)元。

由以上計(jì)算可得，選擇浮托安裝可優(yōu)化方案，減少疏浚量，減少疏浚費(fèi)用。

4.3 ?平臺(tái)建設(shè)工程量與費(fèi)用對(duì)比

浮托法與分塊吊裝法相比，會(huì)增加鋼材使用量及專用設(shè)備，相應(yīng)的增加投資，但是由于減少浮吊的使用以及大幅減少海上安裝調(diào)試時(shí)間，從而可以顯著降低海上施工費(fèi)用，對(duì)比如下表所示：

海洋平臺(tái)安裝的發(fā)展趨勢(shì)是大型化與整體化，其衍生出的浮托法安裝可以有效縮短海上安裝和調(diào)試周期，獲得有效的管理和經(jīng)濟(jì)效益。浮托安裝法在埕海新區(qū)平臺(tái)建設(shè)上具有較好的適用性，特別是在埕海新區(qū)2-4米海圖水深的條件下，高位超淺水浮托可以節(jié)省浮吊使用、減少疏浚工工作量、總體節(jié)省投資1500萬(wàn)左右，縮短海上安裝和調(diào)試周期一個(gè)半月左右，獲得可觀的管理和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]李新超，李懷亮.雙船浮托法用于萬(wàn)噸級(jí)平臺(tái)安裝的應(yīng)用研究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2021（09）：147-149.

[2]宋青武，王圣強(qiáng)，高本金，馬紅旗，王凱華.大型組塊整體浮托安裝法研究[J].天然氣與石油，2020，38（05）：13-17.