劉春旭，孫 福，李紅艷，郭永恒

(太重(天津)濱海重型機(jī)械有限公司，天津 300452)

0 引 言

防噴器是自升式鉆井平臺(tái)的必要設(shè)備之一，用于控制井內(nèi)壓力，保障平臺(tái)和平臺(tái)上人員的安全，通常安裝在平臺(tái)的月池區(qū)域[1]。為保證設(shè)備安全運(yùn)行，一般需在懸臂梁和月池等結(jié)構(gòu)安裝完成之后再安裝防噴器。然而，該安裝方式會(huì)引發(fā)吊裝不便和安裝空間受限等問題，因此需根據(jù)吊裝設(shè)備、平臺(tái)和懸臂梁空間限制等制訂詳盡的防噴器安裝方案。

本文結(jié)合某自升式鉆井平臺(tái)的防噴器安裝情況，介紹一種防噴器安裝方法，分析施工過程中應(yīng)關(guān)注的重點(diǎn)和難點(diǎn)，并據(jù)此設(shè)計(jì)詳細(xì)的安裝步驟，給出各步驟應(yīng)關(guān)注的要點(diǎn)，確保防噴器順利安裝。

1 設(shè)備簡介

該自升式鉆井平臺(tái)的最大作業(yè)水深為122 m，最大鉆井深度為9 000 m。防噴器額定工作壓力為103.5 MPa,通徑為476 mm，包含1套環(huán)形和2套雙閘防噴器，總高度約為6.5 m，最大寬度約為5.4 m，質(zhì)量約為94 t。表1為防噴器結(jié)構(gòu)參數(shù)；圖1為防噴器結(jié)構(gòu)示意。

表1 防噴器結(jié)構(gòu)參數(shù)

圖1 防噴器結(jié)構(gòu)示意

2 安裝方案選擇

平臺(tái)防噴器的船上安裝就位方式可分為2種：分體上船方式[2]和整體上船方式[2]。

1)分體上船方式即將環(huán)形、2個(gè)雙閘板及附件分別單獨(dú)上船，直接安裝在防噴器移運(yùn)小車上，在月池內(nèi)完成整體組裝。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是起重量小，操作相對方便，但存在以下缺陷：

(1)月池空間小，組裝環(huán)境差；

(2)需占用較長的安裝時(shí)間，影響懸臂梁月池區(qū)域其他設(shè)備的施工；

(3)起重操作存在盲點(diǎn)，操作空間狹小，發(fā)生磕碰的風(fēng)險(xiǎn)較高。

2)整體上船方式即先將防噴器各部件在陸上場地中整體組裝完成，然后利用吊裝設(shè)備、轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備和船上自身的起吊設(shè)備將組裝完成的防噴器一次性安裝至月池防噴器移運(yùn)小車上。采用整體上船方式的防噴器轉(zhuǎn)運(yùn)過程見圖2。雖然這種方式需要起重設(shè)施具有很強(qiáng)的起重能力，但防噴器設(shè)備的完整性較好，安裝周期短。

注：1為碼頭；2為平板車；3為BOP主吊；4為絞車鋼絲繩；5為鉆井絞車；6為鉆井平臺(tái)

通過上述分析，優(yōu)先選用整體上船方式。此種上船方式需根據(jù)平臺(tái)距碼頭位置考慮防噴器上船方案，若平臺(tái)插樁位置距離船臺(tái)較遠(yuǎn)，需采用船舶移運(yùn)方案；若離船臺(tái)較近，可采用轉(zhuǎn)運(yùn)平板車方案。本文采用轉(zhuǎn)運(yùn)平板車方案，并根據(jù)實(shí)際情況作以下準(zhǔn)備。

1)工裝平臺(tái)：預(yù)建面積大于10 m2的工作平臺(tái)，用于防噴器安裝工裝底座。

2)轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備：320 t轉(zhuǎn)運(yùn)車，將工作平臺(tái)與防噴器一起轉(zhuǎn)運(yùn)，滿足承載能力要求。

3)平臺(tái)吊裝設(shè)備：鉆井絞車起吊工裝和索具，125 t防噴器吊機(jī)用于在起吊過程中轉(zhuǎn)接。

4)鉆井平臺(tái)：平臺(tái)艉部朝向碼頭，距離碼頭前沿10 m，懸臂梁可伸出22 m，井口中心可伸長至碼頭。

5)防噴器起吊環(huán)：結(jié)構(gòu)見圖3。鉆井絞車起吊使用68 t起吊卸扣吊點(diǎn)起吊，125 t防噴器吊機(jī)起吊時(shí)使用托盤支撐塊，兩者在空中轉(zhuǎn)接。

圖3 防噴器起吊環(huán)結(jié)構(gòu)圖

3 安裝步驟

按照上述方案設(shè)計(jì)安裝步驟。

3.1 防噴器轉(zhuǎn)運(yùn)固定

利用現(xiàn)場尺寸為2 m×8 m的鑄鋼平臺(tái)，在平臺(tái)上表面焊接連接板，在連接板上按照防噴器連接法蘭尺寸加工固定用螺栓孔，以在轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)固定防噴器。將在車間組裝好的防噴器整體安裝固定在鑄鋼平臺(tái)上。

3.2 鉆井平臺(tái)準(zhǔn)備

1)井口清理：拆除轉(zhuǎn)盤補(bǔ)心，防止與絞車提升鋼絲繩干涉；鼠洞提至鉆臺(tái)面，防止在125 t防噴器吊機(jī)移動(dòng)時(shí)發(fā)生干涉；將125 t防噴器吊機(jī)移至艉部，避開井心起吊位置；將月池內(nèi)其他干涉物清理干凈。

2)設(shè)備準(zhǔn)備：懸臂梁滑移設(shè)備可用；125 t防噴器吊機(jī)和移運(yùn)設(shè)備可用；鉆井絞車可用。

3)鉆井平臺(tái)狀態(tài)：鉆井平臺(tái)艉封板至碼頭距離L1=10 m，懸臂梁(井口)伸出長度L2=18 m，滿足轉(zhuǎn)運(yùn)車移至碼頭前沿后符合提升位置限制。鉆井平臺(tái)懸臂梁下甲板距碼頭高度L3大于平板車高度加上移運(yùn)防噴器高度(如圖 2 所示)。

3.3 防噴器轉(zhuǎn)運(yùn)

利用防噴器的2個(gè)68 t提環(huán)將安裝固定好的防噴器連同鑄鋼平臺(tái)一起起吊至320 t轉(zhuǎn)運(yùn)車上轉(zhuǎn)運(yùn)，并在鑄鋼平臺(tái)四角焊接耳板固定。起吊用鋼絲繩隨防噴器一起轉(zhuǎn)運(yùn)，以備上船使用。轉(zhuǎn)運(yùn)車將防噴器運(yùn)至碼頭前沿，并使其與井口中心線對齊。

3.4 絞車提升

在游車掛鉤處下掛起吊能力為120 t的鋼絲繩[3]，通過井口將鋼絲繩下放至合適高度處，以使其能與防噴器上的鋼絲繩通過卸扣連接。松開工作平臺(tái)與防噴器連接的螺栓及其固定結(jié)構(gòu)物，啟動(dòng)鉆井絞車，提升防噴器。

3.5 防噴器吊機(jī)轉(zhuǎn)接

在起升防噴器吊機(jī)之前，先將其移動(dòng)至懸臂梁艉部，并將托盤避開井口位置。防噴器吊機(jī)下面托盤結(jié)構(gòu)見圖4[4]。油缸可驅(qū)動(dòng)承載滑塊在環(huán)形軌道上實(shí)現(xiàn)一定角度的旋轉(zhuǎn)，方便對防噴器進(jìn)行吊運(yùn)安裝。

注：1為C形叉；2為油缸；3為承載滑塊；4為環(huán)形軌道

當(dāng)絞車提升至防噴器吊機(jī)可承接的高度時(shí)，移動(dòng)防噴器吊機(jī)，利用托盤接住防噴器。確認(rèn)防噴器提升環(huán)上承載半圓完全進(jìn)入主吊托盤承載滑塊內(nèi)，緩慢提升防噴器吊機(jī)托盤，將載荷逐步轉(zhuǎn)移至吊機(jī)上，并通過大鉤載荷確認(rèn)載荷全部釋放之后，拆除絞車起吊鋼絲繩。

3.6 安裝至防噴器移運(yùn)臺(tái)車

將防噴器移運(yùn)臺(tái)車轉(zhuǎn)移至井口等待位置。移動(dòng)防噴器吊機(jī)至移運(yùn)臺(tái)車上方，旋轉(zhuǎn)吊機(jī)托盤，使防噴器與移運(yùn)臺(tái)車法蘭螺紋孔上下完全對正，降低主吊提升油缸，將防噴器安裝在試壓樁上，擰緊螺栓。將防噴器移運(yùn)臺(tái)車移動(dòng)至固定位置固定。

至此，整個(gè)安裝過程完成。

4 結(jié) 語

本文詳細(xì)介紹了一種自升式鉆井平臺(tái)防噴器的安裝方法。首先分析了分體式和整體式安裝方式的優(yōu)缺點(diǎn)，并結(jié)合平臺(tái)和碼頭的特點(diǎn)確定選用整體式安裝方案，相應(yīng)設(shè)計(jì)了安裝步驟并給出了各步驟的安裝要點(diǎn)。通過現(xiàn)場實(shí)踐，證實(shí)了該安裝方案是安全可行的，可供同類型平臺(tái)防噴器的安裝參考。