自升式海上鉆井平臺(tái)的拖航與就位

曹玉慶

摘 要：海上鉆井平臺(tái)的拖帶由于其特殊的形狀和工作性質(zhì)不同于普通的貨船或駁船的拖帶。鉆井平臺(tái)在拖帶前要做好充分的準(zhǔn)備，而拖到目的地后往往需要非常精確的就位在指定的井口上。這就對(duì)執(zhí)行拖航作業(yè)的船舶和船長(zhǎng)提出了更高更嚴(yán)格的要求。

關(guān)鍵詞：鉆井平臺(tái) 拖輪 拖航 就位 拋起錨

前言

隨著陸上石油資源日益枯竭，包括中國(guó)在內(nèi)的世界各國(guó)都將石油勘探與開(kāi)采投向了海洋。根據(jù)我國(guó)勘探成果預(yù)測(cè)，在渤海、黃海、東海及南海北部大陸架海域，石油資源量就達(dá)到275.3億噸。而在海上進(jìn)行石油開(kāi)采最重要的設(shè)施就是鉆井平臺(tái)。移動(dòng)式鉆井平臺(tái)可分為自升式鉆井平臺(tái)（又稱為樁腳式鉆井平臺(tái)）和半潛式鉆井平臺(tái)等。無(wú)論哪種平臺(tái)在移位、就位或進(jìn)廠維修時(shí)都需要拖輪拖航或協(xié)助。

拖航前的準(zhǔn)備

1、氣象海況條件

根據(jù)平臺(tái)設(shè)計(jì)及相關(guān)作業(yè)規(guī)范要求，不超過(guò)規(guī)定的氣象海況即可，在我國(guó)海域通常要求風(fēng)力不超過(guò)浦氏6級(jí)，浪高不超過(guò)2米。并要求能隨時(shí)得到未來(lái)至少72小時(shí)的氣象預(yù)報(bào)。在出現(xiàn)惡劣氣象時(shí)能及時(shí)采取應(yīng)急措施或選擇避風(fēng)地點(diǎn)。另外，如果海面有結(jié)冰或海水溫度低于0攝氏度以下，平臺(tái)是不宜進(jìn)行升降或拖航作業(yè)。

2、主拖輪選擇

我國(guó)海域內(nèi)普通的自升式鉆井平臺(tái)拖航一般要求配備一條主拖拖輪，拖輪的配備根據(jù)CCS《海船拖航指南》的要求，在風(fēng)速20m/s（風(fēng)從船首方向吹來(lái)），船首水流速度1節(jié)，有義波高5m的情況下，拖船至少能夠保持被拖船的航向，且在靜水中的拖航速度應(yīng)不少于6節(jié)，通常要求主拖輪主機(jī)功率8000HP以上。

接拖

接拖地點(diǎn)分為碼頭接拖和海上井位接拖。碼頭接拖由于平臺(tái)的樁腿處于升起狀態(tài)，且旁邊沒(méi)有井口，作業(yè)相對(duì)簡(jiǎn)單。這里重點(diǎn)闡述一下從海上井口起拖的方法。

1、帶纜

從海上井口起拖時(shí)由于帶上主拖纜后平臺(tái)方面需要8-10小時(shí)進(jìn)行調(diào)載和降船作業(yè)，所以建議主拖輪采取拋錨帶纜的方式，這樣容易保持船位的穩(wěn)定。當(dāng)平臺(tái)降至離水面3m-5m時(shí)，主拖船到平臺(tái)的船首方向300～400米處拋錨。然后松出錨鏈，拖船后退直至平臺(tái)船首。平臺(tái)可使用專用絞車將過(guò)橋纜或短纜送出并傳遞到主拖輪后甲板作業(yè)區(qū)。主拖船船員將短纜（或鏈）用卸扣與主拖纜連到一起。然后松出主拖纜，并收短錨鏈，調(diào)整拖船船位至不影響平臺(tái)降船拔樁的位置，收緊錨鏈固定船位。

2、降船拔樁

拖纜帶好后繼續(xù)降平臺(tái)至一米至二米吃水；檢查所有壓載艙、泥漿泵艙、水泥泵艙等處通海閥門(mén)的水密性，確認(rèn)正常后，然后降平臺(tái)至漂浮吃水。在拔樁之前先通知主拖輪起錨，主拖纜輕微帶力，并處于隨時(shí)起拖的狀態(tài)。如果拔樁過(guò)程中平臺(tái)吃水增加了0.3米仍然無(wú)法拔出樁腿，可使用樁靴噴射系統(tǒng)進(jìn)行沖樁，直到樁腳自由為止。樁腿拔出之后應(yīng)立刻檢查平臺(tái)吃水狀況（如果與計(jì)算值相差較大，應(yīng)重新檢查配載并核算重心高度），調(diào)整橫傾和縱傾，使之達(dá)到適拖要求，并將樁腳升到拖航位置。

起拖

在樁腿即將拔出時(shí)要提前通知主拖輪適當(dāng)加車，保持主拖纜帶力，保證在樁腿完全拔出的同時(shí)平臺(tái)會(huì)迅速離開(kāi)井位，而不至于出現(xiàn)自由漂浮碰壞井口設(shè)施的情況。平臺(tái)拖離井位后在安全水域調(diào)整方向并放主拖纜至適當(dāng)長(zhǎng)度，然后加車起拖。

拖航過(guò)程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1、拖纜長(zhǎng)度

拖航過(guò)程中釋放適當(dāng)長(zhǎng)度的主拖纜，有利于緩解因拖船和被拖船運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào)而產(chǎn)生的沖擊張力，有利于緩解偏蕩等。當(dāng)然也要考慮氣象海況拖航速度等因素，通常情況下在6級(jí)風(fēng)2米浪一下拖纜長(zhǎng)度放300-600米即可。

2、 拖纜的懸垂度

長(zhǎng)度足夠的拖纜在拖船和鉆井平臺(tái)之間形成懸垂，適當(dāng)?shù)膽掖沽靠梢云鸬骄彌_作用，防止主拖纜和拖帶屬具受到頓力而損傷或發(fā)生斷纜事故。但是懸垂量過(guò)大在淺水中容易拖底，造成拖纜的磨損。因此拖纜懸垂量的計(jì)算非常重要。

3、航行

進(jìn)入正常拖航后，應(yīng)定時(shí)收聽(tīng)天氣預(yù)報(bào)和向基地匯報(bào)拖航情況，并保持主拖船、被拖船、副拖船之間的聯(lián)系。副拖船應(yīng)在前邊清理護(hù)航，有來(lái)往船只及時(shí)聯(lián)系避讓我拖航船組。白天正確懸掛信號(hào)標(biāo)，夜晚正確開(kāi)啟拖航信號(hào)燈。夜間打開(kāi)探照燈，用于照示主拖纜方向和照亮被拖船。拖航過(guò)程中要避免大角度地轉(zhuǎn)向或加減航速，轉(zhuǎn)向時(shí)采用小角度多次進(jìn)行，切忌大幅度轉(zhuǎn)向或減速。

就位

1、進(jìn)場(chǎng)

在進(jìn)入井位前1-2小時(shí)開(kāi)始減速并將主拖纜收至200-300m。根據(jù)掌握的井場(chǎng)海流、風(fēng)及周圍障礙物等情況（可指令護(hù)航船提前進(jìn)入井場(chǎng)測(cè)量天氣和海況），調(diào)整進(jìn)場(chǎng)和錨泊方案；將確定的進(jìn)場(chǎng)航線、平臺(tái)就位的艏向、錨方位和出鏈長(zhǎng)度輸入定位系統(tǒng)。同時(shí)，平臺(tái)方面要做好插樁和壓載的準(zhǔn)備工作。就位根據(jù)要求可分為粗就位和精就位。

2、粗就位

打探井和打新井等對(duì)就位精度要求較低的通常叫做粗就位，誤差通常要求控制在10m以內(nèi)，平臺(tái)艏向的誤差不超過(guò)左右5度。由于打探井或新井通常選擇在開(kāi)闊水域，周圍沒(méi)有井口或障礙物，且精度要求較低，所以粗就位相對(duì)簡(jiǎn)單一些。首先要選擇流小或平流時(shí)進(jìn)場(chǎng)，主拖輪拖帶平臺(tái)調(diào)整船位及方向，讓平臺(tái)的航跡向與就位時(shí)的艏向重合。然后慢慢接近井位，速度可控制在2節(jié)左右，這時(shí)平臺(tái)可緩慢放下樁腿。在接近新井位1000-2000米時(shí)可讓樁腿輕輕觸底，以便控制速度和位置。越接近井位速度應(yīng)該越小。

當(dāng)樁腳插入泥層、船體開(kāi)始上升時(shí)，各拖輪拖纜可停止帶力。船體上升時(shí)應(yīng)隨時(shí)調(diào)整其水平度，最大傾斜度保持在0.3°內(nèi)；船體未離開(kāi)浪峰不宜停止升船。平臺(tái)升至離水面二米至三米時(shí)（根據(jù)當(dāng)時(shí)的潮差和浪高確定）可按預(yù)定的壓載方案，分組進(jìn)行壓載。每組加水結(jié)束，觀察20min-30min，若發(fā)生傾斜或不穩(wěn)定，則應(yīng)放水重新調(diào)整船體，再進(jìn)行壓載。壓載水按計(jì)劃全部加完后，停留一小時(shí)至二小時(shí)，觀察平臺(tái)的穩(wěn)定情況，若無(wú)繼續(xù)傾斜或移位，則壓載結(jié)束。放掉壓載水，將平臺(tái)升至作業(yè)高度，解掉拖纜，拖航結(jié)束。endprint

3、精就位

所謂精就位通常是把平臺(tái)就位在以前的井口上。這種就位對(duì)精度的要求比較高，通常船位的誤差應(yīng)在1m以內(nèi)，艏向誤差不超過(guò)左右2°。精就位難度較大，過(guò)程也相對(duì)復(fù)雜。由于有原先的井口或采油平臺(tái)存在，不可能像粗就位那樣調(diào)整好艏向后直接對(duì)著井位航行。

首先同樣要選擇流小或平流時(shí)進(jìn)場(chǎng)。主拖船可拖帶平臺(tái)盡量接近井位，氣象條件較好時(shí)可接近至50m以內(nèi)，海況差點(diǎn)是可進(jìn)入100m以內(nèi)。然后插樁穩(wěn)住船位。再指揮主拖船移動(dòng)位置將平臺(tái)艏向調(diào)整至接近就位設(shè)計(jì)的艏向。接下來(lái)就需要副拖船將平臺(tái)的四口定位錨拋入水中來(lái)協(xié)助就位了。

平臺(tái)一般有四口錨，分布于四個(gè)角上（三角平臺(tái)的船頭兩側(cè)各有一口錨）。這四口錨通常被布置在設(shè)計(jì)艏向的兩側(cè)45°和135°方向上，兩口錨之間的間隔都是90°。錨纜長(zhǎng)度視水深和地質(zhì)而定，在我國(guó)渤海海域水深在30-50m，出纜長(zhǎng)度一般為600m。四個(gè)錨位輸入精確定位系統(tǒng)以后副拖輪便可依次拋錨了。

拋錨時(shí)，副拖船船尾靠近平臺(tái)錨架，平臺(tái)將錨頭鋼絲吊到拖輪甲板。拖輪甲板作業(yè)人員將錨頭鋼絲用卸扣連接到主拖纜上，然后平臺(tái)將錨放入水中，拖輪收進(jìn)拖纜將錨背在船尾滾筒上。這時(shí)拖輪緩慢加車駛向錨位，平臺(tái)松出錨纜。在此過(guò)程中雙方的速度一定要協(xié)調(diào)好，不可使錨纜受力，否則容易拽斷錨鋼絲或?qū)纱装遄鳂I(yè)人員造成危險(xiǎn)。通常情況下速度控制在2節(jié)一下。在錨抵達(dá)設(shè)定錨位時(shí)（錨位誤差通常要求不超過(guò)20m）可松出主拖纜將錨拋下。錨拋到海底后將錨頭鋼絲與主拖纜解開(kāi)，并系上錨漂鋼絲和錨漂丟入海中。這時(shí)平臺(tái)要同時(shí)測(cè)試錨的抓力。即平臺(tái)方面收緊錨鋼絲看看錨是否已經(jīng)成功抓底，有無(wú)走錨現(xiàn)象。如抓底成功即可去拋下一口錨。如沒(méi)成功抓底則需要起錨重拋。

待四口錨全部按照設(shè)定位置拋好且抓牢后，平臺(tái)即可調(diào)節(jié)這四口錨的張力把平臺(tái)絞到設(shè)定位置。如果絞錨就位過(guò)程中橫流過(guò)大，可讓副拖船在上流方向帶纜并適當(dāng)加車，以抵消過(guò)大的流壓。絞錨時(shí)要時(shí)刻注意錨纜的張力變化，如出現(xiàn)走貓現(xiàn)象要及時(shí)發(fā)現(xiàn)、調(diào)整或起錨重拋。位置和艏向達(dá)到設(shè)計(jì)要求后迅速插樁升船，同時(shí)放松錨纜。

升船壓載的過(guò)程同“粗就位”的后半部，結(jié)束后將平臺(tái)升至作業(yè)高度，解掉拖纜，并由拖輪將四口錨起回，拖航結(jié)束。

結(jié)束語(yǔ)

海上鉆井平臺(tái)的拖航是一個(gè)系統(tǒng)工程，作業(yè)程序復(fù)雜，需要根據(jù)當(dāng)時(shí)的氣象水文情況、作業(yè)任務(wù)及拖輪和平臺(tái)的自身情況制定詳細(xì)正確的作業(yè)方案，做好充分的航前準(zhǔn)備，并在實(shí)踐中深入地去發(fā)現(xiàn)和總結(jié)，不斷的提高自己的綜合素質(zhì)和業(yè)務(wù)水平，以確保拖帶作業(yè)的順利完成。

（作者單位：交通運(yùn)輸部北海救助局）endprint