泰國(guó)灣導(dǎo)管架平臺(tái)拆除案例分析

高志強(qiáng) 李鷺 高建虎

（海洋石油工程股份有限公司天津 300461）

隨著海洋石油工業(yè)的發(fā)展，在作業(yè)海域新建的石油生產(chǎn)設(shè)施越來(lái)越多。國(guó)內(nèi)海洋石油產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，投產(chǎn)的油氣田已超過(guò)100個(gè)，樁基固定式平臺(tái)有200多座。[1]海上采油平臺(tái)在完成設(shè)計(jì)壽命內(nèi)的服役后，一般會(huì)進(jìn)行棄置拆除，以恢復(fù)海洋的主導(dǎo)功能，還海洋本來(lái)的面貌。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)海上平臺(tái)棄置拆除能力得到了較大提升，在中國(guó)的渤海及南海海域均有相關(guān)拆除記錄，累計(jì)拆除平臺(tái)數(shù)量達(dá)到10余座。隨著國(guó)內(nèi)平臺(tái)拆除水平的不斷提升，平臺(tái)拆除業(yè)務(wù)也逐漸拓展到海外市場(chǎng)。2019年，中國(guó)海洋石油集團(tuán)有限公司下屬的海洋石油工程股份有限公司在泰國(guó)灣內(nèi)進(jìn)行了2座導(dǎo)管架平臺(tái)的拆除工作，將國(guó)內(nèi)的平臺(tái)拆除技術(shù)應(yīng)用在了東南亞。

1 項(xiàng)目情況概述

本項(xiàng)目完成的是2座4腿導(dǎo)管架式平臺(tái)拆除，項(xiàng)目地點(diǎn)在泰國(guó)灣某油田區(qū)，平臺(tái)所在海域水深19米，距離海岸約18km。需要拆除一座4腿井口平臺(tái)（WHP）和一座4腿處理平臺(tái)(PP)，兩座平臺(tái)通過(guò)棧橋連接，具體參數(shù)見(jiàn)下方表格。

圖1.1 平臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)照片

表1-1 平臺(tái)參數(shù)

在拆除前，2座平臺(tái)的井口已經(jīng)完成了封堵棄置，套管也已經(jīng)拆除完成。本項(xiàng)目主要工作包括:

I. 調(diào)研檢測(cè)、設(shè)計(jì)工作

II. 資源動(dòng)員

III. 水下準(zhǔn)備工作：如海生物清理，導(dǎo)管架吊點(diǎn)檢查清理

IV. 組塊拆除

V. 導(dǎo)管架拆除

VI. 施工現(xiàn)場(chǎng)清理及后調(diào)查

VII. 運(yùn)輸及碼頭卸船

VIII.陸地拆解及廢棄物處置

2 項(xiàng)目施工方案

本項(xiàng)目平臺(tái)主要分組塊和導(dǎo)管架兩部分吊裝，平臺(tái)組塊采用熱切割的方式斷開(kāi)組塊與導(dǎo)管架的連接，水下部分采用高壓水研磨料切割設(shè)備從導(dǎo)管架鋼樁內(nèi)部進(jìn)行切割，接下來(lái)介紹具體施工方案。

2.1 拆除施工前的準(zhǔn)備工作

在起重船到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拆除作業(yè)前，施工方對(duì)平臺(tái)組塊上需要提前切割拆除的設(shè)備、雜物等進(jìn)行清理，對(duì)吊點(diǎn)位置的障礙物進(jìn)行清理并恢復(fù)原組塊吊點(diǎn)。潛水員對(duì)導(dǎo)管架進(jìn)行了水下海生物清理，降低導(dǎo)管架自身重量，以保證導(dǎo)管架原吊點(diǎn)強(qiáng)度滿(mǎn)足吊裝要求。此外，由于這兩座平臺(tái)沒(méi)有帶纜走道，因此施工團(tuán)隊(duì)搭設(shè)了大量腳手架，并在組塊樁腿切割位置進(jìn)行了提前打磨切割。

圖2.1 吊點(diǎn)布置及吊點(diǎn)設(shè)計(jì)圖

圖2.2 平臺(tái)腳手架搭設(shè)

2.2 組塊拆除

起重船到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，在預(yù)先設(shè)計(jì)好的位置就位，將平臺(tái)上的火炬臂等影響吊裝的附屬件進(jìn)行提前拆除。準(zhǔn)備工作完成后，將索具連接至起重船吊鉤，斷開(kāi)組塊和導(dǎo)管架的連接，起重船吊裝并拆除平臺(tái)組塊，最終將組塊放置在運(yùn)輸駁船上進(jìn)行裝船固定。

圖2.3 組塊吊裝設(shè)計(jì)圖

圖2.4 組塊吊裝照片

2.3 導(dǎo)管架拆除

本項(xiàng)目導(dǎo)管架采用的是內(nèi)排泥、內(nèi)切割的方式進(jìn)行拆除，起重船將排泥設(shè)備吊放至導(dǎo)管架鋼樁內(nèi)部，將鋼樁內(nèi)部的泥沙排出，考慮到泰國(guó)當(dāng)?shù)氐姆ㄒ?guī)要求切割深度為泥面以下5米，本次排泥的深度為海底泥面以下6米，預(yù)留切割設(shè)備的高度余量。排泥完成后，起重船吊裝高壓水研磨料切割設(shè)備依次下放至鋼樁內(nèi)部完成導(dǎo)管架鋼樁切割。

最后由潛水員水下完成吊點(diǎn)的索具安裝作業(yè)，完成后起重船吊裝導(dǎo)管架至駁船進(jìn)行裝船固定。

圖2.5 導(dǎo)管架吊裝設(shè)計(jì)圖

圖2.6 導(dǎo)管架吊裝

3 技術(shù)難點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)

3.1 導(dǎo)管架鋼樁排泥、切割難點(diǎn)

本項(xiàng)目導(dǎo)管架安裝階段鋼樁連接方式采用的是公母頭連接的形式，每一節(jié)鋼樁都有一個(gè)24寸的內(nèi)部導(dǎo)向，排泥切割設(shè)備直徑需要足夠小以穿過(guò)24寸導(dǎo)向然后對(duì)36寸鋼樁內(nèi)部進(jìn)行排泥及切割作業(yè)，設(shè)備下放難度極大，如果不能順利下放到位將無(wú)法進(jìn)行排泥切割作業(yè)。

針對(duì)這些難點(diǎn)，項(xiàng)目組依據(jù)鋼樁參數(shù)對(duì)排泥及切割設(shè)備進(jìn)行改造，在設(shè)備上下兩端設(shè)置導(dǎo)向，保證了下放及回收階段能順利通過(guò)過(guò)渡段，確保排泥切割順利完成。

圖3.1 導(dǎo)管架安裝階段鋼樁形式

圖3.2 切割設(shè)備順利下放至樁內(nèi)

3.2 直腿導(dǎo)管架存在脫樁風(fēng)險(xiǎn)

本項(xiàng)目導(dǎo)管架鋼樁和導(dǎo)管腿之間沒(méi)有皇冠板等連接，導(dǎo)管架又為直腿，在方案審查階段專(zhuān)家擔(dān)心拆除后吊裝和運(yùn)輸過(guò)程中導(dǎo)管架和鋼樁之間會(huì)發(fā)生錯(cuò)位，產(chǎn)生脫樁情況。但導(dǎo)管架完全沒(méi)于水下，如何能夠經(jīng)濟(jì)的把鋼樁和導(dǎo)管架有效連接是個(gè)難點(diǎn)。

通過(guò)在每根鋼樁上打孔，安裝多個(gè)類(lèi)似楔塊的特殊裝置，如果在吊裝或運(yùn)輸過(guò)程發(fā)生脫樁情況，利用鋼樁自重，可快速實(shí)現(xiàn)鋼樁與導(dǎo)管架腿之間的自鎖固定功能，避免了其滑脫的風(fēng)險(xiǎn)，最大程度降低施工風(fēng)險(xiǎn)。

圖3.3 鋼樁楔塊安裝位置示意

圖3.4 水下導(dǎo)管架鋼樁防滑楔塊安裝

3.3 導(dǎo)管架完全沒(méi)于水下，吊點(diǎn)掛扣存在難度，

本項(xiàng)目導(dǎo)管架完全沒(méi)于水下，如何安全高效地進(jìn)行索具掛扣是一個(gè)難點(diǎn)。項(xiàng)目組采用的方案為預(yù)先將四根索具掛到起重船主鉤，通過(guò)調(diào)整主鉤位置避開(kāi)掛扣吊點(diǎn)上方。采用輔鉤將掛扣索具牽引至水下吊點(diǎn)位置，潛水員在水下進(jìn)行吊點(diǎn)掛扣，通過(guò)2名潛水員水下配合完成吊點(diǎn)掛扣作業(yè)。

圖3.5 導(dǎo)管架吊點(diǎn)索具安裝

4 結(jié)語(yǔ)

平臺(tái)拆除產(chǎn)業(yè)作為整個(gè)石油產(chǎn)業(yè)鏈的一環(huán)在國(guó)外部分地區(qū)已發(fā)展近半個(gè)世紀(jì)，在世界范圍內(nèi)每年有數(shù)百座平臺(tái)拆除，產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分成熟，考慮到全球范圍內(nèi)服役到期的平臺(tái)數(shù)量不斷增長(zhǎng)，平臺(tái)拆除發(fā)展前景廣闊。據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)調(diào)查估算，2050年以前，僅國(guó)內(nèi)拆除業(yè)務(wù)量就將超過(guò)500億人民幣，世界范圍內(nèi)將有超過(guò)6500座海洋石油平臺(tái)需要拆除，是海洋工程業(yè)務(wù)的重要增長(zhǎng)點(diǎn)。

本次國(guó)內(nèi)公司在泰國(guó)灣成功實(shí)施平臺(tái)拆除，既提升了國(guó)內(nèi)海洋工程公司在東南亞地區(qū)的影響力，也進(jìn)一步提升了國(guó)內(nèi)公司的平臺(tái)拆除水平，為國(guó)內(nèi)公司進(jìn)一步開(kāi)拓國(guó)際平臺(tái)拆除市場(chǎng)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。