大型平臺導管架滑移下水法安裝的應(yīng)用研究

袁尚晨 彭甲志 李新超

（海洋石油工程股份有限公司， 天津 300452）

1 項目簡介

南海某油田開發(fā)項目導管架重量約為31500噸，由海洋石油229裝載至施工現(xiàn)場后，采用滑移下水的方法進行海上安裝。海洋石油229配有兩條滑道和兩個下水搖臂，駁船總長度為215m、寬度42m/65m、型深14.25m，共30個壓載艙，調(diào)載系統(tǒng)能力為4×3500m3/h[1-3]。

導管架下水區(qū)域水深約190m，下水施工所需船舶及設(shè)備資源如表1、表2所示。

表1 導管架下水施工船舶資源表

2 導管架滑移下水設(shè)計方案

該導管架從下水駁船滑移下水，駁船下水初始條件為船尾初傾角4.25°，船中吃水11.115m，下水后自扶正至自由漂浮狀態(tài)。由2個15,000HP三用拖輪拖纜以及浮吊9#、10#艉錨纜濕拖自扶正后處于自由漂浮狀態(tài)的導管架至平臺位置，1艘備用三用拖輪協(xié)助駁船保持方位。連接吊裝索具，浮吊主吊機吊導管架就位。一些注意事項如下：

a. 操作時應(yīng)嚴格遵照導管架下水就位所必需的環(huán)境條件要求進行作業(yè)。

b. 導管架安裝前，需對施工場地進行預(yù)調(diào)查，以保證海底沒有防礙導管架下水及就位的障礙物。

c. 導管架下水及扶正前，應(yīng)對導管架，注水系統(tǒng)，封隔器，索具等進行外觀檢查。發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時報告，并在導管架下水前予以修復。

d. 應(yīng)在給定的地點安裝導管架，坐標、方位等滿足技術(shù)規(guī)格書要求，并提供書面報告。

e. 在導管架下水過程中及下水后，要保證2個有60T的系纜柱的三用拖輪，并有另1個三用拖輪協(xié)助下水駁船定位。

f. 施工現(xiàn)場條件允許并確定海底并無障礙物時，導管架才能實施下水作業(yè)。

2.1 導管架下水前海上準備檢查表

a. 切除導管架固定斜支撐準備。

b. 檢查索具及吊點。

c. 獲得業(yè)主代表及海事保險批準作業(yè)。

d. 分別連接2個拖輪拖纜至導管架，待命。

e. 連接一個拖輪拖纜至下水駁船(在逆流側(cè))，待命。

f. 檢查下水駁船上人員及設(shè)備情況。

g. 按照計劃壓載駁船尾傾。

h. 分5階段切除固定斜支撐。

i. 確定裝載鋼樁的駁船48小時內(nèi)在施工現(xiàn)場。

j. 旋轉(zhuǎn)吊機至下放導管架狀態(tài)。

k. 確定人員及設(shè)備以送至導管架。

l. 檢查導管架/下水駁船/浮吊等的可能干擾。

m. 吊裝索具外觀檢查。

n. 人工切除纜繩以避免吊裝時對尼龍纜的可能傷害。

o. 確定ROV工作狀態(tài)良好。

p. 確認駁船尾傾，吃水。

q. 檢查導管架腿的每個壓載艙剩余氣壓 (比較濕拖前氣壓)。

r. 確認所有壓載艙密閉。

s. 確認天氣情況。

t. 確認海流測量（表面流及底層流）。

u. 確認駁船千斤頂系統(tǒng)。

v. 海底調(diào)查。

w. 拖輪及分包商起重船至導管架纜繩在下水前處于松散狀態(tài)。

2.2 下水程序

導管架下水應(yīng)依據(jù)以下進行操作：

a. 浮吊動員至現(xiàn)場后拋錨就位，然后移至平臺位置250m處，保持系泊錨纜45 t待命。

b. 在浮吊甲板擺放安裝設(shè)備，包括打樁錘、調(diào)平工具、灌漿機具、注水/排水設(shè)備、潛水設(shè)備、ROV及鋼材。

c. 海底ROV檢查。

d. HYSY229 就位于平臺位置北面450m。

e. 下水設(shè)備準備及千斤頂系統(tǒng)，壓載泵等功能檢測。

f. 依照檢查表作下水前狀況調(diào)查。

g. 下水前協(xié)調(diào)動員會 ，獲得海事?lián)ＷC書及業(yè)主代表作業(yè)許可。

h. 全體施工人員動員并熟悉相關(guān)主要操作流程。

i. 連接浮吊船尾#9 & #10錨纜至導管架。

j. 連接2個拖輪至導管架濕拖纜繩以控制下水后自浮狀態(tài)導管架。

k. 連接另1拖輪至駁船以控制其方位。

l. 天氣情況許可的情況下，壓載駁船尾傾，分階段開始去除前4步的綁扎固定件，并安全地放置到甲板。

m. 按調(diào)載方案將HYSY229壓載至艉傾為4.25°，船中吃水11.11m。

n. 進一步確認天氣預(yù)報及海況滿足作業(yè)限制后，去除最后一步綁扎固定件（第5步），并安全地放置到甲板，不切割下水固定制動板。

o. 最后確認駁船和導管架干擾物，甲板散件，駁船浮態(tài)及方位。

p. HYSY229最終就位并調(diào)整朝向。

q. 放松拖輪拖纜90m以及浮吊艉錨纜110m。

r. 切割下水固定制動板。

s. 若導管架未動，啟動助推系統(tǒng)。

t. 導管架下水。

3 導管架下水計算分析

導管架下水計算分析采用MOSES程序。如圖1所示，下水初始條件為駁船船尾初始傾角4.25°，船首吃水3.15m，船中吃水11.115m，下水后自扶正至自由漂浮狀態(tài)。如圖2所示，從導管架下水啟動到搖臂開始翻轉(zhuǎn)的時間約為31.25s；如圖3所示，從下水啟動到導管架和駁船分離的時間約為42.5s；如圖4、圖5和圖6所示，整個下水過程中導管架結(jié)構(gòu)與海床表面的凈間隙最小數(shù)值為85.39米，滿足不觸底的規(guī)范要求。

圖3 導管架和駁船分離（時間為42.5s）

圖4 下水完成后導管架的浮態(tài)

圖5 導管架下水軌跡圖

圖6 導管架入水后與海床間隙

4 結(jié)語

隨著海洋油氣開發(fā)逐步的由淺海向深海延伸，平臺導管架的建造規(guī)模也朝著深水化、大型化的方面發(fā)展。基于南海某油田開發(fā)項目導管架滑移下水安裝案例對大型導管架滑移下水所需的船舶設(shè)備資源、施工程序及步驟、計算分析等內(nèi)容進行了簡要介紹。可為其它大型導管架滑移下水工程實踐提供參考。