海洋平臺上部結構安裝方法研究

韓延波

摘 要：當今社會，經濟全球化的發展，科學技術也逐漸呈現出世界一流水準，人們生活水平以及生活質量的不斷提升，對我國各行各業的發展提出了更高的要求。以油氣開發為例，人們對石油的需求只增不減，能源損耗的日漸嚴重，為我國的海上油氣開采事業帶來了推動力。本文就針對當前開發油氣田的海洋平臺結構進行闡述，針對其上部安裝工程方法展開細致研究。

關鍵詞：深海;油氣開采;平臺上部;結構安裝

近年來，我國經濟水平的快速提升，帶動了各行各業在市場經濟中的迅猛發展，對能源的需求量也創造了歷史新高度。在此背景下，國家為解決戰略性石油能源的需求，開始加強海上石油勘探，以達到緩解當前石油生產的局限性。但在目前的海洋平臺構建過程中，仍存在諸多的問題影響著工程的質量。因此，必須對其安裝方法進行深入分析，對其進行改善，努力實現可持續的發展。

1 海洋油氣開發工程的發展現狀

就目前世界上來看，石油資源的總儲量十分豐富，但社會生活發展對其需求量的大幅增加，也帶來了前所未有的能源危機，也因此各國把石油的開發轉到了海洋上。當前的海洋油氣儲量相當豐富，近占全球總資源總量的35%，可以滿足大量的石油產出。對我國而言，在海洋油氣開采工程起步較晚，不能與先進國家的技術、設備等相媲美，且以前呈歐美等企業壟斷形勢。隨著我國國力的增強，也不斷掌握了一些勘探以及開采手段，但也僅包括中海油總公司具備較強的“整裝”能力。相比之下，我國的海洋油氣開采工程有以下特征：首先，目前僅掌握了基本的水深鉆采技術，還沒有相對關鍵的建造技術。并且當前的鉆井平臺和一些主要生產裝置都只能滿足較淺水域的油氣開采需求，還沒有完全具備深水及超深海域的作業能力和技術水平。其次，我國目前所擁有的鉆采設備還不完善，其相關的配套設備沒有達到高新技術的水準，更大的依賴于外國引進，所以整體上還受限于國外，不能進行獨立的創新研究，阻礙發展進程。最后，在平臺設計和安裝方面，技術和方法都無法達到先進水平，平臺設計安裝屬于工程的關鍵技術，結構形式的差異可以為經濟帶來兩種不同的變化，制約著其發展步伐。

2 海洋平臺上部結構安裝方法研究

2.1 平臺上部組塊吊裝技術方案

該種技術屬于傳統的固定式海上平臺安裝技術，隨著海洋平臺規模的不斷增大，對其上部組塊結構的載重量要求越來越高。上部組塊的吊裝工序是整個工程的關鍵部分，對整個平臺建設過程的施工進度、造價成本以及安全指數等都起著制約作用，所以企業在這一工序的施工過程要投入很大的心力。所以在其設計階段，吊裝的計算分析步驟的精準度是一重要節點。

首先，對確定該上部組塊的吊裝重量，以及重心位置。這一步驟主要根據平臺結構自身的重量，所涉及的機械設備、電氣、儀表等各種設備的自重，并通過利用平臺的設計圖紙加以確定。該種技術主要采用SACS軟件的模擬性能，對其整體因素進行虛擬化分析，比如說平臺上部組塊的靜力、防震等方面的分析。其次，在完成上一步驟后要將分析的數據信息整合到重控報告內，并可以進行及時的調整。根據報告數據，對吊裝的吊點進行定位。整個吊裝過程，都要考慮結構以及吊繩的荷載系數，防止因強度不夠發生安全隱患。最后進行吊裝方案的制定，其作為整個工序的核心，要對運輸駁船和海上浮吊進行科學準確的選擇。兩者之間的距離、各自的外形尺寸、上部組塊與導管架的距離以及整體的安全指數等因素。對于海上平臺上部結構安裝過程，所需的結構物體積都較大，所需的技術水平相對較高，工程復雜，所以對吊裝技術方案的改進越來越緊迫。

2.2 平臺上部模塊的浮托法技術方案

這一方式是上述吊裝法的加強版，這一技術方案不再依賴起重船的作用，可直接對超重結構物進行安裝。由于其浮托性能，可以在進行上部模塊安裝時不占用船舶空間，減少其工作界面，很大程度節省了安裝進度。浮托法可根據不同設計原理有不同的分類。像一般情況下，其下部結構的形式分為固定式和浮動式。主要是根據下部與海洋接觸的結構的類型。浮動式的浮托所指的是其下部結構是利用浮式的結構物，通過壓力和水重量進行作業。而固定式的下部結構要與海底想接觸，是當前最為常見的一種方式。通過導管架等在海底進行固定，來支撐上部模塊的安裝工作。

再利用浮托法進行上部結構安裝時，對其安裝船的位置確定過程至關重要，其決定了整個施工過程的安全系數。一般會選擇動力定位浮托技術，因為該方式通過利用半潛船進行定位，運用過程相對簡單，大大減少了安裝所花費的時間成本，還可以有效控制不必要的費用支出，降低施工的安全風險。最突出的優勢就是其不受海洋深度的限制，可以為我們的深海油氣開采工程提供最大的支持，這也是未來深海作業的首選技術。該技術在我國的開發時間較短，但也在不斷的創新完善，以便為海洋油氣開采行業發揮最大的價值。

3 結束語

綜上所述，可以發現海洋平臺的關鍵作用，為后期的海上鉆井采油工作、運輸等工程項目提供安全可靠的場所。其上部結構的安裝質量以及穩定性決定了未來海上油氣開采的順利進行。只有保證其在安裝過程中的高質量、結構高穩定性，才能提供一個科學合理的海洋生產平臺，為我國的石油開發事業提供更大的發展動力，為社會做出更大的貢獻。

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（海洋石油工程股份有限公司，天津 300450）