一種自升式鉆井平臺防噴器安裝方法

劉春旭，孫 福，李紅艷，郭永恒

(太重(天津)濱海重型機械有限公司，天津 300452)

0 引 言

防噴器是自升式鉆井平臺的必要設備之一，用于控制井內壓力，保障平臺和平臺上人員的安全，通常安裝在平臺的月池區域[1]。為保證設備安全運行，一般需在懸臂梁和月池等結構安裝完成之后再安裝防噴器。然而，該安裝方式會引發吊裝不便和安裝空間受限等問題，因此需根據吊裝設備、平臺和懸臂梁空間限制等制訂詳盡的防噴器安裝方案。

本文結合某自升式鉆井平臺的防噴器安裝情況，介紹一種防噴器安裝方法，分析施工過程中應關注的重點和難點，并據此設計詳細的安裝步驟，給出各步驟應關注的要點，確保防噴器順利安裝。

1 設備簡介

該自升式鉆井平臺的最大作業水深為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，質量約為94 t。表1為防噴器結構參數；圖1為防噴器結構示意。

表1 防噴器結構參數

圖1 防噴器結構示意

2 安裝方案選擇

平臺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形、2個雙閘板及附件分別單獨上船，直接安裝在防噴器移運小車上，在月池內完成整體組裝。這種方式的優點是起重量小，操作相對方便，但存在以下缺陷：

(1)月池空間小，組裝環境差；

(2)需占用較長的安裝時間，影響懸臂梁月池區域其他設備的施工；

(3)起重操作存在盲點，操作空間狹小，發生磕碰的風險較高。

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，然后利用吊裝設備、轉運設備和船上自身的起吊設備將組裝完成的防噴器一次性安裝至月池防噴器移運小車上。采用整體上船方式的防噴器轉運過程見圖2。雖然這種方式需要起重設施具有很強的起重能力，但防噴器設備的完整性較好，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

通過上述分析，優先選用整體上船方式。此種上船方式需根據平臺距碼頭位置考慮防噴器上船方案，若平臺插樁位置距離船臺較遠，需采用船舶移運方案；若離船臺較近，可采用轉運平板車方案。本文采用轉運平板車方案，并根據實際情況作以下準備。

1)工裝平臺：預建面積大于10 m2的工作平臺，用于防噴器安裝工裝底座。

2)轉運設備：320 t轉運車，將工作平臺與防噴器一起轉運，滿足承載能力要求。

3)平臺吊裝設備：鉆井絞車起吊工裝和索具，125 t防噴器吊機用于在起吊過程中轉接。

4)鉆井平臺：平臺艉部朝向碼頭，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：結構見圖3。鉆井絞車起吊使用68 t起吊卸扣吊點起吊，125 t防噴器吊機起吊時使用托盤支撐塊，兩者在空中轉接。

圖3 防噴器起吊環結構圖

3 安裝步驟

按照上述方案設計安裝步驟。

3.1 防噴器轉運固定

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

3.2 鉆井平臺準備

1)井口清理：拆除轉盤補心，防止與絞車提升鋼絲繩干涉；鼠洞提至鉆臺面，防止在125 t防噴器吊機移動時發生干涉；將125 t防噴器吊機移至艉部，避開井心起吊位置；將月池內其他干涉物清理干凈。

2)設備準備：懸臂梁滑移設備可用；125 t防噴器吊機和移運設備可用；鉆井絞車可用。

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

3.3 防噴器轉運

利用防噴器的2個68 t提環將安裝固定好的防噴器連同鑄鋼平臺一起起吊至320 t轉運車上轉運，并在鑄鋼平臺四角焊接耳板固定。起吊用鋼絲繩隨防噴器一起轉運，以備上船使用。轉運車將防噴器運至碼頭前沿，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。松開工作平臺與防噴器連接的螺栓及其固定結構物，啟動鉆井絞車，提升防噴器。

3.5 防噴器吊機轉接

在起升防噴器吊機之前，先將其移動至懸臂梁艉部，并將托盤避開井口位置。防噴器吊機下面托盤結構見圖4[4]。油缸可驅動承載滑塊在環形軌道上實現一定角度的旋轉，方便對防噴器進行吊運安裝。

注：1為C形叉；2為油缸；3為承載滑塊；4為環形軌道

當絞車提升至防噴器吊機可承接的高度時，移動防噴器吊機，利用托盤接住防噴器。確認防噴器提升環上承載半圓完全進入主吊托盤承載滑塊內，緩慢提升防噴器吊機托盤，將載荷逐步轉移至吊機上，并通過大鉤載荷確認載荷全部釋放之后，拆除絞車起吊鋼絲繩。

3.6 安裝至防噴器移運臺車

將防噴器移運臺車轉移至井口等待位置。移動防噴器吊機至移運臺車上方，旋轉吊機托盤，使防噴器與移運臺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。將防噴器移運臺車移動至固定位置固定。

至此，整個安裝過程完成。

4 結 語

本文詳細介紹了一種自升式鉆井平臺防噴器的安裝方法。首先分析了分體式和整體式安裝方式的優缺點，并結合平臺和碼頭的特點確定選用整體式安裝方案，相應設計了安裝步驟并給出了各步驟的安裝要點。通過現場實踐，證實了該安裝方案是安全可行的，可供同類型平臺防噴器的安裝參考。