贯穿上下船体的插桩辅助坐底式生产储卸油平台制造技术

本发明专利技术公开了一种贯穿上下船体的插桩辅助坐底式生产储卸油平台，主体由上船体、下船体、若干桩腿及上下船体之间的导管架组成，上、下船体可以沿桩腿相对独立运动及位置锁定。上船体作为生产平台的载体，实现原油生产、驳运、计量及外输功能。下船体作为水下储油场所，桩腿(带桩靴)贯穿下船体，插入海床。本发明专利技术装置可以整体湿拖或干拖至作业水域，能够实现独立安装水下储油结构物，并在下一周期完成独立回收并拖航移位到其它作业水域，不需要使用海上专用安装设施，实现重复利用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种贯穿上下船体的插桩辅助坐底式生产储卸油平台，主体由上船体、下船体、若干桩腿及上下船体之间的导管架组成，上、下船体可以沿桩腿相对独立运动及位置锁定。上船体作为生产平台的载体，实现原油生产、驳运、计量及外输功能。下船体作为水下储油场所，桩腿(带桩靴)贯穿下船体，插入海床。本专利技术装置可以整体湿拖或干拖至作业水域，能够实现独立安装水下储油结构物，并在下一周期完成独立回收并拖航移位到其它作业水域，不需要使用海上专用安装设施，实现重复利用。【专利说明】贯穿上下船体的插粧辅助坐底式生产储卸油平台
本专利技术涉及一种海洋工程平台，更具体地说，涉及一种应用于海洋工程领域的具有原油生产、存储和外输功能的自升式生产平台。
技术介绍
全球开始海上油气开发以来，随着水深的不断增大，发现了许多边际油气田。所谓海上边际油气田，是指受地质因素、储量、水深、油气价格、离岸或离已有基础设施的距离等各种因素的限制，采用常规开发式(固定平台，油气输送管线等)不能取得经济效益的油气田。 当前海上边际油田的开发模式主要有大跨度井、海底生产系统及可移动生产装置。其中可移动生产装置包括浮式生产储油轮(如FPS0)，半潜浮式生产平台(Semi)，以及自升式生产平台。对于FPSO和Semi，投资巨大，不适合小型或边际油田开采。现有的自升式生产平台要么无储油功能，需依赖于FSO (浮式储油轮)或需要昂贵的海管施工，只有在成熟可用管网的边际油田采用；要么有储油功能，但安装定位时需要动用其它大型海上专用安装设施，操作难度大，费用昂贵，且储油舱平台不能重复利用。 因此独立作业的生产储卸油平台技术引起各油公司高度重视，尤其是针对敏感的海上边际油田开发成本问题，如何降低投资成本和操作费用是新型平台专利得到工程应用的核心竞争力。 具体说，现有技术具有储油功能的自升式生产平台如图1?4所示，图1:独立建造的装有桩腿结构的生产平台，标号I为生产平台，标号3为桩腿结构。图2:独立建造的装有导管架的储油舱平台，标号2为储油舱平台，标号4为导管架，标号5为固桩结构。图3:生产平台与储油舱平台对位合拢安装的中间过程。图4:处于作业状态的生产平台。现有技术生产储卸油平台是采用分体式建造，水下储油舱平台2与生产平台I分体建造、分体拖航。图1、图2为现有技术中独立的上生产平台在与下部储油平台合拢前的漂浮状态示意图。生产平台I的桩腿3处于升起状态。图3中，在预定海域就位时需要在使用工程船平整完海底的情况下，将储油舱平台2下放到海床上。然后如图3所示定位水面上生产平台1，下放桩腿3，完成与水下储油舱对接，最后需要在储油舱平台底部裙板间隙中充填水泥。整个安装过程需要在非常良好的气象窗口期，需要动用其它大型海上专用安装设施，费用昂贵，是超高风险作业，且储油舱平台不能重复利用。图1-4中，标号A为海平面，标号B为海床。
技术实现思路
本专利技术通过对细分市场的充分技术调研、研究，提出一种易于建造、通用性强、可再利用、系统集成度高、相对投资成本和操作费用低的新型海上平台——贯穿上下船体的插桩辅助坐底式储卸油平台方案。上船体作为生产平台的载体，实现原油生产、驳运、计量及外输功能。下船体作为水下储油场所，桩腿(带桩靴)贯穿下船体，插入海床。专利技术装置可以整体湿拖或干拖至作业水域，能够实现独立安装水下储油结构物，并在下一周期完成独立回收并拖航移位到其它作业水域，不需要使用海上专用安装设施，实现重复利用。 为了达到上述目的，本专利技术提供一种贯穿上下船体的插桩辅助坐底式生产储卸油平台，包括水上生产平台和水下储油平台。所述水上生产平台和水下储油平台均为浮体式结构，能够实现水上漂浮；所述生产平台设置有贯穿所述生产平台和水下储油平台并配备升降装置的桩腿；所述水下储油平台设置有与所述桩腿连接的固桩结构，用于连接桩腿的下部，从而所述水上生产平台和水下储油平台构成连为一体的浮体结构。此外，桩腿底端设置用于插入海床的桩靴。 其中，浮体结构的实现:拖航工况下，桩腿和下船体完全回收，桩腿处于升起状状态，通过排载，利用上船体或下船体作为浮体，实现漂浮。 此外，在所述水上生产平台和水下储油平台之间设置导管架。 本专利技术装置主体由上、下船体、若干桩腿及导管架组成，桩腿结构贯穿上、下船体。通过升降装置及固桩结构，上、下船体可以沿桩腿相对独立运动及位置锁定。 专利技术装置根据上述的上、下船体可以沿桩腿相对独立运动及位置锁定的创新性，能够在作业海域水面上独立下放下船体和桩腿到海床，并举升上船体，完成独立安装，或相反程序，完成独立回收。完全避免了传统的具有储油功能的自升式平台需要其它大型海上专用安装设施的使用。 本专利技术装置上船体作为生产平台的载体，实现原油生产、驳运、计量、外输功能；下船体作为水下储油舱。 作业工况下，下船体在海床上坐底，桩腿(带桩靴)贯穿下船体，插入海床；上船体沿桩腿抬升到水面上一定高度；上、下船体之间通过导管架，实现上下船体之间的系统联系O 本专利技术装置在某海域完成作业任务后，独立回收水下桩腿和下船体，可以整体拖航移位到另一目标海域继续作业，实现重复利用。 本专利技术装置通过桩腿结构贯穿生产平台(上船体)与水下储油舱平台(下船体)，通过上船体的升降装置及下船体的固桩结构，上、下船体可以沿桩腿相对独立运动及位置锁定。整个装置整体建造、整体拖航。 本专利技术装置根据上述的上、下船体可以沿桩腿相对独立运动及位置锁定的创新性，能够在作业海域水面上独立下放下船体和桩腿到海床，桩靴贯穿下船体插入海床下，并举升上船体，完成独立安装，或执行相反程序，完成独立回收水下储油舱平台。完全避免了传统的具有储油功能的自升式平台需要海上对接这一超高风险作业，及对大型海上专用安装设施的使用。在某一海域作业完毕，可以整体拖航移位到另一目标海域继续作业，实现重复利用。 【专利附图】【附图说明】 图1是现有技术水上生产平台的独立结构示意图。 图2是现有技术水下储油平台的独立结构示意图 图3是现有技术生产平台和储油平台对位合拢的工作状态示意图。 图4是现有技术生产平台和储油平台工作状态示意图。 图5是本专利技术上船体、下船体整体建造与拖航的状态结构示意图，示出了下船体和桩腿完全回收的状态。 图6是本专利技术装置独立定位安装过程中状态示意图。 图7是本专利技术装置工作状态示意图。 图中，I为上船体；2为下船体；3为桩腿；4为导管架；5为固桩结构；6为升降装置；标号A为海平面,标号B为海床。 【具体实施方式】 如图5?7所示，插桩辅助坐底式生产储卸油平台包括上船体、下船体、桩腿3、导管架4。 具体说，水上生产平台I和水下储油平台2分别对应上船体和下船体。水上生产平台I和水下储油平台2均为浮体式结构；生产平台I设置有贯穿所述生产平台并配备升降装置的桩腿；所述桩腿设置有与水下储油平台2连接的固桩结构，从而所述水上生产平台I和水下储油平台2构成连为一体的浮体。图中，标号3为桩腿；标号4为导管架；标号5为固桩结构；标号6为升降装置 其中，升降装置、桩腿以及固桩结构分别参考如下两篇文献记载的现有技术予以实现。 文献1:孙东昌，潘斌.海洋自升式移动平台设计与研究.上海交通大学出版社.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种贯穿上下船体的插桩辅助坐底式生产储卸油平台，包括水上生产平台(1)和水下储油平台(2)，其特征在于，所述水上生产平台(1)和水下储油平台(2)均为浮体式结构；所述水上生产平台(1)设置有贯穿所述水上生产平台和所述水下储油平台(2)并配备升降装置的桩腿；所述水下储油平台(2)设置有与所述桩腿连接的固桩结构，从而所述水上生产平台(1)和水下储油平台(2)连为一体浮体结构；此外，所述桩腿底端设置用于插入海床的桩靴。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜福洪，刘洪峰，伞立忠，郑文彦，董庆辉，王飞，
申请(专利权)人：大连船舶重工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21