导管架用变径桩及导管架调平方法技术

本发明专利技术涉及一种导管架用变径桩及导管架调平方法，导管架用变径桩包括上桩段、变径桩段、和下桩段，上桩段为柱状；下桩段为柱状，下桩段的横截面尺寸大于上桩段的横截面尺寸；变径桩段设置在上桩段和下桩段之间；其中，上桩段、下桩段和变径桩段为一体桩，变径桩内部中空；变径桩在安装时能够应用小桩径吊桩器和小桩径调平器，实现变径桩的吊装和导管架的调平，降低了吊桩器和调平器的购置费用，降低了水深范围为300m

【技术实现步骤摘要】
导管架用变径桩及导管架调平方法


[0001]本专利技术涉及海洋油气开发设备
，尤其涉及一种导管架用变径桩及导管架调平方法。

技术介绍

[0002]南海陆坡区存在一批300m
‑
400m水深的油气田，300m
‑
400m水深范围属于超深水范围，在这一水深范围的油气开发中，相比浮式平台，导管架平台是一种更具经济性更好的平台模式。
[0003]但在超深水恶劣的环境条件下，会导致固定导管架于海床的水下钢桩直径大(直径达到108英寸)、入泥深，单桩重量大(重量达到800吨)，对用于钢桩安装的吊桩器能力提出很高要求。同时，海底沙坡沙脊等不平整地貌严重影响导管架的就位水平度，需要使用调平器进行导管架调平。现有技术中，目前使用的钢桩需要采用大桩径吊桩器和大桩径调平器进行吊装与调平，大桩径吊桩器和大桩径调平器购置费用高，大大增加了安装成本。而现有的小桩径吊桩器(适用钢桩内径范围为2374mm～2501mm,钢桩壁厚最大不超100mm)和小桩径调平器(适用于102英寸桩径)，无法满足直径大、重量大的钢桩的吊桩和导管架调平使用。
[0004]因此，亟需开发一种能够应用小桩径吊桩器、小桩径调平器吊桩和导管架调平使用的钢桩，从而降低吊桩器和调平器的购置费用，降低水深范围为300m
‑
400m的油气田的开发成本。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种导管架用变径桩及导管架调平方法，在安装时能够应用小桩径吊桩器和小桩径调平器，实现变径桩的吊装和导管架的调平，降低了吊桩器和调平器的购置费用，降低了水深范围为300m
‑
400m的油气田的开发成本。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：
[0007]一种导管架用变径桩，包括：
[0008]上桩段；
[0009]下桩段，所述下桩段的横截面尺寸大于所述上桩段的横截面尺寸；
[0010]变径桩段，设置在所述上桩段和所述下桩段之间；
[0011]其中，所述上桩段、所述下桩段和所述变径桩段为一体桩，所述变径桩内部中空。
[0012]优选地，所述上桩段和所述下桩段均为圆柱状；所述变径桩段的顶部直径与所述上桩段的直径相同，所述变径桩段的底部直径与所述下桩段的直径相同，呈锥体状。
[0013]优选地，所述变径桩整体为钢桩。
[0014]优选地，所述变径桩上套设有裙桩套筒，所述裙桩套筒覆盖所述变径桩段、部分所述下桩段和部分所述上桩段，用于引导所述变径桩的安装并保护所述变径桩。
[0015]优选地，所述裙桩套筒的内径大于所述下桩段的直径，所述裙桩套筒内壁与所述
变径桩之间形成环空区，所述裙桩套筒的上部呈阶梯状，顶部的内径逐级增大，用于与调平器连接。
[0016]优选地，所述下桩段与所述裙桩套筒之间的环空区设有使两者固定在一起的灌浆层。
[0017]优选地，所述裙桩套筒上设有用于临时固定所述裙桩套筒与所述变径桩的夹桩器，所述夹桩器位于上桩段的下部。
[0018]一种导管架调平方法，基于所述的导管架用变径桩实现，其特征在于，导管架四个角的位置分别设有裙桩套筒，将所述变径桩打入每组所述裙桩套筒内，包括如下步骤：
[0019]将吊桩器自上桩段顶部插入桩身内，并膨胀固定；
[0020]通过浮吊将所述变径桩起吊成竖直状态，插入所述裙桩套筒内；
[0021]通过打桩锤将所述变径桩沿着所述裙桩套筒贯入所述海床中至设定深度；
[0022]将调平器下放，套设在所述变径桩上，所述调平器下端伸入所述裙桩套筒，调平器下夹爪夹紧所述裙桩套筒的内壁；所述调平器上端高于所述裙桩套筒的顶部，调平器上夹爪夹紧所述上桩段；
[0023]通过驱动所述调平器下夹爪和所述调平器上夹爪之间调平器提升油缸，提升裙桩套筒，进而带动所述导管架的一角升高；
[0024]通过上述步骤调整其他述所述裙桩套筒的高度，实现所述导管架调平。
[0025]优选地，将调平器下放，套设在所述变径桩上，所述调平器下端伸入所述裙桩套筒，调平器下夹爪夹紧所述裙桩套筒的内壁；包括：将所述调平器下端伸入所述裙桩套筒与所述上桩段的环空区，所述调平器下夹爪在所述环空区夹紧所述裙桩套筒的内壁。
[0026]优选地，所述导管架调平后，通过夹桩器夹持所述上桩段，使所述变径桩与所述裙桩套筒临时固定，收回所述调平器，对所述下桩段与所述裙桩套筒之间的环空区进行灌浆，使所述变径桩与所述裙桩套筒固定。
[0027]本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
[0028]1.本专利技术提供的导管架用变径桩，变径桩的上桩段可以实现使用现有的小桩径吊桩器进行吊桩，降低了吊桩器的购置成本。
[0029]2.本专利技术提供的导管架用变径桩，通过变径桩与裙桩套筒的相互配合，实现利用现有小桩径调平器对导管架进行调平，降低了调平器的购置成本，降低了水深范围为300m
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400m的油气田的开发成本。
[0030]3.本专利技术提供的导管架调平方法，通过调平器调整变径桩与裙桩套筒之间的相对位置，实现了导管架调平。
附图说明
[0031]图1是本专利技术一实施例提供的变径桩与裙桩套筒装配示意图。
[0032]图2是本专利技术该实施例提供的变径桩的整体结构示意图。
[0033]图3是本专利技术该实施例提供的变径桩起桩示意图。
[0034]图4是本专利技术该实施例提供的调平器结构示意图。
[0035]图5是本专利技术该实施例提供的变径桩调整示意图。
[0036]图6是本专利技术该实施例提供的导管架调平步骤流程图。
[0037]附图中标记：
[0038]1为下桩段，2为变径桩段，3为上桩段，4为裙桩套筒，5为夹桩器，6为调平器，61为调平器下环体，62为调平器上环体，63为调平器提升油缸，64为调平器下夹爪，65为调平器上夹爪，7为吊桩器。
具体实施方式
[0039]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0040]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0041]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“装配”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导管架用变径桩，其特征在于，包括：上桩段；下桩段，所述下桩段的横截面尺寸大于所述上桩段的横截面尺寸；变径桩段，设置在所述上桩段和所述下桩段之间；其中，所述上桩段、所述下桩段和所述变径桩段为一体桩，所述变径桩内部中空。2.根据权利要求1所述的导管架用变径桩，其特征在于，所述上桩段和所述下桩段均为圆柱状；所述变径桩段的顶部直径与所述上桩段的直径相同，所述变径桩段的底部直径与所述下桩段的直径相同，呈锥体状。3.根据权利要求1所述的导管架用变径桩，其特征在于，所述变径桩整体为钢桩。4.根据权利要求1所述的导管架用变径桩，其特征在于，所述变径桩上套设有裙桩套筒，所述裙桩套筒覆盖所述变径桩段、部分所述下桩段和部分所述上桩段，用于引导所述变径桩的安装并保护所述变径桩。5.根据权利要求4所述的导管架用变径桩，其特征在于，所述裙桩套筒的内径大于所述下桩段的直径，所述裙桩套筒内壁与所述变径桩之间形成环空区，所述裙桩套筒的上部呈阶梯状，顶部的内径逐级增大，用于与调平器连接。6.根据权利要求5所述的导管架用变径桩，其特征在于，所述下桩段与所述裙桩套筒之间的环空区设有使两者固定在一起的灌浆层。7.根据权利要求1所述的导管架用变径桩，其特征在于，所述裙桩套筒上设有用于临时固定所述裙桩套筒与所述变径桩的夹桩器，所述夹桩器位于上桩段的下部。8.一种导管架调平方法，基于如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙友义，付殿福，张晖，邵卫东，于春洁，王朝阳，梁文洲，王丽勤，张力昂，
申请(专利权)人：中海石油中国有限公司北京研究中心，
类型：发明
国别省市：