大型导管架平台技术课件.ppt

中国石油海洋工程有限公司中国石油海洋工程有限公司China National Petroleum Offshore Engineering CO. LTD大型导管架平台技术1主要内容主要内容四个四个四个四个部分部分部分部分概概概概          述述述述导管架设计、预制和安装导管架设计、预制和安装导管架设计、预制和安装导管架设计、预制和安装结结结结      论论论论组块设计、预制和安装组块设计、预制和安装组块设计、预制和安装组块设计、预制和安装2中国石油海洋工程有限公司中国石油海洋工程有限公司China National Petroleum Offshore Engineering CO. LTD第一部分 概述Norway Training3 1947 1947年，出现世界上第一年，出现世界上第一座钢质固定平台后，发展很座钢质固定平台后，发展很快7070年代，在美国路易斯年代，在美国路易斯安那州墨西哥湾建成了当时安那州墨西哥湾建成了当时世界上最大的钢质固定平台，世界上最大的钢质固定平台，水深达到水深达到312m312m　一、概一、概￿￿￿￿￿￿述述￿￿￿￿4 经过近经过近6060多年的发展，钢制导管架多年的发展，钢制导管架平台从设计、预制和海上安装技术已经平台从设计、预制和海上安装技术已经是一套非常成熟的技术，直到目前为止，是一套非常成熟的技术，直到目前为止，它仍然是海上油田开发它仍然是海上油田开发应用最广泛应用最广泛的一的一种类型。

种类型 使用最深的水深是使用最深的水深是460460米，导管架最大米，导管架最大重量：上部组块最大重量为：重量：上部组块最大重量为：3300033000吨吨　　一、概一、概￿￿￿￿￿￿述述￿￿￿￿5 桩基式平台桩基式平台  由钢质桩、导管架和由钢质桩、导管架和平平台台组成导管架先在陆上预制组成导管架先在陆上预制, ,浮运或用浮运或用驳船拖运到安装地点就位驳船拖运到安装地点就位, ,然后打桩将导然后打桩将导管架固定，导管架顶部安装管架固定，导管架顶部安装甲板甲板，所有，所有设备都安装在设备都安装在甲板甲板上 可用来钻生产井和采油可用来钻生产井和采油一、概一、概￿￿￿￿￿￿述述￿￿￿￿Drilling Modules Jacket & Piles: Integrated Deck & 平台的优点是井口安装在平台甲板上，钻井和采油作平台的优点是井口安装在平台甲板上，钻井和采油作业在平台上进行，工艺简单，操作安全方便业在平台上进行，工艺简单，操作安全方便 　一、概一、概￿￿￿￿￿￿述述￿￿￿￿7中国石油海洋工程有限公司中国石油海洋工程有限公司China National Petroleum Offshore Engineering CO. LTD第二部分 导管架建造技术Norway Training8二、二、二、二、导导管架建造技管架建造技管架建造技管架建造技术术￿￿￿￿1 1、导管架、导管架- -设计设计•给生产设施提供支撑并保持稳定给生产设施提供支撑并保持稳定 （They provide the substructure for the production facility (topside), keeping it stable above the waves）•支撑和保护隔水套管及海底管线立管支撑和保护隔水套管及海底管线立管（They support laterally and protect the 26-30 inch well conductors and the pipeline riser）导管架和桩的安装方法对设计具有重要的影响导管架和桩的安装方法对设计具有重要的影响（The installation methods for the jacket and the piles have a profound impact on the design.）导管架的主要功能导管架的主要功能（Jackets functions）910二、二、二、二、导导管架建造技管架建造技管架建造技管架建造技术术￿￿￿￿1 1、导管架、导管架- -设计设计导管架的设计荷载导管架的设计荷载11二、二、二、二、导导管架建造技管架建造技管架建造技管架建造技术术￿￿￿￿1 1、导管架、导管架- -设计设计导管架设计的主要内容导管架设计的主要内容导管架设计标准：导管架设计标准： API RP2A (WSD) (LRFD): USAAPI RP2A (WSD) (LRFD): USANORSOK: NorwayNORSOK: NorwayISO199XXX: internationalISO199XXX: international极限状态：极限状态：极限载荷状态ULS确定正常工作状态的极限值变形极限状态SLS确定变形的极限值事故极限状态ALS非正常工作载荷的极限值疲劳极限状态FLS循环载荷的效应二、导管架建造技术二、导管架建造技术二、导管架建造技术二、导管架建造技术极限状态的组合极限状态的组合1 1、导管架、导管架- -设计设计二、导管架建造技术二、导管架建造技术二、导管架建造技术二、导管架建造技术气隙气隙1 1、导管架、导管架- -设计设计二、导管架建造技术二、导管架建造技术二、导管架建造技术二、导管架建造技术 疲劳设计疲劳设计设计软件：设计软件：SesamSesamAsasAsasUSFOS (SESAM)USFOS (SESAM)ABAQUSABAQUSPatranPatranAUTOSHIPAUTOSHIPInstalljac (Sesam)Installjac (Sesam)SimoSimoSplice (Sesam)Splice (Sesam)GRLWeapGRLWeapShakeShakeCAJAC (3D AutoCad)CAJAC (3D AutoCad)1 1、导管架、导管架- -设计设计15二、二、二、二、导导管架建造技管架建造技管架建造技管架建造技术术￿￿￿￿1 1、导管架、导管架- -设计设计导管架设计的注意事项：导管架设计的注意事项：桩的布置位置桩的布置位置吊耳的位置吊耳的位置打桩过程中可能与格床，桩和桩锤干涉打桩过程中可能与格床，桩和桩锤干涉固定立管的位置固定立管的位置 . .立管和立管和J J形管的路径形管的路径 X X型斜撑非常有效型斜撑非常有效 桩靴用筋板与导管架腿连接桩靴用筋板与导管架腿连接 避免重叠结头避免重叠结头 尽可能减少管的数量尽可能减少管的数量 . .估计阳极块和涂料重量估计阳极块和涂料重量 二、大型二、大型二、大型二、大型导导管架管架管架管架设计设计、、、、预预制和安装技制和安装技制和安装技制和安装技术术￿￿￿￿方方  法法卧卧 式式预预制预预制2 2、导管架、导管架- -预制预制立立 式式分片预制分片预制总装总装16导管架预制导管架预制导管架预制导管架预制二、大型二、大型二、大型二、大型导导管架管架管架管架设计设计、、、、预预制和安装技制和安装技制和安装技制和安装技术术￿￿￿￿卧式预制立式预制分片预制总装二、大型二、大型二、大型二、大型导导管架管架管架管架设计设计、、、、预预制和安装技制和安装技制和安装技制和安装技术术￿￿￿￿3 3、导管架、导管架- -装船装船起重装船多轮车装船滑移装船二、大型二、大型二、大型二、大型导导管架管架管架管架设计设计、、、、预预制和安装技制和安装技制和安装技制和安装技术术￿￿￿￿4 4、导管架、导管架- -运输运输多船拖行单船拖行双船拖行双船拖行二、大型二、大型二、大型二、大型导导管架管架管架管架设计设计、、、、预预制和安装技制和安装技制和安装技制和安装技术术￿￿￿￿ 导管架在建造场地的码头上以竖立式（小型导管架）或者水平式导管架在建造场地的码头上以竖立式（小型导管架）或者水平式The jacket is built in the vertical (smaller jackets) or horizontal position (bigger jackets) on a（大型导管（大型导管架）架）进行建造。

导管架装载并固定在驳船上进行建造导管架装载并固定在驳船上在海上驳在海上驳quay of a fabrication site. The jacket is loaded-out and fastened aboard a barge. At the offshore船被锚固海上起重船旁边的区域导管架吊离驳船，水平放到，船被锚固海上起重船旁边的区域导管架吊离驳船，水平放到，location the barge is moored alongside an offshore crane vessel. The jacket is lifted off the barge, 并且平稳地放到海底在导管架放置海底之后，桩安装在桩裙里，并且平稳地放到海底在导管架放置海底之后，桩安装在桩裙里，upended from the horizontal, and carefully set down onto the seabed. After setting down the jacket, 并插入海底固定桩至导管架完成了整个安装并插入海底固定桩至导管架完成了整个安装the piles are installed into the sleeves and, driven into the seabed. Fixing the piles to the jacket completes the installation.5 5、导管架、导管架- -安装安装20吊装法安装吊装法安装二、大型二、大型二、大型二、大型导导管架管架管架管架设计设计、、、、预预制和安装技制和安装技制和安装技制和安装技术术￿￿￿￿5 5、导管架、导管架- -安装安装在海上安装位置导管架滑移脱离在海上安装位置导管架滑移脱离At the offshore location the jacket is slid off驳船。

导管架缓慢的沉入水中驳船导管架缓慢的沉入水中，the barge. It immerses deeply into the water然后呈现漂浮状态然后呈现漂浮状态and assumes a floating position afterwards5 5、导管架、导管架- -安装安装二、大型二、大型二、大型二、大型导导管架管架管架管架设计设计、、、、预预制和安装技制和安装技制和安装技制和安装技术术￿￿￿￿22在导管架结构中，要求两个平行重的垂直构架，在导管架下水时具有在导管架结构中，要求两个平行重的垂直构架，在导管架下水时具有Two parallel heavy vertical trusses in the jacket structure are required, capable of taking the支撑反力的能力达到减小支撑反力的能力达到减小导管架的冲击导管架的冲击力和移动，摇臂设置在驳船力和移动，摇臂设置在驳船support reactions during launching. To reduce forces and moments in the jacket, rocker arms are的船尾。

通过控制浮箱中的水量到达导管架竖立，然后放置在海床上的船尾通过控制浮箱中的水量到达导管架竖立，然后放置在海床上attached to the stern of the barge. The next phase is to upright the jacket by means of controlled flooding of the buoyancy tanks and then set down onto the seabed. 自动放到的导管架在自动下水后获得一个竖立的位置，打桩与桩、导自动放到的导管架在自动下水后获得一个竖立的位置，打桩与桩、导Self-upending jackets obtain a vertical position after the launch on their own. Piling and pile/jacket fixing completes the installation.管架完成安装管架完成安装二、大型二、大型二、大型二、大型导导管架管架管架管架设计设计、、、、预预制和安装技制和安装技制和安装技制和安装技术术￿￿￿￿5 5、导管架、导管架- -安装安装23海上滑移法下水海上滑移法下水5 5、导管架、导管架- -安装安装二、大型二、大型二、大型二、大型导导管架管架管架管架设计设计、、、、预预制和安装技制和安装技制和安装技制和安装技术术￿￿￿￿二、大型二、大型二、大型二、大型导导管架管架管架管架设计设计、、、、预预制和安装技制和安装技制和安装技制和安装技术术￿￿￿￿6 6、打桩、打桩25中国石油海洋工程有限公司中国石油海洋工程有限公司China National Petroleum Offshore Engineering CO. LTD第三部分 组块建造技术26271 1、组块、组块- -设计设计The major functions on the deck of an offshore platform are:•well control •support for well work-over equipment •separation of gas, oil and non-transportable components in the raw product, e.g. water, parafines/waxes and sand •support for pumps/compressors required to transport the product ashore •power generation •accommodation for operating and maintenance staff.三、大型三、大型三、大型三、大型组块设计组块设计、、、、预预制和安装技制和安装技制和安装技制和安装技术术￿ ￿ ￿ ￿281 1、组块、组块- -设计设计上部组块的主要功能上部组块的主要功能:井控制井控制 •支撑工作支撑工作设备 •分离气和油以及原油中非分离气和油以及原油中非输送送组分（如水、蜡和砂）分（如水、蜡和砂） •支撑支撑泵、、压缩机等机等输送送设备 •发电机机•给操作和操作和维修人修人员提供食宿提供食宿三、大型三、大型三、大型三、大型组块设计组块设计、、、、预预制和安装技制和安装技制和安装技制和安装技术术￿ ￿ ￿ ￿    油气工艺系统的目的是把产品安全地、经济地从井口输送到油气工艺系统的目的是把产品安全地、经济地从井口输送到顾客手中。

顾客手中291 1、组块、组块- -设计设计组块设计基础条件：组块设计基础条件：三、大型三、大型三、大型三、大型组块设计组块设计、、、、预预制和安装技制和安装技制和安装技制和安装技术术￿ ￿ ￿ ￿    油田位置，水深，海洋气象条件，地球物油田位置，水深，海洋气象条件，地球物理学和地质技术条件，现存的基础设施，环境理学和地质技术条件，现存的基础设施，环境条件，周围条件，设计能力（油、气、水、总条件，周围条件，设计能力（油、气、水、总液体量、水气回注），压力、温度、生产能力；液体量、水气回注），压力、温度、生产能力；油层面积、深度和复杂性；油中化学物质含量油层面积、深度和复杂性；油中化学物质含量（蜡、（蜡、 CO2、、 H2S 、水合物、砂）、水合物、砂）三、大型组块设计、预制和安装技术三、大型组块设计、预制和安装技术三、大型组块设计、预制和安装技术三、大型组块设计、预制和安装技术•主要工艺系统：主要工艺系统：•分离系统分离系统•脱碳系统脱碳系统•脱水系统脱水系统•露点控制露点控制•气体输出气体输出•原油稳定原油稳定•气体再压缩系统气体再压缩系统1 1、组块、组块- -设计设计311 1、组块、组块- -设计设计组块设计的主要内容组块设计的主要内容三、大型三、大型三、大型三、大型组块设计组块设计、、、、预预制和安装技制和安装技制和安装技制和安装技术术￿ ￿ ￿ ￿321 1、组块、组块- -设计设计组块设计的应重点考虑组块设计的应重点考虑的问题：的问题：1、甲板平面布置时，应、甲板平面布置时，应考虑保证工艺设施尽量考虑保证工艺设施尽量远离生活模块。

远离生活模块2、技术安全方面应考虑、技术安全方面应考虑区域安全等级的划分区域安全等级的划分三、大型三、大型三、大型三、大型组块设计组块设计、、、、预预制和安装技制和安装技制和安装技制和安装技术术￿ ￿ ￿ ￿井口模块井口模块生活模块生活模块公用公用/动力模块动力模块•工艺工艺/立管模块立管模块泥浆模块泥浆模块钻井模块钻井模块火炬火炬陆上模块化预制陆上模块化预制陆上整体预制陆上整体预制2 2、预制、预制分层预制分层预制分块预制分块预制方方    法法三、大型三、大型三、大型三、大型组块设计组块设计、、、、预预制和安装技制和安装技制和安装技制和安装技术术￿ ￿ ￿ ￿33342 2、预制、预制------模块化预制模块化预制2 2、预制、预制------陆上整体预制陆上整体预制 分层分层35362 2、预制、预制------陆上整体预制陆上整体预制 分块分块•重量控制重量控制•尺寸控制尺寸控制•长周期项目的采办长周期项目的采办•界面管理界面管理2 2、预制、预制------注意事项注意事项三、大型三、大型三、大型三、大型组块设计组块设计、、、、预预制和安装技制和安装技制和安装技制和安装技术术￿ ￿ ￿ ￿37三、大型三、大型三、大型三、大型组块设计组块设计、、、、预预制和安装技制和安装技制和安装技制和安装技术术￿ ￿ ￿ ￿3 3、装船、装船——滑移滑移三种方式三种方式滑滑 移移多轮拖车多轮拖车吊吊 装装3839驳船平台滑车卷扬机地锚导向滑轮滑轮组拉力起重器系缆桩钢缆绳锚固端牵引钢缆滑道三、大型三、大型三、大型三、大型组块设计组块设计、、、、预预制和安装技制和安装技制和安装技制和安装技术术￿ ￿ ￿ ￿3 3、装船、装船——滑移滑移滑移装船滑移装船Slipping load-out403 3、装船、装船——多轮车多轮车三、大型三、大型三、大型三、大型组块设计组块设计、、、、预预制和安装技制和安装技制和安装技制和安装技术术￿ ￿ ￿ ￿41423 3、装船、装船——吊装吊装三、大型三、大型三、大型三、大型组块设计组块设计、、、、预预制和安装技制和安装技制和安装技制和安装技术术￿ ￿ ￿ ￿三、大型三、大型三、大型三、大型组块设计组块设计、、、、预预制和安装技制和安装技制和安装技制和安装技术术￿ ￿ ￿ ￿4 4、运输、运输43三、大型三、大型三、大型三、大型组块设计组块设计、、、、预预制和安装技制和安装技制和安装技制和安装技术术￿ ￿ ￿ ￿5 5、海上安装、海上安装吊 装分层吊装分层吊装分块吊装分块吊装整体吊装整体吊装双浮吊吊装单浮吊吊装44三、大型三、大型三、大型三、大型组块设计组块设计、、、、预预制和安装技制和安装技制和安装技制和安装技术术￿ ￿ ￿ ￿u 方便安装方便安装u 费用较高费用较高u 操作难度大，尤其是双个吊车吊装操作难度大，尤其是双个吊车吊装u 受起吊设备的限制受起吊设备的限制吊装方法的特点吊装方法的特点三、大型三、大型三、大型三、大型组块设计组块设计、、、、预预制和安装技制和安装技制和安装技制和安装技术术￿ ￿ ￿ ￿5 5、海上安装、海上安装浮托法拉力起重器拉力起重器驳船调载驳船调载液压千斤顶液压千斤顶双体船双体船46u 适用于环境较好和长涨潮周期的海域适用于环境较好和长涨潮周期的海域u 最大的安装重量为最大的安装重量为1800018000吨吨u 能减少费用和缩短建造周期能减少费用和缩短建造周期u 可以在陆上完成调试可以在陆上完成调试——减少海上连接和调试的工作量减少海上连接和调试的工作量u 能降低费用能降低费用三、大型三、大型三、大型三、大型组块设计组块设计、、、、预预制和安装技制和安装技制和安装技制和安装技术术￿ ￿ ￿ ￿““浮托法浮托法””安装的特点安装的特点47中国石油海洋工程有限公司中国石油海洋工程有限公司China National Petroleum Offshore Engineering CO. LTD第四部分 结论Norway Training48 1 1、钢制平台、钢制平台 2 2、浮托法安装有待于进一步发展：、浮托法安装有待于进一步发展： 3 3、固定平台的设计关键、固定平台的设计关键四、四、四、四、结论结论￿ ￿ ￿ ￿4950Lifting Installation三、大型三、大型三、大型三、大型组块设计组块设计、、、、预预制和安装技制和安装技制和安装技制和安装技术术￿ ￿ ￿ ￿51 Installation（（FLOATOVER））Offshore float-over installation52拉力起重器布置拉力起重器布置2#拉力起重器平台腿2#拉 力器支架1#拉 力器支架平台结构1＃拉力起重器主甲板底甲板外腿内腿43211＃拉力起重器2＃拉力起重器主甲板AB四、四、四、四、￿ ￿ ￿ ￿海上安装就位技海上安装就位技海上安装就位技海上安装就位技术术￿ ￿ ￿ ￿5354四、四、四、四、￿ ￿ ￿ ￿海上安装就位技海上安装就位技海上安装就位技海上安装就位技术术￿ ￿ ￿ ￿5556VERSATRUSSVERSATRUSS起重系统起重系统 利用张力杆、大功率卷扬利用张力杆、大功率卷扬机、举升刚性臂及两条驳船实机、举升刚性臂及两条驳船实现平台的举升。

现平台的举升￿ ￿5758596061人有了知识，就会具备各种分析能力，人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力明辨是非的能力所以我们要勤恳读书，广泛阅读，所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说古人说“书中自有黄金屋书中自有黄金屋通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面有许多书籍还能培养我们的道德情操，有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进鼓舞我们前进。