陈再玉, 钟文军, 高 华, 王 勇, 黄山田, 姬小东

(海洋石油工程股份有限公司， 天津 300451)

自升式钻井平台建造下水技术创新

陈再玉, 钟文军, 高 华, 王 勇, 黄山田, 姬小东

(海洋石油工程股份有限公司， 天津 300451)

自升式钻井平台的建造下水技术随着不同的场地资源、不同的吊装设备能力、不同的设计理念、不同的项目管理文化等将会有很大的差异，在进行传统导管架、组块的场地上进行钻井平台的建造将会面临很多技术革新，需要对自升式钻井平台的设计建造技术进行优化创新，主要包括悬臂梁钻台的称重技术、桩腿的建造技术、下水技术、悬臂梁负荷试验技术等。

自升式钻井平台；建造下水；技术创新

0 引言

自升式钻井平台在海洋工程中属于技术含量高、风险高、投资高的工程装备，是海上勘探开发油气资源的关键工程装备，因此对设计建造单位的能力要求较高，对使用在平台上的主要设备和材料要求非常严格。对制造传统海上导管架和组块的企业来说，如果能够顺利完成四艘钻井平台的制造，将是一次产品升级的重大变革。但同样面临许多技术问题需要解决，就要寻求适用于海洋石油工程股份有限公司的场地资源、吊机资源、项目管理文化等特色的自升式钻井平台的设计建造下水技术。

1 自升式钻井平台简介

自升式钻井平台主要由平台、桩腿、升降机构及锁紧装置组成，平台能沿桩腿升降，一般无自航能力。工作时桩腿下放插入海底，平台被升到离开海面的安全工作高度，并对桩腿进行预压、锁紧，以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。完井后平台降到海面，拔出桩腿并全部提起，整个平台浮于海面，由拖轮拖到新的井位。

2 自升式钻井平台整体设计建造下水技术创新

2.1 设计技术的优化和创新

2.1.1 结合实际需求进行总体布置技术优化创新

除了升降装置、部分桩腿材料、净油机等设备材料从国外采购外，其余设备、材料全部国产化，因此海工在详细设计阶段、在F&G公司所做基设基础上，结合业主的实际需求、国内设备材料的性能参数等进行总体布局的优化，既要满足平台使用空间最大化，也要考虑重量、重心的要求。

2.1.2 先进的设计理念和设计工具的应用

在传统的海洋工程中，为了减少各专业的互相干涉、操作空间不够、管线互相碰撞等问题，在设计早期就开始使用PDMS三维软件进行建模，将各专业的相关信息输入模型进行干涉、碰撞检查，同时做好设计规划、校验、修改的统筹管理协调工作。

2.2 自主完成桩腿的建造技术

以往船厂在钻井平台的桩腿建造过程中，在陆地只是进行部分桩腿的接长，剩余桩腿是在钻井平台下水后，利用大型浮吊或者在船体上制作专用的工装进行接长，导致工作量大，精度不好控制，涉及的费用较大。而通过对桩腿总长度、吊机的吊装能力及吊装高度、场地的承载力等核算后，把桩腿分为四段来制造，可以利用现有的场地资源进行陆地接长安装，同时对于船体在陆地的强度、稳性也进行了校核，满足要求。

2.3 建造过程中重量控制技术

采取重量控制措施主要包括：(1)尽量选择小规格型材；(2)优先选择轻型材料和设备；(3)订货时实行超重一票否决制；(4)设计、订货阶段每月出一版重量控制分析报告；在施工阶段每两个月出版一版重量控制报告；(5)合同对重量控制要求：轻船重量的增加值为目标值的1%以下，建造完工后的轻船重量可通过倾斜试验验证，比最初的目标值轻4.5%。

2.4 自主进行四艘钻井平台的两种不同下水技术

2.4.1 海洋石油921/922钻井平台下水

海洋石油921/922需要在陆地水平滑道建造，采用滑移装船的方式进行装船，此类结构物滑移装船在国内外并不多见。结合海油工程丰富的导管架与组块装船经验，将船型结构物采用滑移装船方式进行装船。根据钻井船船体板薄、刚度小的特点，设计专用装船滑靴，在保证船体变形尽量小的情况下，顺利将钻井船滑移至下水驳船上。利用钻井船船体距中7 620和距中10 973四道强舱壁，设计四道专用连续滑靴。根据船体底板薄弱的特点，滑靴不能刚度太大，以保证船体变形时，滑靴同时变形，同时滑靴刚度又不能太小以确保支撑船体。因此滑靴上表面采用硬木，中间采用工字钢截面，下表面采用硬木，有效保证了装船的顺利实施。

2.4.2 海洋石油923/924钻井平台下水

海洋石油923/924钻井平台在船坞船体分段合拢之前船坞的坞门没有施工完成，相关的设备调试及漂浮试验也无法进行，因此在船坞注水钻井船出坞之前必须增加一次船坞注水、排水，以便进行坞门的漂浮试验和相关压排载设备的调试。

为了确保船坞注水和排水时海洋石油923/924钻井平台的安全，经过仔细论证，对两艘钻井平台进行不同的压载调平，海洋石油924比海洋石油923钻井平台的吃水多0.5 m，以保证两座钻井平台不是同时离开坞墩和同时坐回坞墩。

2.5 船体上进行悬臂梁和钻台整体称重技术

悬臂梁在井架安装后，要安装到平台上需要高度为62.8 m吊高能力的吊机，针对此问题，对悬臂梁钻台结构的称重方案进行了创新设计，在悬臂梁钻台上的所有附件安装调试完成后，在主甲板上直接称重，此方案可以保证称重状态与完工状态的结构重量一致，减少工期，极大地缩减了拆装工作量及调试工作量。

2.6 悬臂梁负荷试验技术

国内船厂在以往建造的自升式钻井平台的悬臂梁载荷试验中，普遍采用的方案是：(1)采用配重块作为钻台立根盒处的试验载荷物；(2)采用钢板作为悬臂梁管架区的试验载荷物；(3)采用驳船或拖轮作为提升系统(井架、游车、天车、绞车、顶驱等)的试验载荷物。由于采用驳船或者拖轮实施的难度大，安全风险较大，因此结合以往船厂的经验，基于公司现有资源有效利用的原则，关于替代驳船或者拖轮的方案考虑以下几种方案：(1)内租赁安装公司浮筒；(2)外租驳船或拖轮；(3)外租称重水袋；(4)购买称重水袋。经过对比分析，如果采用租赁浮筒完成4艘钻井平台的悬臂梁载荷试验，仅浮筒租赁费用应在400万元以上，外租水袋完成4艘钻井平台的悬臂梁载荷试验费用应在200万元以上，而如果采用购买水袋完成4条船的悬臂梁载荷试验，费用在150万元左右，完成试验后，10余个称重水袋和3台无线电子称重仪可作为物资能够继续使用，因此采用买水袋方式进行试验。

将自升式钻井平台建造下水创新技术与常规做法进行对比分析，具体结果见表1。

表1 创新技术与常规方法对比表

将设计数据与完工数据进行对比分析，具体结果见表2。

表2 设计数据和建造完工后关键数据对比

3 结论

通过该项目的顺利实施，形成了海工特种船舶等高端海洋工程设计技术和制造能力，为海工进一步承揽深水浮体结构、特种船舶等高端海洋工程打下了坚实的基础，为今后拓展业务提供了强有力的保障。

Jack-up Drilling Platform Construction and Launching Technical Innovation

CHEN Zai-yu， ZHONG Wen-jun, GAO Hua, WANG Yong,HUANG Shan-tian, JI Xiao-dong

(Offshore Oil Engineering Corporation, Ltd.，CNOOC，Tianjin 300451， China)

The jack-up drilling platform construction and launching technology along with the different construction location, different hosting equipment ability, the different design idea, the different project management culture will have the very big different. The traditional offshore plaform and jacket will face many technical innovation for the first time construct it. The traditional jack-up drilling platform construction technology should be optimized according to the actual situation including the cantilever and drilling platform weighing technology, the legs construction technology, launching technology, cantilever and drilling platform loading test technology and so on.

jack-up drilling platform; construction and launching; technical innovation

2013-08-28

陈再玉(1971-)，男，高级工程师。

1001-4500(2014)04-0018-03

P75

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