自升式平台拔桩浅析

许猛（中海油安全技术服务有限公司，天津300456）

自升式平台拔桩浅析

许猛（中海油安全技术服务有限公司，天津300456）

可移动式自升平台从诞生之日起就要经历不断的拖航-就位-插桩-作业-拔桩-再拖航这样周而复始的过程，平台的插拔桩作业始终将面对着各种海况、地层的考验。在平台操作手册中，对自升式平台的压载一般是按照最大作业水深和极限风暴状态设计的，但很多情况下，作业水深在设计范围之内，而自升式平台的桩靴入泥深度过大，平台自身的拔桩力又不足，这将严重影响到平台的作业实用性，而对于在用自升式平台如何提高平台的拔桩能力也对于现场操作人员提出了更高的要求。下面就某自升式钻井平台拔桩做一下简单的分析。

自升式平台；拔桩

一、拔桩前准备工作

1.冲桩系统的维护及改造

在日常工作中应涂油、包扎好冲桩接头，在升降平台过程必须将冲桩丝堵完全旋进桩腿防止升降过程中刮坏丝堵，损坏冲桩孔。

在冬季做好冲桩管线包括桩腿内的管线防冻工作，冲桩完毕后用气扫线。

由于在拖航定位时，为了更好的定位，桩靴要适当的拖住海底泥面，所以在定位完毕，一定要先用低压水将桩靴内的低压冲桩孔进行冲洗，再进行压载，以防止冲桩口堵死。

鉴于拔桩的快速及有效性，建议水气结合冲桩的改造，可用平台自带的低压消防水与压缩气管线焊接三通连接到一根低压冲桩管线上，并加上阀门，随时更换用气冲桩或水冲桩。

2.拔桩力的计算

根据工程地质资料、自升式平台的操船手册进行拔桩前的初步计算。在此特殊说明操船手册中的拔桩计算是利用水作为低压冲桩介质，而此时我们以0.8MPa压缩气体作为冲桩介质，如果低压冲桩气体完全充满桩靴下表，此时700t吸附力被克服，同时产生向上的0.7MPa的举升力。在拔活桩靴后，由于气体的压缩膨胀性，加快了拔桩速度，而水拔桩只能慢慢将桩靴下70m2的容积慢慢充满才能拔出桩腿，可见水拔桩速度相对气拔桩较慢。

二、拔桩程序及要点

下面以某自升式钻井平台为例，在桩腿入泥1#：18.8米；2#：18.9米；3#：20.4米情况下，远超过了设计10m入泥的要求，来简单的讲述一下拔桩程序及要点。

由于海域的影响，必须选择海水高潮时拔桩，并且一个海水高潮只能拔一个桩腿。

1.结合工程地质资料和操船手册初步计算拔桩力是否能够将桩腿拔出，升降载荷是否超过升降系统的允许的载荷2193t，如果有效拔桩力不能拔出桩腿应考虑挖泥减小覆土重力来拔桩。

2.提前检查冲桩接头是否准备好、管线长度是否合适。

3.提前根据重量重心计算，合理布置平台的载荷分布，并加以固定。

4.根据桩腿的入泥深度确定好拔桩顺利。

5.提前将三个桩腿的高压冲桩打开，冲松桩靴上表面的土层，同时也可以冲刷桩靴上表面。

6.安排布置好人员，开始降平台，在升降系统允许情况尽量加大平台整体吃水至5.0m-5.1m，再单桩降船吃水5.2m。此时迅速将低压充气阀门打开。

7.关注空压机气瓶压力变化及平台倾斜状况，在桩靴拔活至离开泥面前，关注平台倾斜随时将气关闭，因为压缩气流很大窜上甲板，平台晃动，注意两舷人员安全。再赶下一个高潮拔出其他桩腿。

8.拔出桩腿拖航过程中，在水深允许的情况下，建议将桩靴在船底一下1米，利用海流冲刷一下桩靴。

三、其他几种工况拔桩方法

1.海潮高度不够

在最高潮时也不能提供足够的拔桩力时，一种是：如果海底足够硬，此时可以采用做滩法拔桩，依靠海底多平台的底部的支撑力逐个将桩腿拔出。一种是：将整个平台下整个面积内的海底利用挖泥船或者平台自制挖泥器挖低，以增加平台的吃水提高拔桩力。

2.冲桩系统堵塞失效

所谓冲桩，高压冲桩是为了冲松桩靴上表面的泥土，低压冲桩是为了克服大气的吸附力。同时由于冲入约0.8MPa的压缩气，此时能够产生很大的举升力。如果冲桩系统失效，不能克服单桩700t吸附力，有效拔桩力大大减小，此时应该考虑需要挖泥器或使用泥浆泵高压及其压缩空气来挖泥，将其桩靴上表面土挖掉或者挖松减小覆土重力，直接斜着挖向桩靴下表面，来减小大气吸附力。

四、拔桩注意事项

1.在拔桩过程中，单桩最大负载不能大于2193t。

2.在单桩拔桩时要控制平台的倾斜度，防止破环平台主体结构和升降装置，同时平台主甲板不能入水。

3.在拔桩冲程中，应将降低平台和高低压冲桩同时进行，在拔桩过程中应根据环境条件、气象条件和天气变化趋势，保证平台足够的安全干舷高度，防止波浪拍击到甲板。

4.为保证桩腿顺利拔出，平台3个桩腿周围的泥土在最小挖泥深度的基础上，用挖泥器尽可能向纵深挖掘。

5.在用压缩空气喷冲过程中，在桩靴没有完全拔出泥面前，中间不允许关断空气压缩气，防止产生倒吸现象，导致平台产生大的倾斜。

6.在利用压缩空气拔桩时，同时也应该注意在桩靴拔出瞬间，产生向上的高压水流顺着围沿区缝隙窜上甲板，平台产生晃动，所以在单桩拔时，船舷周围的工作人员需要注意安全。

7.低压气不能开的过早，必须让平台有足够的拔桩力后，再迅速打开低压冲桩阀门，否则由于压缩空气会形成通道蹿出海底，既没有克服吸附力，又没有提供足够大的举升力。

8.平台在插桩定位时为了准确定位，提前将桩靴拖着海底，在定位完毕，需用低压冲桩将桩靴冲桩口冲刷一下，防止冲桩口堵塞。

结束语

本文以某自升式钻井平台为例，桩腿入泥1#：18.8米；2#：18.9米；3#：20.4米，超过了设计要求的10米入泥深度，进行了拔桩分析及注意事项，利用现场维护及操作来增加平台的拔桩能力，从而降低拔桩难度，提高自升式平台作业实用性。