半潜船装载多座钻井平台技术探讨
2017-08-17李波
李 波
半潜船装载多座钻井平台技术探讨
李 波
相比单座钻井平台,半潜船装载多座钻井平台则因空间更加狭窄而对精度要求更高,操控难度更大。通过V1、V2钻井平台同时装载于半潜船“鱼鹰”号(M.V.OSPREY)的技术分析,总结多座钻井平台同船装载的技术要求和安全作业方法,以期为类似作业提供技术参考。
多座钻井平台;同船装载;半潜船;技术探讨
VIVEKANAND 1 & VIVEKANAND 2(以下简称V1、V2)两座自升式钻井平台在大连中远船务工程有限公司建成完工交船后,需用半潜船运输到印度。由于大连港港内条件达不到作业要求,需要将钻井平台拖带出港,然后在港外合适地点装载于半潜运输船上。本文作者全程参与了装船作业,对作业过程中的技术要求和安全隐患有一些切身体会和感悟,期望与业界同仁交流分享。
一、钻井平台和半潜船主尺度
VIVEKANAND 1 & VIVEKANAND 2两座平台尺度相同(见图1和图2)。总长(含直升机甲板)98.1米,总宽68米,吃水7.8米。
图1 平台俯视图
图2 平台侧视图
两座钻井平台由OHT公司的大型半潜船“鱼鹰”号(M.V.OSPREY)负责运输。“鱼鹰”号(M.V.OSPREY)外观形状图见图3,相关资料见表1。
图3“鱼鹰”号(M.V.OSPREY)外观形状
表1“鱼鹰”号相关数据
二、计划作业方案
平台装船作业应在水流较缓时进行。大连港水域为半日潮汐,高低潮前后1小时水流最强。当日高潮潮时0530,潮高270厘米;低潮潮时1130,潮高60厘米。依照船方装船方案要求,V2平台应于0900时抵达大船外舷50米处,V1平台应于1000时抵达大船外舷50米处。
此次钻井平台吃水较大,干舷低于拖轮船头,加之四周管线密布,拖轮无法顶推,每座平台在拖航和装船过程中均配置4艘港作拖轮(拖轮配置示意图见图4)。
计划当日0530时平台自出中远防波堤后经中远临时航道直接驶至油轮锚地北侧,经油轮锚地右上角、第二货轮锚地直接朝H2浮筒上方行驶(见图5),而后驶向装船点——小三山岛西侧约1海里处(38°55′.0N,121°48′.0E)(见图6),整个过程历时2.5~3小时。“鱼鹰”号此次下潜22.8米,富余水深要求至少1米,所需最小水深24米。此处水深大于30米,且流向稳定,加之大、小三山岛阻挡,风浪较小,海面较为平静,可以满足装载需要。
图4 拖轮配置示意图
图5 拖航路线示意图
平台安全拖至装船点后,引航员指挥拖轮将其稳定在大船外舷50米处,然后由大船船长接手装船作业。
三、装船过程
1.V2的装船过程相对简单
按照船方要求,V2平台于0900时抵达大船右舷50米处,大船船长接手指挥装船作业。在确定拖带平台没有继续向前的情况下,船方带缆艇开始按图7所示缆绳序号依次给平台V2带缆。①②缆绳带好收紧后解掉拖轮D、A到附近机动,③④缆绳带好收紧后,大船绞缆机将V2平台牵引到其主甲板上,拖轮B和拖轮C继续协助装船。见图8。
0940时V2平台定位完毕,开始打压载水以增加吃水0.35米,大船排水使首部吃水减少0.2米,直至平台坐实垫底物料,大船开始排水起浮。接触大船主甲板垫底物料后,V2平台开始向预留水柜注水,1000时结束。随后解掉拖轮B和拖轮C以及大船尾部的2根系缆,以便为装载第二座平台腾出空间。见图9。
图6 装船地点示意图
图7 V2装船图示
图8 V2装船图示
图9 V2装船图示
2.V1的装船过程相对复杂困难
1000时V1平台被拖至大船左舷约50米处,大船船长接手指挥。解掉拖轮A,其余3艘拖轮继续协助平台保持船位。在确定拖带平台没有继续向前的情况下,带缆艇按图10顺序给平台带缆并收紧。
“鱼鹰”号半潜船主甲板长157米,钻井平台宽68米,V2平台装好后,V1平台在半潜船纵向上的活动空间异常狭窄,左右各有5米左右,大船首部系缆无法利用,平台在大船纵向方向上的控制异常困难。由于无法利用大船首部的缆绳绕过V2平台来控制V1平台,唯一的办法就是利用拖轮保持平台在大船纵向上的位置,并配合使用大船尾部系缆牵引平台进入主甲板。对此,初始方案是当所有缆绳全部收紧后,拖轮D根据平台往里绞进的情况适时右转,横穿大船主甲板以帮助平台向大船右舷横移(从水面至垫底物料顶部的深度为8.3米,拖轮吃水5米,可以安全穿越)。为了防止拖轮D横穿主甲板有困难,提前安排拖轮A到大船右舷做好准备,必要时由带缆艇从拖轮A拿缆递到平台上替代拖轮D,并及时解掉拖轮D。
图10 V1装船图示
但在实际操作过程中,拖轮D受限于V2直升机平台净空高度,难以继续拖带向前,而右转又导致V1平台首部在大船纵向上分力减少,首部愈加难以控制。为保证安全,半潜船首部出缆⑤至V1,借以控制V1平台首部,拖轮D得以放缆离开至安全区域。见图11。
图11 V1装船图示
改由拖轮A带缆,但拖缆非常沉重,带缆艇马力过小,无法将其送到平台。拖轮A进车跟进,同样受限于V1直升机平台净空高度,只能在V1平台30米外由小艇拖带拖轮缆绳至V1,但基于上述原因仍未成功。且拖轮A受水流及自身排出流影响,难以维持自身船位,险些与V2平台左侧救生艇发生碰撞,只得退出。装船作业一时陷入僵局。
后调来拖轮“连港32”带短缆于V1左首部,既可以方便控制拖轮本身船位,又可以灵活调整拖力方向,很好地控制了V1在半潜船主甲板纵向的位置(拖轮“连港32”为配合航空母舰进出造船厂做过改造,顶部桅杆可以整体放倒,远小于V1直升机平台净空高度),继续利用缆绳和拖轮牵引平台就位。平台定位完毕,大船开始排水。平台底部接触垫底物料后,解掉拖轮,装船作业结束。见图12。
图12 V1装船图示
四、总结分析
此次半潜船装载V1、V2钻井平台作业的难点在于V2平台装船结束后,V1平台作业空间异常狭窄,且无法利用大船首部的缆绳绕过V2来控制V1平台,造成平台在大船纵向上的控制异常困难。唯一的办法就是利用拖轮来保持平台在大船纵向上的位置,并配合使用大船尾部系缆牵引平台进入主甲板。但其控制难度很大,稍有不慎就会发生碰撞。作业结束,笔者对于其中安全注意事项也有了更深的认识和体会,现总结如下:
1.首先是平台装船顺序的选择
此次V1、V2平台装船作业先装首部V2,后装尾部V1。对此,笔者并不认同,装船期间亦曾提出质疑,但决定权在大船一方,作为引航员亦只能配合。但从实际效果看,大船尾部所出的两根缆绳作为V1平台的全部缆绳,在提供平台前进动力的同时,其所提供的横向分力恰恰加剧了平台向风流下侧漂移,从而使平台在大船纵向上的控制变得更加困难。若是先装尾部V1,后装首部V2,则缆绳可以在提供平台前进动力的同时,其所提供的横向分力亦会抑制平台向风流下侧漂移,从而使平台在大船纵向上的控制变得更加容易。
因此,笔者认为:半潜船装载多钻井平台作业应先从大船尾部装起,然后是中部、首部。这样,即使平台只有一侧缆绳控制亦可借助大船缆绳将平台向风流上侧控制,较之单纯依靠拖轮控制为佳。
2.其次是拖轮A及拖缆的选择
此拖轮A后期的主要作用在于控制平台在大船主甲板纵向的位置。应首先选择高度远小于钻井平台净空高度、机动灵活、体型较小的拖轮。缆绳宜短不宜长,这样拖轮在方便维持自身安全的同时可以比较轻松地完成对平台在大船纵向位置上的控制。
若是拖轮无法满足上述要求,则应配备轻质加强缆绳方便带缆小艇拖带。但拖缆不宜过长,否则不利于拖力大小及方向的调整。
3.⑤缆绳的运用
虽然⑤缆绳无法绕过V2来控制V1平台,但若发生上述2之最后情况,其在极限位置解掉之前对于平台的控制还是很有效和必要的。
五、结束语
多钻井平台装船作业可借鉴的经验较少,以上仅是本人对作业过程的一点体会,以期为类似作业提供一点帮助。
10.16176/j.cnki.21-1284.2017.07.009
李波(1972—),男,大连港引航站一级引航员。