大港埕海新区平台浮托法安装适应性研究

董月洲 章昀昊 李海伟 邢洪涛 赖钟恒

摘 要：本文针对大港油田埕海新区海洋平台浮托法安装进行了研究，分析了大港油田埕海新区海洋平台浮托法安装的适应性，包括海况和船舶资源，得出了浮托法安装关键作业步骤;辨识了浮托法安装的若干风险，并提出了相应的控制措施;对比了浮托法安装和吊装法安装对包括施工工期、疏浚量、平台建设工程量与费用等的影响，为工程技术人员对海洋平台浮托法安装的选择提供了一定的参考和借鉴意义。

关键词：海洋平台;浮托法;风险识别;风险控制;浮托法影响对比

1  引言

随着我国能源需求的不断增长，海洋石油勘探开发的不断深入，海洋平台正朝大型化、集约化、智能化发展[1]。而在平台设计建造初期，便应首要考虑海洋平台的安装方式。浮托法安装相较吊装法安装，可大幅降低海上施工费用、缩短海上施工周期、减少海上作业风险[2]，因此研究平台浮托法安装对实现海上油田的效益开发有重要意义。

2  浮托安装适应性分析

2.1  平台安装背景

埕海新区海洋平台安装总重在5600吨左右，受大型浮吊资源限制，采用分块吊装法将平台设计为东、西组块、生活楼与修井机，需要使用3500吨级浮吊与500吨级浮吊进行作业，安装方式如表2.1所示，海上安装周期近1个月，连接调试周期近1个半月，连接调试周期较长，海上安装船机费用较高，有必要对海上安装方式开展优化研究。

2.2  海况及船舶资源

埕海新区海洋平台处泥面高程EL.（-）2.41米，平均海平面水深为4.81米，平均高潮位水深约为5.98米，平均低潮位水深约为3.58米，平均潮差2.4米，平均较低潮位水深仅为3.16米

根据埕海新区海洋平台的基本情况，分块吊装需要动用15000吨级驳船运输，3500吨级浮吊船安装;浮托安装只需要15000吨级驳船2.3

2.3  关键作业步骤

海洋平台选用浮托法安装时，可选择高位浮托安装和低位浮托安装两种方式。根据浮托安装技术调研与埕海1-1平台建设经验，高位浮托安装法在埕海新区平台建设上具有较好的适用性。

选用高位超浅水浮托安装海洋平台时，首先要考虑进船工况。此时，平台下部结构上安装有桩腿对接耦合装置LMU，平台组块放置于驳船上，驳船通过甲板支撑装置DSU支撑平台组块，到达指定安装地点;进船后，需要进行平台组块与LMU对接。通过桩腿对接耦合装置LMU实现平台上部组块与下部结构对接，此时，插尖与LMU接触，并逐步实现荷载转移;当平台组块通过桩腿对接耦合装置LMU进行对接耦合后，驳船需要进行退船作业。此时，驳船解开甲板支撑装置DSU，驳船与平台组块分离。

3  风险识别与控制

虽然浮托安装具有诸多优势，但由于其施工难度较高，需要研究人员进行全工况细致分析研究，对技术研究人员是一个不小的挑战，同时也对现场施工组织与管理提出了更高的要求。因此，对浮托法安装全工况进行风险识别，找出危险因素并提出相应的控制措施有重要意义

4  浮托安装与吊装安装对比分析

4.1  工期對比

根据分块吊装与浮托安装的一般步骤，分别对两种安装方法的施工工期进行预估。通过对比分析可以得出：浮托安装可有效缩短海上施工工期，如表4.1所示：

根据《疏浚与吹填工程技术规范》，采用断面法进行疏浚量计算，坡比取值1：5，超宽取值1.5m，超深取值0.5m，分别计算分块吊装与浮托安装的疏浚量。

浮吊安装时间较长，需要为浮吊挖港池，分块吊装港池疏浚量计算如下：浮吊吃水7.5m，需要水深8m，海图水深2.41m，平均较低低潮位0.76m，挖深8.5-2.41-0.76=5.33m;计算可得总疏浚量约30万方，疏浚费用：30万方×27元=810万元。

浮拖安装时间较短，可以趁高潮进行作业，浮托安装港池疏浚量计算如下：驳船满载吃水5.0m，需要水深6.0m，拖轮吃水5.0米，施工区域，海图水深2.41m，高潮5.98米;计算可得总疏浚量约10万方，疏浚费用：10万方×27元=270万元。

由以上计算可得，选择浮托安装可优化方案，减少疏浚量，减少疏浚费用。

4.3  平台建设工程量与费用对比

浮托法与分块吊装法相比，会增加钢材使用量及专用设备，相应的增加投资，但是由于减少浮吊的使用以及大幅减少海上安装调试时间，从而可以显著降低海上施工费用，对比如下表所示：

海洋平台安装的发展趋势是大型化与整体化，其衍生出的浮托法安装可以有效缩短海上安装和调试周期，获得有效的管理和经济效益。浮托安装法在埕海新区平台建设上具有较好的适用性，特别是在埕海新区2-4米海图水深的条件下，高位超浅水浮托可以节省浮吊使用、减少疏浚工工作量、总体节省投资1500万左右，缩短海上安装和调试周期一个半月左右，获得可观的管理和经济效益。

参考文献：

[1]李新超，李怀亮.双船浮托法用于万吨级平台安装的应用研究[J].科学技术创新，2021（09）：147-149.

[2]宋青武，王圣强，高本金，马红旗，王凯华.大型组块整体浮托安装法研究[J].天然气与石油，2020，38（05）：13-17.