大型平台导管架滑移下水法安装的应用研究
2022-07-13袁尚晨彭甲志李新超
袁尚晨 彭甲志 李新超
（海洋石油工程股份有限公司， 天津 300452）
1 项目简介
南海某油田开发项目导管架重量约为31500吨，由海洋石油229装载至施工现场后，采用滑移下水的方法进行海上安装。海洋石油229配有两条滑道和两个下水摇臂，驳船总长度为215m、宽度42m/65m、型深14.25m，共30个压载舱，调载系统能力为4×3500m3/h[1-3]。
导管架下水区域水深约190m，下水施工所需船舶及设备资源如表1、表2所示。
表1 导管架下水施工船舶资源表
2 导管架滑移下水设计方案
该导管架从下水驳船滑移下水，驳船下水初始条件为船尾初倾角4.25°，船中吃水11.115m，下水后自扶正至自由漂浮状态。由2个15,000HP三用拖轮拖缆以及浮吊9#、10#艉锚缆湿拖自扶正后处于自由漂浮状态的导管架至平台位置，1艘备用三用拖轮协助驳船保持方位。连接吊装索具，浮吊主吊机吊导管架就位。一些注意事项如下：
a. 操作时应严格遵照导管架下水就位所必需的环境条件要求进行作业。
b. 导管架安装前，需对施工场地进行预调查，以保证海底没有防碍导管架下水及就位的障碍物。
c. 导管架下水及扶正前，应对导管架，注水系统，封隔器，索具等进行外观检查。发现问题应及时报告，并在导管架下水前予以修复。
d. 应在给定的地点安装导管架，坐标、方位等满足技术规格书要求，并提供书面报告。
e. 在导管架下水过程中及下水后，要保证2个有60T的系缆柱的三用拖轮，并有另1个三用拖轮协助下水驳船定位。
f. 施工现场条件允许并确定海底并无障碍物时，导管架才能实施下水作业。
2.1 导管架下水前海上准备检查表
a. 切除导管架固定斜支撑准备。
b. 检查索具及吊点。
c. 获得业主代表及海事保险批准作业。
d. 分别连接2个拖轮拖缆至导管架，待命。
e. 连接一个拖轮拖缆至下水驳船(在逆流侧)，待命。
f. 检查下水驳船上人员及设备情况。
g. 按照计划压载驳船尾倾。
h. 分5阶段切除固定斜支撑。
i. 确定装载钢桩的驳船48小时内在施工现场。
j. 旋转吊机至下放导管架状态。
k. 确定人员及设备以送至导管架。
l. 检查导管架/下水驳船/浮吊等的可能干扰。
m. 吊装索具外观检查。
n. 人工切除缆绳以避免吊装时对尼龙缆的可能伤害。
o. 确定ROV工作状态良好。
p. 确认驳船尾倾，吃水。
q. 检查导管架腿的每个压载舱剩余气压 (比较湿拖前气压)。
r. 确认所有压载舱密闭。
s. 确认天气情况。
t. 确认海流测量（表面流及底层流）。
u. 确认驳船千斤顶系统。
v. 海底调查。
w. 拖轮及分包商起重船至导管架缆绳在下水前处于松散状态。
2.2 下水程序
导管架下水应依据以下进行操作：
a. 浮吊动员至现场后抛锚就位，然后移至平台位置250m处，保持系泊锚缆45 t待命。
b. 在浮吊甲板摆放安装设备，包括打桩锤、调平工具、灌浆机具、注水/排水设备、潜水设备、ROV及钢材。
c. 海底ROV检查。
d. HYSY229 就位于平台位置北面450m。
e. 下水设备准备及千斤顶系统，压载泵等功能检测。
f. 依照检查表作下水前状况调查。
g. 下水前协调动员会 ，获得海事担保证书及业主代表作业许可。
h. 全体施工人员动员并熟悉相关主要操作流程。
i. 连接浮吊船尾#9 & #10锚缆至导管架。
j. 连接2个拖轮至导管架湿拖缆绳以控制下水后自浮状态导管架。
k. 连接另1拖轮至驳船以控制其方位。
l. 天气情况许可的情况下，压载驳船尾倾，分阶段开始去除前4步的绑扎固定件，并安全地放置到甲板。
m. 按调载方案将HYSY229压载至艉倾为4.25°，船中吃水11.11m。
n. 进一步确认天气预报及海况满足作业限制后，去除最后一步绑扎固定件（第5步），并安全地放置到甲板，不切割下水固定制动板。
o. 最后确认驳船和导管架干扰物，甲板散件，驳船浮态及方位。
p. HYSY229最终就位并调整朝向。
q. 放松拖轮拖缆90m以及浮吊艉锚缆110m。
r. 切割下水固定制动板。
s. 若导管架未动，启动助推系统。
t. 导管架下水。
3 导管架下水计算分析
导管架下水计算分析采用MOSES程序。如图1所示，下水初始条件为驳船船尾初始倾角4.25°，船首吃水3.15m，船中吃水11.115m，下水后自扶正至自由漂浮状态。如图2所示，从导管架下水启动到摇臂开始翻转的时间约为31.25s；如图3所示，从下水启动到导管架和驳船分离的时间约为42.5s；如图4、图5和图6所示，整个下水过程中导管架结构与海床表面的净间隙最小数值为85.39米，满足不触底的规范要求。
图3 导管架和驳船分离（时间为42.5s）
图4 下水完成后导管架的浮态
图5 导管架下水轨迹图
图6 导管架入水后与海床间隙
4 结语
随着海洋油气开发逐步的由浅海向深海延伸，平台导管架的建造规模也朝着深水化、大型化的方面发展。基于南海某油田开发项目导管架滑移下水安装案例对大型导管架滑移下水所需的船舶设备资源、施工程序及步骤、计算分析等内容进行了简要介绍。可为其它大型导管架滑移下水工程实践提供参考。
