[實用新型]一種海洋采油平臺抗冰裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200620168520.4
• 申請日: 2006-12-18
• 公開（公告）號: CN200992704Y
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙欣;艾志久;李旭志;姜巍;舒仕勇;王丹;王浚璞;陳鑫磊;齊昌東
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團(tuán)公司
• 主分類號: E02B17/00
• 分類號: E02B17/00
• 代理公司: 北京市中實友知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 湯琦

技術(shù)領(lǐng)域：

本實用新型涉及一種用于海洋油氣開采承載作業(yè)設(shè)施的安全和穩(wěn)定性防護(hù)裝置。

背景技術(shù)：

隨著海洋油氣田勘探工作的不斷擴(kuò)展深入和海洋鉆探、采油技術(shù)的提高，越來越多的海上油氣田被發(fā)現(xiàn)和投入開采。海洋(包括淺海)油氣田由于其位于海洋水體區(qū)域內(nèi)，開采難度大大超過陸上油氣田，油氣井口、井場必須設(shè)備用于承載設(shè)備和供采油工工作、活動的采油平臺。目前，現(xiàn)場通常采用的海洋采油平臺為四腿固定式導(dǎo)管架平臺，此種平臺由甲板、四根導(dǎo)管架、樁基和支撐梁組成。一般海況下，海上采油平臺主要受到的沖擊來自波浪、海流、自身的載荷以及運(yùn)行載荷，海冰的沖擊不是主要沖擊力，但在北方冬季，淺海區(qū)域由于溫度下降結(jié)冰形成大范圍的海冰冰塊，冰塊在風(fēng)力和波浪的作用下產(chǎn)生移動沖擊平臺，海冰的沖擊力對平臺的破壞遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于波浪和海流等海況引起的破壞，而現(xiàn)有的平臺結(jié)構(gòu)形式?jīng)]有抗沖擊保護(hù)裝置，穩(wěn)定性和抗沖擊性能較差，因而會產(chǎn)生較大的受迫振動，致使平臺上部甲板振動非常嚴(yán)重，強(qiáng)烈時會危及平臺的正常生產(chǎn)和人員安全。

實用新型內(nèi)容：

本實用新型的目的在于提供一種能夠在北方海域海洋采油平臺冬季生產(chǎn)中產(chǎn)生抗冰分力作用、保護(hù)平臺和樁柱不致直接承受冰塊沖擊從而達(dá)到安全防護(hù)目的的海洋采油平臺抗冰裝置。

本實用新型是這樣實現(xiàn)的。此種抗冰裝置由滑冰斜撐桿、撐桿過渡塊、覆冰斜撐桿、圓管下支撐桿和上、下支撐件組成，撐桿過渡塊上、下方沿周向分別設(shè)有多根覆冰斜撐桿和多根消冰斜撐桿，每根覆冰斜撐桿上端和消冰斜撐桿下端分別與相應(yīng)的上、下支撐件相焊接，下支撐件下方焊接有多根圓管下支撐桿。工作時，將該抗冰裝置中的消冰斜撐桿、覆冰斜撐桿、圓管下支撐桿分別焊接在采油平臺的各個導(dǎo)管架上，將撐桿過渡塊焊接或鉚接在導(dǎo)管架上，亦即在采油平臺的每根導(dǎo)管架周圍設(shè)置一抗冰分力裝置。當(dāng)大面積的冰塊在環(huán)境的驅(qū)動力作用下接觸到平臺時，水平面上的冰塊首先接觸到裝置上的削冰斜撐桿，由于削冰斜撐桿的特殊結(jié)構(gòu)，此時作用于冰上的力為摩擦力、正壓力、冰塊的重力和海水的浮力，海水浮力可以看作是冰塊的彈性基礎(chǔ)。隨著冰板的連續(xù)運(yùn)動，局部面積會產(chǎn)生破壞，并逐漸增大，摩擦力和正壓力也將逐漸增大。當(dāng)環(huán)境驅(qū)動力足夠大，則摩擦力和正壓力將隨之增大，如果設(shè)計傾角合理，冰板在消冰斜撐桿上上爬到一定程度將發(fā)生彎曲破裂，斷裂后的冰塊在后繼冰的推動下繼續(xù)上爬并通過固定塊接觸到覆冰斜撐桿，由于覆冰斜撐桿的特殊結(jié)構(gòu)形式，冰塊此時受到自身的重力和摩擦力的合力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于后繼固定冰塊的推力，則斷裂的冰塊板產(chǎn)生下滑或墜落于海底，從而有效地避免了冰塊直接沖擊平臺，減弱了平臺的振動效應(yīng)，達(dá)到穩(wěn)定性和安全防護(hù)目的。

本實用新型結(jié)構(gòu)新穎，設(shè)計合理，利用它可以在海洋采油平臺冬季生產(chǎn)時有效減弱海冰對平臺的直接沖擊，保護(hù)平臺的正常生產(chǎn)和人員安全。

附圖說明：

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號“7”、“8”分別為采油平臺甲板和導(dǎo)管架；“9”為冰塊。圖2為其圖1的B-B向俯視圖。圖3為該裝置消冰爬坡和傾覆過程原理圖，其中，箭頭為冰塊移動方向。

具體實施方式：

本實用新型由以下實施例給出，下面結(jié)合附圖予以說明。

如圖1所示，本實用新型由上支撐件1、覆冰斜撐桿2、撐桿過渡塊3、消冰斜撐桿4、下支撐件5、圓管下支撐桿6組成，其結(jié)構(gòu)、連接關(guān)系如下：撐桿過渡塊3上、下方沿周向分別設(shè)有多根覆冰斜撐桿2和多根消冰斜撐桿4，每根覆冰斜撐桿2上端和消冰斜撐桿4下端分別與相應(yīng)的上支撐件1、下支撐件5相焊接，下支撐件5下方焊接有多根圓管下支撐桿6。其中，消冰斜撐桿4、覆冰斜撐桿2、圓管下支撐桿6均采用圓管結(jié)構(gòu)，消冰斜撐桿4與導(dǎo)管架8間的傾斜角度為20-40度，覆冰斜撐桿2的傾斜角度為10-30度。撐桿過渡塊3采用方塊結(jié)構(gòu)，長度應(yīng)為冰厚的1-1.5倍，寬度略大于斜撐桿2、4的圓管直徑，其上、下端分別與消冰斜撐桿4和覆冰斜撐桿2相連接。上支撐件1為短管，下支撐件5為長方形塊狀體。