[發明專利]一種環樁噴沖成坑裝置及其使用方法

無效

• 申請號: 201210027433.7
• 申請日: 2012-02-08
• 公開（公告）號: CN103243754A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 初新杰;張愛恩;高慧;許鳳雪;王守成;田海慶;徐松森
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化集團勝利石油管理局鉆井工藝研究院
• 主分類號: E02F3/88
• 分類號: E02F3/88
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌

技術領域

本發明屬于海上石油開發安全環保領域，用于開發一種環樁噴沖成坑裝置。

背景技術

隨著海上油田開發的不斷深入，部分拉油生產平臺已轉為衛星平臺，其原來的火炬樁及棧橋支撐樁已失去作用。由于火炬樁及棧橋支撐樁上面未安裝航標燈，尤其對夜間船舶航行影響較大，存在船舶碰撞火炬樁的安全隱患。若在火炬樁安裝了航標燈，工作人員攀登火炬樁進行維修較困難，需要浮吊船舶配合，受氣象影響，不能及時恢復損壞的航標燈，也會存在較大的安全隱患。按照《海洋石油棄井作業管理規則》等法規的要求，需要對廢棄的火炬樁及棧橋支撐樁進行泥下拆除（不小于泥面下4m）。

水下電氧切割長期應用在水下切割作業中，技術成熟，施工費用較低。泥下切割必須預先除去擬切割樁柱海底以下周圍的泥沙，提供水下切割需要的立體作業空間（類似環形空間），滿足作業人員泥下安全切割作業的要求。

海底機械開挖4m以上的環形坑費時費力，且水下作業效率低下；直接噴沖排泥方法也難以奏效，坑深達到4米以上時坑壁泥沙難以維持。因此急需研制一種環樁噴沖成坑裝置，為后續切割作業提供需要的泥面下作業空間。

發明內容

本發明的目的是開發一種水上施工作業裝置，用于泥下環樁噴沖成坑施工作業，為安全拆除廢棄火炬樁、棧橋支撐樁等提供支持。

其技術方案是：一種環樁噴沖成坑裝置，包括兩端開口的主桶體以及其內部固定的的導向結構、供水結構，供水機構上均布有多套水力旋轉噴沖組件，其上安裝多個噴嘴。導向機構用于實現主桶體套裝在樁柱上，并實現定位；供水機構與外部的高壓水源連接，為水力旋轉噴沖組件提供動力。

為提高裝置的穩固性以及吊裝的方便，主桶體的上端外部設有加強桶體，其上固定有吊耳。主桶體與加強桶體之間的連接方式可以通過豎向加強筋、水平加強環板連接，其中吊耳固定在水平加強環板上。

導向結構為自上至下分布的多個，以使裝置更加穩定、準確的套裝在樁柱上。

上述裝置的使用方法為：用吊索將裝置吊至樁柱上方，下放主桶體，導向結構穿過樁柱使得主桶體沿樁柱下沉至泥面；通過外接的泵組系統向供水機構內供入高壓水流，各套水力旋轉噴沖組件均在噴沖水流的反作用力下旋轉，將其噴沖輻射范圍內的泥沙沖走，桶體逐漸下沉至預定深度，即在樁柱和主桶體之間形成拆除樁柱作業需要的環形坑體空間。

發明的有益效果：

（1）環樁噴沖成坑裝置上設置了水力旋轉噴沖組件，噴沖效率高，能耗低，施工時間短。

（2）相比常規的海底挖坑方法，更強快速成坑和主桶體支撐泥沙護壁，可為泥下作業提供安全的作業空間。

附圖說明

圖1為一種環樁噴沖成坑裝置立面示意圖，圖2為A-A視圖，圖3為B-B視圖,?圖4為C-C視圖,?圖5為D-D視圖。圖中：

1、主桶體????????2、導向結構?????????3、導向連接結構???4、水箱

5、加強桶體??????6、豎向加強筋???????7、水平加強環板???8、供水管

9、吊耳?????????10、水力旋轉噴沖組件。

具體實施方式

現結合說明書附圖，對本發明作進一步描述：

第一步：根據設計的環樁噴沖成坑裝置的圖紙及資料，加工主桶體1、導向結構2、連接結構3、水力旋轉噴沖組件10、水箱4、加強桶體5等構件。

第二步：將導向結構2通過連接結構3焊接固定在主桶體1內，導向結構2與連接結構3之間焊接，連接結構3與主桶體1之間焊接。

第三步：將水箱4通過連接結構3焊接固定在主桶體1內。

第四步：將6套或更多水力旋轉噴沖組件10的頂部焊接固定在水箱4的底部，水力旋轉噴沖組件10在水平面內圍繞主桶體1的中心環向均布，水力旋轉噴沖組件10上安裝有多個噴嘴，應該使得旋轉噴沖組件10上最外端的噴嘴接近主桶體1的底端內壁。

第五步：在主桶體1的上端外部設置加強桶體5，主桶體1與加強桶體5之間通過豎向加強筋6、水平加強環板7焊接連接；然后在水平加強環板7上焊接吊耳9。