[發明專利]深水拋石方法及設備

在審

• 申請號: 201510366652.1
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN104988926A
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發明（設計）人: 張印桐;宋春娜;苗春生;顏文濤;徐紅兵;王朋飛;陳贏豪
• 申請（專利權）人: 深圳海油工程水下技術有限公司
• 主分類號: E02D15/10
• 分類號: E02D15/10
• 代理公司: 深圳市瑞方達知識產權事務所(普通合伙) 44314
• 代理人: 張約宗;紀媛媛

技術領域

本發明涉及海洋工程技術領域，尤其涉及一種深水拋石方法及設備。

背景技術

在海洋油氣開發中，水下設施(海管、臍帶纜、電纜等)往往會因為海床的凹凸不平、地質條件的不穩定、人為的拋落重物等因素而造成損害。保護水下設施穩定與安全的措施很多，如挖溝、混泥土壓塊、砂袋回填、砂袋支撐、水下拋石等，這些措施各有優勢，有時根據現場情況也會幾項措施綜合應用，在常規環境條件下，選擇最有效、經濟的方案應考慮成本因素與技術可行性。

水下拋石作為傳統的水下設施保護措施之一，在海洋石油開發中已得到廣泛應用。水下拋石主要采用拋石船實現，傳統的拋石船包括以下類型：

1、攜帶挖機的拋石駁船；作業時由駁船攜帶的挖機將石頭拋放至海底，這類船舶應用水深較淺，一般小于20m，主要用于海底管道登陸段施工作業；

2、側拋式拋石船；作業時由船側液壓平臺將石頭快速推入水中，拋石精準度較差，作業水深一般為20m-150m。

傳統的拋石船進行的水下拋石，應用水深較淺、精度低等，未能廣泛應用于深水海洋石油開發工程中。而隨著世界海洋石油開發趨向深水化，深海地質結構復雜化，簡單的挖溝已經難以達到保護深水水下生產設施穩定性的目的，因此，有必要設計一種適用于深水拋石設備，解決前述問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，提供一種實現深水拋石、作業效率高的深水拋石方法及設備。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種深水拋石方法，包括以下步驟：

S1、拋石船將石料運送至待拋石區域附近；

S2、將落石探測裝置安裝在可伸縮的第一落石管的第一端上，將帶有所述落石探測裝置的所述第一落石管放入水中；

S3、在所述第一落石管的第二端上依次連接數根第二落石管和側面帶有進水孔的第三落石管，直至將所述落石探測裝置下降至海底的管線上方；

所述第一落石管、第二落石管和第三落石管依次連通形成供石料下落至所述管線上的落石管道，所述第三落石管位于所述落石管道的上端；

S4、所述拋石船進入待拋石區域，所述落石探測裝置引導所述落石管道在所述管線的路由上方移動，石料從所述拋石船上通過所述落石管道下落至所述管線上，形成將所述管線覆蓋的石料層。

優選地，所述步驟S4中，所述石料層的橫截面坡比不小于1：2.5；所述石料層的厚度不小于0.5m；所述石料層的頂面寬度不小于1m。

優選地，所述步驟S4中，所述第一落石管通過伸縮控制所述落石管道的出口在所述管線上方的高度處于預設高度內；所述預設高度為0.3-1.5m。

優選地，所述步驟S1中，所述石料包括第一石料和第二石料，所述第二石料的粒徑大于所述第一石料的粒徑；

所述步驟S4包括：

S4-1、將所述第一石料通過所述落石管道下落至所述管線上，形成覆蓋所述管線的第一石料層；

S4-2、將所述第二石料通過所述落石管道下落至所述第一石料層上，形成第二石料層。

優選地，所述第一石料的粒徑為10-90mm；所述第二石料的粒徑為60-200mm。

優選地，所述步驟S2中，所述落石探測裝置包括機體、設置在所述機體中部且貫通所述機體上下端的中間通道、設置在所述機體相對兩側的可伸縮機械手、設置在所述機體內的推進機構、以及定位和采集所述管線相關信息并將采集的信息通過臍帶纜傳送至所述拋石船上的數據處理中心；所述第一落石管的第一端穿設在所述中間通道內；

在所述步驟S4中，所述落石探測裝置的機械手展開并與所述管線的路由方向相平行；所述推進機構驅使所述落石探測裝置向不同方向移動，帶動所述落石管道的出口在所述管線上方移動。

優選地，所述推進機構包括數個分別位于所述機體的數個側面的推進器；在所述步驟S4中，所述推進機構通過所述推進器驅使所述落石探測裝置在所述管線上方移動；

所述檢測系統包括設置在所述機械手上的多波束探測儀和地形數據探測儀；在所述步驟S4中，兩個所述機械手上的多波束探測儀和地形數據探測儀分別對覆蓋所述石料層后的所述管線和海底、以及待覆蓋石料層的所述管線和海底進行探測；

所述檢測系統還包括導航儀、測深儀、測高儀、溫鹽深探測儀、水下攝像裝置、水下照明裝置和掃描傳感器中的一種或多種，上述中的一種或多種設置在所述機體上。