[發明專利]一種海底自棄可回收的自升式鉆井平臺樁靴和鉆井平臺

在審

• 申請號: 201910231605.4
• 申請日: 2019-03-26
• 公開（公告）號: CN109881670A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 楊進;施山山;胡南丁;殷啟帥;李磊;馬永奇;張天瑋
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: E02D5/72
• 分類號: E02D5/72;E02B17/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 朱坤鵬;韓嫚嫚

本發明公開了一種海底自棄可回收的自升式鉆井平臺樁靴和鉆井平臺，所述海底自棄可回收的自升式鉆井平臺樁靴包括樁靴本體(1)和樁鞋(2)，樁靴本體(1)與樁鞋(2)上下設置，樁鞋(2)由沿周向設置的多個樁鞋小塊體(211)組成，樁靴本體(1)能夠向上移動并與樁鞋(2)分離。該海底自棄可回收的自升式鉆井平臺樁靴在平臺拔樁撤離時作業困難情況下，可隨時進行水下解脫，方便平臺拔樁作業，并且對于解脫之后的樁靴，后續可進行單獨回收作業，樁鞋可分解為多個獨立的小塊體，極大的降低了回收作業的難度，避免了解脫的樁鞋對后續插樁作業造成不利影響，使得海底土最大程度上恢復原貌。

技術領域

本發明涉及海洋油氣田開發設備領域，具體的是一種海底自棄可回收的自升式鉆井平臺樁靴，還是一種鉆井平臺。

背景技術

隨著國家提出加大油氣資源勘探開發力度的指示，各大石油企業逐步加大了針對我國陸地、海上油氣區塊的勘探與開發以保障國家能源安全。而海洋淺水區域的油氣勘探開發離不開海洋自升式鉆井平臺的作業支持，自升式鉆井平臺的插樁與拔樁作業是其在海上作業過程中的兩個極為關鍵的環節。插樁作業時平臺的安全與下部土體的承載能力有著密切的聯系，而土體對上部平臺的承載能力又與土體性質及平臺樁靴的尺寸有著直接聯系，較大的樁靴尺寸可以保證較大的受力面積，從而土體可提供較強的承載能力保證平臺的作業安全，同時樁腿的入泥深度相對更?。话螛蹲鳂I時平臺的作業難易程度與下部土體參數、樁腿自重、樁腿入泥深度有著密切的聯系，較小的樁腿自重與較小的樁腿入泥深度可保證相對更小的拔樁阻力，從而平臺更易進行拔樁作業。然而，在實際的作業過程中，平臺的插樁安全與拔樁順利是兩個難以同時實現的目標。由于土質原因，多數情況下樁腿需要入泥較深的深度才能保證較強的承載能力，而較深的入泥深度又導致的較大的拔樁阻力導致拔樁困難。

中國專利CN 206986884U，公開日期2018年2月9日，公開了《一種適用于桁架式樁腿的可拆卸樁靴》，其通過螺栓連接的環塊增加了原始樁靴的最大橫截面積以增大樁靴的承載能力，并通過加大樁尖高度增強了樁靴的快速入泥效果，但該可拆卸樁靴的環塊與本體間的螺栓承受抗剪強度，整體穩定性相對較差。

發明內容

為了解決現有可拆卸樁靴穩定性較差的問題，本發明提供了一種海底自棄可回收的自升式鉆井平臺樁靴和鉆井平臺，該海底自棄可回收的自升式鉆井平臺樁靴在平臺拔樁撤離時作業困難情況下，可隨時進行水下解脫，方便平臺拔樁作業，并且對于解脫之后的樁靴，后續可進行單獨回收作業，樁鞋可分解為多個獨立的小塊體，極大的降低了回收作業的難度，避免了解脫的樁鞋對后續插樁作業造成不利影響，使得海底土最大程度上恢復原貌。同時，本樁靴與原樁靴配合之后，增加了樁靴的樁尖高度，使得樁靴在在較硬的海底土層下入時，下入難度更小，作業效率更高，且由于樁尖整體尺寸相對更大，其更不可損壞穩定性更強。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種海底自棄可回收的自升式鉆井平臺樁靴，包括樁靴本體和樁鞋，樁靴本體的中心線和樁鞋的中心線均為直立狀態，樁靴本體與樁鞋上下設置，樁靴本體能夠向上移動并與樁鞋分離；樁靴本體為塊狀結構，樁靴本體的縱剖面為八邊形，樁靴本體含有從上向下依次連接的頂面、上斜面、外周面、下斜面和底面；樁鞋由沿周向設置的多個樁鞋小塊體組成，樁鞋的下表面為頂端朝下的錐狀結構，樁鞋的上端內設有插接凹槽，沿樁鞋的直徑方向，樁鞋的縱剖面含有內外套設的內芯段和外環段，外環段上端的內側面為該插接凹槽的內周面；樁靴本體的下部匹配的插接于該插接凹槽內。

頂面與底面平行，樁鞋的下表面為樁靴本體的下斜面和底面的放大，樁靴本體的中心線與頂面垂直，外周面的上端直徑與外周面的下端直徑相同，內芯段的縱剖面為八邊形，外環段的縱剖面為梯形。

樁靴本體與樁鞋通過多個銷釘可拆卸連接，多個銷釘沿樁鞋的周向均勻間隔排列，樁靴本體的外周面內設有銷釘插接孔，外環段的上端內設有銷釘安裝通孔。

當預測樁腿入泥的深度較小，且拔樁作業不需要解脫樁鞋時；

銷釘的數量計算公式為：