[其他]浮力拉索式塔架

無效

• 申請號: 86102605
• 申請日: 1986-04-15
• 公開（公告）號: CN86102605A
• 公開（公告）日: 1987-01-07
• 發明（設計）人: 泰倫斯·L·麥克吉爾夫雷;索馬斯·B·科爾
• 申請（專利權）人: PMB系統工程公司
• 主分類號: E02D29/06
• 分類號: E02D29/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 李毅,鄭松宇

本發明涉及在海底鉆井用的深海塔架的改進，特別是使塔架更能承受風、波浪和海流形成的力。

現今在水深超過1，000英尺的近海中正在安裝若干用來支持鉆井平臺和采油平臺的塔架。如水深超過1，000英尺，這種塔架的制造和安裝費用非常高，有時可達到3億美元，甚至更高。鑒于費用如此之高，就必然要求安裝在如此深水中的塔架在結構上足夠強固，足能承受住它可能承受的各種力。這些力包括風力、波浪力、海流力以及裝在塔架頂部的設備重量產生的壓縮力。

至今所建造的常規的座底式平臺能以令人滿意的方式承受住這些力;但在水深超過1，000英尺情況下其造價按水深的指數關系增大。因此，有必要改進海上塔架，使其能承受住上述各種力，在1，500～2，500英尺深水范圍內能連續地進行鉆井和采油作業。這種塔架的改進還為了在不損害平臺安全性和不改變習用的海上操作方法的前提下降低深水鉆井和采油平臺的造價。本發明滿足了上述要求。

本發明有關深水油氣資源鉆探和開采用海上平臺的塔架的改進。塔架由若干根粗大的大體直立的樁腿組成，樁腿中有平臺的樁和油井這些樁由撐柱聯接在一起，形成一座細長的空間構架，它垂直擱置在海底，從淤泥線向上伸到平均海平面以上的上井口。樁從樁腿的下端伸出，插入海底預定深度。

平臺的基座是由從樁腿中延伸出的樁組成，在有些情況下還裝有若干聚集在塔架底部的保險樁，以增加塔架底座處的橫向阻力。在樁腿中放樁的結構方式可以減少波浪和海流對井口的作用力，而把這些井口用作主平臺的樁也可以承受一部分作用在塔架上的垂直負載。

樁腿內被分隔為若干空間，各密閉空間可用作為浮力室。這些浮力室可產生巨大浮力，從而可減小底座的負載，形成一種對平臺重量的反作用力。由于在塔架的每一層框架裝有水密艙壁，再加上在穿過浮力區的樁腳和井口外裝有連續套筒，從而提高了防止意外浸水的安全性。

一組牽索在靠近水面處聯接到塔架上。牽索從塔架向各方位向外和向下伸展，其下端聯接到設在海底的錨上。

從而塔架通過以下三部分的作用來承受風力、波浪力和海流力：底座、浮力室、牽索。由于裝設在塔架樁腿中的樁能產生軸向力矩，平臺底座就能產生抵消波浪力的恢復力。浮力室產生一種對平臺重量的不大的反作用力。牽索在水面下聯接到塔架上，牽索可對在波浪作用下的塔架起穩定作用。這三種力構成本發明的平衡系統，使塔架結構的制造成本最低，使用壽命長，而且不損害平臺的安全性，不改變襲用的海上操作方法。

本發明的首要目的是提出一種支承鉆井和采油平臺的改進型海上塔架，這種塔架結構強固，能承受住風、波浪和海流造成的作用力，并能大大提高平臺的安全性，允許繼續使用襲用的海上操作方法。

本發明的另一個目的是提出一種海上塔架，塔架的圓筒形腿中裝設有全部或部分從塔頂處甲板延伸到海底的樁和井口;樁腿中還有浮力室;塔架上還裝有向外向下延伸到海底的牽索。從而，作用在塔架上的各種力能由底座、浮力室和牽索承受，使作為平臺支承的塔架的安全性和使用壽命優于在1，500～2，500英尺水深范圍內使用的其它常規型塔架。

下面結合表示本發明的最佳實施例的附圖對本發明進行介紹，從中可看出本發明的其它目的。

圖1是本發明浮力拉索式塔架的透視圖，圖中塔架處于操作位置塔架的頂部支承有平臺;

圖2是圖1所示塔架的側視圖，圖中表示用來幫助塔架承受波浪力的牽索的聯接方式;

圖3是圖2中3-3剖面線處塔架上部的水平剖面圖，圖中表示四個樁腿由撐柱支持;

圖4與圖3相似，但這里表示的是塔架下端部附近的結構;

圖5是塔架的一根樁腿的局部側視圖，其中部分已省略掉;

圖6是圖5中6-6剖面線處的橫剖面圖;

圖7是圖5中7-7剖面線處的橫剖面圖;

圖8是圖5中8-8剖面線處的橫剖面圖;

圖9是圖7中9-9剖面線處的放大的剖面圖。

本發明浮力拉索式塔架在各圖中均用數字10表示，塔架直立安裝，其下端11插入淤泥線18以下的海底（參見圖2），其上端露出海面19。平臺或甲板12安裝在露出海面19的塔架上端;平臺或甲板上裝有向海底鉆井的設備和采油過程中通過井口采收油氣流的設備。如圖1和圖2所示，許多根牽索14以任意適當方式在靠近海面19處聯接到塔架的上部。牽索從塔架向外和向下延伸，聯接到設在海底的錨16上（參見圖2）。牽索14的數量應足夠多，以便在塔架的四周都拉上牽索。安設牽索的目的是塔架在波浪力作用下較為穩定。一根牽索的總長一般可達4，500英尺。錨16通常在淤泥線18之下50英尺。各牽索與塔架的聯接點通常在海面之下100英尺。