[其他]順應(yīng)式井架

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86104802
• 申請日: 1986-07-14
• 公開（公告）號: CN86104802A
• 公開（公告）日: 1987-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 德里克·索馬斯·弗恩
• 申請（專利權(quán)）人: PMB系統(tǒng)工程有限公司
• 主分類號: E21B15/02
• 分類號: E21B15/02
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利代理部
• 代理人: 王憲模,王申

本發(fā)明涉及到海洋開采中用于從海床至海平面支承操作等設(shè)備的井架。本發(fā)明所涉及到的這種井架是用于深水情形的，此時(shí)可以遇到例如800米的深度。

具有上述性質(zhì)的井架在一定程度上能適應(yīng)作用在其上的各種環(huán)境力，其中最重要的是波浪力。近來，井架已構(gòu)制得很精細(xì)，具有很高的順應(yīng)性或靈活性，一類方法是采用機(jī)械式的萬能接頭將井架固定在海床上;另一類方法則致力于通過延伸固定井架至海床上的柱樁，使之高達(dá)接近海平面處，而在該處使這些柱樁剛性地固定于此井架上，借此使井架具有順應(yīng)性。

雖則上述的后一種結(jié)構(gòu)方式有優(yōu)越之處，但隨之也就帶來了相當(dāng)大的困難。主要是存在這樣的問題，即需要制造出很長的柱樁，在其打入過程中，通常采取補(bǔ)充焊接“添加段”的方法。這才能用常規(guī)的吊錘把這些柱樁從海面上打入，但此時(shí)只有當(dāng)所用柱樁很粗因而其強(qiáng)度足以適應(yīng)進(jìn)行這樣的沖擊才行。

就這樣一些使其柱樁延伸至接近井架頂?shù)闹鶚断到y(tǒng)而論，它們具有兩種有代表性的結(jié)構(gòu)形式;一種是將一些直徑較小的柱樁組合到井架角處的支柱內(nèi);另一種是將許多直徑較大的柱樁組合到井架的中心區(qū)。

本發(fā)明中則采取了與以上完全不同的方法，后面將可看到，此種方法不僅避免了前述“長柱樁”系統(tǒng)的制造問題，而且還克服了另一些迄今尚未敘及的難題。

本發(fā)明的順應(yīng)式井架至少有一個(gè)長的柱樁，其長度超過了井架的主要部分長度，此一長柱樁的下部用來打入水下地殼，有較厚的壁部，而此柱樁在其絕大部分長度上的壁部則是較薄的。此種柱樁剛性地接附到該井架上至基本上高達(dá)井架的高度，相當(dāng)?shù)亟咏Ｆ矫嫣帲诖藙傂怨潭ǘ我韵拢瑒t可以沿軸向上離開井架。

本發(fā)明之井架的一種形式是，在上述的兩種壁部間會合處或與此會合處相鄰的地方有一內(nèi)突部。此內(nèi)突部受到一稱之為筆型錘的那種水下錘的作用，在該錘中，由一內(nèi)設(shè)有供電裝置和控制電纜的操縱索，吊掛著一振動(dòng)卡箍用的帶液壓裝置的部件。這樣一種擊錘是懸吊于上述長柱樁的薄壁部分內(nèi)。此擊錘的箍作用在該內(nèi)突部上，并受驅(qū)將那個(gè)柱樁之厚壁部的很大一部分在柱樁剛性地連接到井架之前打入海床內(nèi)。

在另一種形式中，柱樁的厚壁部裝配到薄壁部分內(nèi)，除非已然用懸吊在薄壁部分內(nèi)且作用在厚壁部分上端的水下?lián)翦N（如上所示）打動(dòng)此厚壁部分，不然這兩部分是不會固定在一起的。此厚壁部分最初可相對于薄壁部分沿軸向滑動(dòng)，而此薄壁部分在驅(qū)動(dòng)前則剛性地接附于井架上;當(dāng)著此薄壁部分被驅(qū)動(dòng)，該厚壁部分就向下滑出固定的薄壁部分。此時(shí)，這兩部分固定在一起，例如它們之間有一搭連部分，使厚壁部分的上端部分地余留在薄壁部分的下端。然后，可用水泥漿或類似材料充填這兩部分在搭連處的空隙，或者使此（在內(nèi)部的）厚壁部分向外強(qiáng)制膨脹，以接觸并壓向此搭連處另一部分的內(nèi)部，而使之?dāng)D壓于一起。

本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供了將一種海洋井架固定于海床的方法，其中涉及到在井架上至少安裝一根長的柱樁，后者的長度大體上與井架的高度相等并且有兩個(gè)部分，其中鄰近井架底的部分之壁部厚于其余部分，使井架相對于海床定位，并由此柱樁內(nèi)的水下?lián)翦N將每個(gè)柱樁的厚壁部分驅(qū)打，同時(shí)將每個(gè)柱樁的頂部固定到井架。

在上述方法的一種形式中，每個(gè)柱樁的厚壁與薄壁部分剛性地連在一起而定位于井架上，隨接在井架定位后，用作用在柱樁上的水下?lián)翦N使之驅(qū)動(dòng)至此厚壁與薄壁部間過渡段相鄰的位置處，之后，此柱樁的頂部即剛性地接附到井架上，而使此柱樁在該接附位置之下的一大部分樁柱能基本上沿軸向離開此井架。

這種形式的方法之一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，此類柱樁可以完全在陸地上制造。

在上述方法的另一種形式中，最初僅僅是將每一柱樁的頂部剛性地連接到井架上。此柱樁的厚壁部可在薄壁部內(nèi)沿軸向滑動(dòng)，而在井架定位后由一作用在其上端的水下?lián)翦N驅(qū)打。此厚壁部與薄壁部然后剛性地固定在一起，例如使搭接于薄壁部內(nèi)的那部分厚壁強(qiáng)制外脹而發(fā)生擠壓，或?qū)⑺酀{注入搭接部分的空隙，或者采用其它的適當(dāng)方法。

這種形式的方法之優(yōu)點(diǎn)是，擊錘所驅(qū)打的物體僅僅是厚壁部分而不是整個(gè)的柱樁，因而特別有效，它也避免了因驅(qū)打而在厚壁與薄壁部分間的過渡段引起的應(yīng)變問題，這是由于這兩部分在驅(qū)打之前并不連在一起。

這樣，此種柱樁可以用漂浮方式送至使用現(xiàn)場，預(yù)先裝設(shè)在井架結(jié)構(gòu)上;此外，在將井架結(jié)構(gòu)輸送就位時(shí)，按這種方法裝配的柱樁可以用作此井架結(jié)構(gòu)附加的浮室。此井架本身當(dāng)其固定并豎立時(shí)也可使用一浮箱，而這種浮箱的頭端是用來接附這些柱樁頂端的特別合適的部位。