基于半潛式海洋平臺的建造研究

劉凱 鄭德勇 張雨

海洋使用工程（青島）有限公司 山東青島 266520

一、半潛式試驗平臺的建造流程

傳統半潛式平臺，多采用總段式反造，平臺穩定性較差，本次建造的試驗平臺采用分段式反造、翻身后整體合攏的方法組成整體的平臺，可防止發生過大位移，使鉆井平臺管柱發生過大變形而失效。此方法可以提高工期進度，滿足項目時間的要求。在項目實踐中,對項目進行仔細劃分，現將具體的流程介紹如下:

1.平臺建模

采用整體剛度模型為試驗平臺進行建模。首先，應建立平臺的幾何模型；然后，劃分單元，使幾何模型分解為有限元模型；最后，結合結構設計圖紙，進行幾何模型建立之前的研究,完善細節部分。將平臺主體分為四部分，分段進行建模，遵循浮箱、立柱、橫撐、甲板平臺的順序進行建模。按由簡到繁的順序建立,例如浮箱外殼可以直接從面拉成體然后再刪除體得到浮箱的外殼和主龍骨,其余部分通過線條直接拉成面的方式來進行,依次建立立柱、橫撐、甲板平臺。

2.平臺整體組合的方式為分段式反造、翻身后整體合攏。分段為：101P/S分段，即底部左右兩個浮箱；201P/S分段3000ABL至主甲板的立柱分段；301P/S分段為5500ABL至試驗平臺9600ABL的甲板分段。應注意，401分段單列，具體為獨立的模塊化甲板室，位置為上甲板。

3.在項目建造中，考慮到錨泊海域的實際情況，在小型的半潛式試驗平臺中采用海工用大抓力錨。統計周邊建筑物，并研究相關水域情況，設計出合理的拖航方案，以避免客觀因素對拖航的影響[1]。

二、試驗平臺拖帶錨泊

本次研究確定拖航路線方案后，對試驗平臺周邊環境條件進行調查，選擇適合的天氣（具體要求如下）實行拖航作業,可事先將平臺拖航至指定海域。綜合考慮該海域流速后，在流速小于2節時，盡量選擇在白天進行作業船施工，本次拋錨過程持續時間為7天，施工設備和人員情況見下表1，具體的作業程序為：

表1 動用船舶情況和人員情況

1.確定合適天氣,在白天拖拉試驗平臺至拋設點。天氣條件為：風力≤蒲氏7級，浪高在5級以內，海況為能見度＞2海里；根據天氣預報，選擇未來三天以上可實施拖航的日期，完成拖航[2]。

2.拖船期間，要做好瞭望,始終保持安全航速，并做好施工船舶思維布場準備。

3.為平臺布設4個錨位的臨時浮標，以滿足臨時進點拋設作業的需求。

4.施工船舶在臨時浮標點逐個布場。

5.連接錨及錨鏈，使其合在一起，同時將錨、錨鏈裝至施工船舶。海工用大抓力錨由施工吊船吊至設定好的拋設點,錨鏈在施工船舶自身拉力的作用下，在平臺附近緩慢拋落下去,再拋入重力塊副錨連接的錨鏈,最后將錨鏈在鏈接至平臺上。

三、完善半潛式試驗平臺的對策

1.在以往建造半潛式平臺中，并未使用測量儀器詳細測量環境數據。為保證后續分析過程的可靠性,應將各類風浪流測試儀器等安裝于本平臺上，從而有效的收集到更全面的環境資料[3]。收集到實際測量數據后，要結合數據試驗檢查平臺及系泊系統的運動分析,并總結動力特性的變化規律,從而形成一個較為系統的平臺水動力數據庫。

2.對平臺重心高度變化進行考察。應考慮到平臺重心高度改變與運動響應間的關系,綜合分析平臺吃水、水深、結構型式等各項參數，改變平臺運動特性的程度和特性,從而為優化具體項目設計，提供真實可靠的數據支持。

3.分析平臺的性能。本次研究中，對數值模擬進行了測試,最后獲得了可靠地數據?？稍跅l件允許情況下,制作試驗平臺模型，并進行模擬試驗,為后續分析做好準備。

4.目前，我們在實際海域開展小型半潛式平臺試驗的研究較少，積累的經驗并不多,應加強平臺安全性、穩定性方面的研究，并深入進行平臺風險評估。

結束語

綜上所述，半潛式平臺是一項非常復雜的工程，應充分認識該項目的重要性。半潛式平臺建造中，平臺水動力性能與技術緊密相關，同時技術性能也直接決定了整體結構的強度。在平臺項目建造中，應充分考慮經濟和安全因素，使半潛式海洋平臺的建造和海域拋錨形成一套科學的體系，為后續工程奠定良好的基礎。

[1]呂福亮,賀訓云,武金云.世界深水油氣勘探現狀發展趨勢及對我國深水勘探的啟示[J].中國石油勘探,2012,12（12）:28-31.

[2]張耀光,劉巖,李春平,董麗晶.中國海洋油氣資源開發與國家石油安全戰略對策[J].地理研究,2013,22（11）:297-304.

[3]何沙,吉安民,楊結.基于我國石油對外依存度的石油安全策略研究[J].西南石油大學學報(社會科學版),2011,13（10）:11-66.

[4]呂福亮,賀訓云,武金云,孫國忠,王根海.深水油田開發工程簡析一以安哥拉吉拉索爾油田為例[J].石油天然氣學報,2012,30（07）:600-602.