自升式平臺拔樁淺析

許猛（中海油安全技術(shù)服務(wù)有限公司，天津300456）

自升式平臺拔樁淺析

許猛（中海油安全技術(shù)服務(wù)有限公司，天津300456）

可移動式自升平臺從誕生之日起就要經(jīng)歷不斷的拖航-就位-插樁-作業(yè)-拔樁-再拖航這樣周而復(fù)始的過程，平臺的插拔樁作業(yè)始終將面對著各種海況、地層的考驗。在平臺操作手冊中，對自升式平臺的壓載一般是按照最大作業(yè)水深和極限風(fēng)暴狀態(tài)設(shè)計的，但很多情況下，作業(yè)水深在設(shè)計范圍之內(nèi)，而自升式平臺的樁靴入泥深度過大，平臺自身的拔樁力又不足，這將嚴(yán)重影響到平臺的作業(yè)實用性，而對于在用自升式平臺如何提高平臺的拔樁能力也對于現(xiàn)場操作人員提出了更高的要求。下面就某自升式鉆井平臺拔樁做一下簡單的分析。

自升式平臺；拔樁

一、拔樁前準(zhǔn)備工作

1.沖樁系統(tǒng)的維護(hù)及改造

在日常工作中應(yīng)涂油、包扎好沖樁接頭，在升降平臺過程必須將沖樁絲堵完全旋進(jìn)樁腿防止升降過程中刮壞絲堵，損壞沖樁孔。

在冬季做好沖樁管線包括樁腿內(nèi)的管線防凍工作，沖樁完畢后用氣掃線。

由于在拖航定位時，為了更好的定位，樁靴要適當(dāng)?shù)耐献『５啄嗝妫栽诙ㄎ煌戤叄欢ㄒ扔玫蛪核畬堆?nèi)的低壓沖樁孔進(jìn)行沖洗，再進(jìn)行壓載，以防止沖樁口堵死。

鑒于拔樁的快速及有效性，建議水氣結(jié)合沖樁的改造，可用平臺自帶的低壓消防水與壓縮氣管線焊接三通連接到一根低壓沖樁管線上，并加上閥門，隨時更換用氣沖樁或水沖樁。

2.拔樁力的計算

根據(jù)工程地質(zhì)資料、自升式平臺的操船手冊進(jìn)行拔樁前的初步計算。在此特殊說明操船手冊中的拔樁計算是利用水作為低壓沖樁介質(zhì)，而此時我們以0.8MPa壓縮氣體作為沖樁介質(zhì)，如果低壓沖樁氣體完全充滿樁靴下表，此時700t吸附力被克服，同時產(chǎn)生向上的0.7MPa的舉升力。在拔活樁靴后，由于氣體的壓縮膨脹性，加快了拔樁速度，而水拔樁只能慢慢將樁靴下70m2的容積慢慢充滿才能拔出樁腿，可見水拔樁速度相對氣拔樁較慢。

二、拔樁程序及要點

下面以某自升式鉆井平臺為例，在樁腿入泥1#：18.8米；2#：18.9米；3#：20.4米情況下，遠(yuǎn)超過了設(shè)計10m入泥的要求，來簡單的講述一下拔樁程序及要點。

由于海域的影響，必須選擇海水高潮時拔樁，并且一個海水高潮只能拔一個樁腿。

1.結(jié)合工程地質(zhì)資料和操船手冊初步計算拔樁力是否能夠?qū)锻劝纬觯递d荷是否超過升降系統(tǒng)的允許的載荷2193t，如果有效拔樁力不能拔出樁腿應(yīng)考慮挖泥減小覆土重力來拔樁。

2.提前檢查沖樁接頭是否準(zhǔn)備好、管線長度是否合適。

3.提前根據(jù)重量重心計算，合理布置平臺的載荷分布，并加以固定。

4.根據(jù)樁腿的入泥深度確定好拔樁順利。

5.提前將三個樁腿的高壓沖樁打開，沖松樁靴上表面的土層，同時也可以沖刷樁靴上表面。

6.安排布置好人員，開始降平臺，在升降系統(tǒng)允許情況盡量加大平臺整體吃水至5.0m-5.1m，再單樁降船吃水5.2m。此時迅速將低壓充氣閥門打開。

7.關(guān)注空壓機氣瓶壓力變化及平臺傾斜狀況，在樁靴拔活至離開泥面前，關(guān)注平臺傾斜隨時將氣關(guān)閉，因為壓縮氣流很大竄上甲板，平臺晃動，注意兩舷人員安全。再趕下一個高潮拔出其他樁腿。

8.拔出樁腿拖航過程中，在水深允許的情況下，建議將樁靴在船底一下1米，利用海流沖刷一下樁靴。

三、其他幾種工況拔樁方法

1.海潮高度不夠

在最高潮時也不能提供足夠的拔樁力時，一種是：如果海底足夠硬，此時可以采用做灘法拔樁，依靠海底多平臺的底部的支撐力逐個將樁腿拔出。一種是：將整個平臺下整個面積內(nèi)的海底利用挖泥船或者平臺自制挖泥器挖低，以增加平臺的吃水提高拔樁力。

2.沖樁系統(tǒng)堵塞失效

所謂沖樁，高壓沖樁是為了沖松樁靴上表面的泥土，低壓沖樁是為了克服大氣的吸附力。同時由于沖入約0.8MPa的壓縮氣，此時能夠產(chǎn)生很大的舉升力。如果沖樁系統(tǒng)失效，不能克服單樁700t吸附力，有效拔樁力大大減小，此時應(yīng)該考慮需要挖泥器或使用泥漿泵高壓及其壓縮空氣來挖泥，將其樁靴上表面土挖掉或者挖松減小覆土重力，直接斜著挖向樁靴下表面，來減小大氣吸附力。

四、拔樁注意事項

1.在拔樁過程中，單樁最大負(fù)載不能大于2193t。

2.在單樁拔樁時要控制平臺的傾斜度，防止破環(huán)平臺主體結(jié)構(gòu)和升降裝置，同時平臺主甲板不能入水。

3.在拔樁沖程中，應(yīng)將降低平臺和高低壓沖樁同時進(jìn)行，在拔樁過程中應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件、氣象條件和天氣變化趨勢，保證平臺足夠的安全干舷高度，防止波浪拍擊到甲板。

4.為保證樁腿順利拔出，平臺3個樁腿周圍的泥土在最小挖泥深度的基礎(chǔ)上，用挖泥器盡可能向縱深挖掘。

5.在用壓縮空氣噴沖過程中，在樁靴沒有完全拔出泥面前，中間不允許關(guān)斷空氣壓縮氣，防止產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象，導(dǎo)致平臺產(chǎn)生大的傾斜。

6.在利用壓縮空氣拔樁時，同時也應(yīng)該注意在樁靴拔出瞬間，產(chǎn)生向上的高壓水流順著圍沿區(qū)縫隙竄上甲板，平臺產(chǎn)生晃動，所以在單樁拔時，船舷周圍的工作人員需要注意安全。

7.低壓氣不能開的過早，必須讓平臺有足夠的拔樁力后，再迅速打開低壓沖樁閥門，否則由于壓縮空氣會形成通道躥出海底，既沒有克服吸附力，又沒有提供足夠大的舉升力。

8.平臺在插樁定位時為了準(zhǔn)確定位，提前將樁靴拖著海底，在定位完畢，需用低壓沖樁將樁靴沖樁口沖刷一下，防止沖樁口堵塞。

結(jié)束語

本文以某自升式鉆井平臺為例，樁腿入泥1#：18.8米；2#：18.9米；3#：20.4米，超過了設(shè)計要求的10米入泥深度，進(jìn)行了拔樁分析及注意事項，利用現(xiàn)場維護(hù)及操作來增加平臺的拔樁能力，從而降低拔樁難度，提高自升式平臺作業(yè)實用性。