大型自升式平臺淺水區(qū)拖航就位安全要點探析

溫雪

摘 要：本文主要介紹了淺水水域，大吃水平臺乘潮就位面臨風險和應采取的安全技術措施;提出了極端情況下的應急對策。

關鍵詞：風險;方案;措施

中圖分類號：U674.38? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2019）03-0028-02

近年來，渤海西部油田開發(fā)如火如荼，特別是5米等深線以內(nèi)，以肇東、岐口油田為代表分布著眾多的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)采油平臺;今年，又有多艘大型平臺在淺水區(qū)實施了淺水區(qū)精就位，乘潮水位潮過3米潮高，平臺插樁深度超過15米，其做法和經(jīng)驗值得總結(jié)和借鑒。

1 渤海西部海域水文地質(zhì)現(xiàn)狀

渤海西部水域自西向東，水深緩慢變深，作業(yè)水域海圖水深3米左右，距離5米等深線5海里，距離黃驊港12 海里，軟泥底。黃驊港水域?qū)儆诓徽?guī)半日潮港，最高潮位5.71米，最低潮位0.26米，年平均高潮位3.58米，平均低潮位1.28米，平均海面2.40米，最大潮差2.26米，平均漲潮歷時5小時27分，平均落潮歷時6小時28分。黃驊港理論深度基準面在黃海平均海面下1.998米。另據(jù)實測資料統(tǒng)計，大潮漲潮流速平均在0.29～0.35m/s之間，最大在0.47～0.54m/s之間;落潮流速平均在0.19～0.28m/s之間，最大在0.29～0.40m/s之間。中潮漲潮流速平均在0.17～0.22m/s之間，最大在0.25～0.35m/s之間。小潮漲潮流速平均在0.15～0.21m/s之間，最大在0.24～0.41m/s之間;落潮流速平均在0.14～0.20m/s之間，最大在0.22～0.34m/s之間。從上述分析可以看出，渤西水域流速最大約為1節(jié)，影響淺水區(qū)就位的主要因素是潮高。

2 大型平臺淺水區(qū)就位風險分析

本次XXX平臺作業(yè)的400英尺自升式平臺作業(yè)水深可達133米，是目前世界上近海作業(yè)的最新船型，其主要參數(shù)如下：

由于作業(yè)井位海圖水深只有3米左右，該平臺的拖航吃水達到6.4米，理論上看起來不可行，面臨著諸多的安全隱患和風險，主要必須在以下幾個方面：

（1）水深的問題，作業(yè)水域的海圖水深與拖航安全吃水有3.5米的差值，就位時需要乘高潮進入;自5米等深線至作業(yè)點的距離是5海里，到達初就位點的時間按照2-3節(jié)的速度計算，最少需要2個小時，高平潮時段時間不足，安全余量不夠。

（2）根據(jù)拖航計劃，大型自升式平臺4節(jié)航速時的靜水拖航阻力為53.8噸，考慮到淺水區(qū)拖航，阻力還將增大，5000HP拖輪80%符荷拖力約50～52噸，滿足不了“海上拖航指南”的要求;加上理論計算和拖航實際情況有時不符的問題，單條拖輪拖帶平臺無法滿足高潮時段進入的速度。

（3）沿途航線周邊漁船漁網(wǎng)、漁刪眾多，由于深吃水平臺的航線是事先測量好的，不能隨意大角度轉(zhuǎn)向，漁船、漁網(wǎng)、漁刪對拖帶船隊威脅極大。

（4）拖帶航線周邊水域，海底管線眾多，在拖帶過程中不能隨意拋錨和插樁，以免損壞海底油氣管線。

（5）拖帶就位航線要穿越眾多的海上采油平臺，兩個導管架的距離最近不足一海里，必須保證拖帶船組有一定的速度，太慢極易壓向一側(cè)的采油平臺，造成不可預知的后果。

3 平臺淺水就位可行性分析

（1）按照海圖水深，顯然是無法滿足平臺進入的水深要求的。作業(yè)甲方申請專業(yè)公司對設計井位2000米×2000米范圍及進入所經(jīng)的航線周邊500米區(qū)域進行了海底調(diào)查;結(jié)論是海底地形較為平坦，無明顯的突起障礙物，水深由西南向東北呈緩慢加深趨勢，滿足就位對海底地貌的要求;經(jīng)過仔細對作業(yè)海域?qū)嶋H水深掃測，區(qū)域水深低潮水深4.7米，高潮水深7.9米，超過7米水深作業(yè)的窗口期大于4個小時，只要合理計算進入時機，嚴格把握好作業(yè)進度，可以滿足大型平臺就位的水深要求。

（2）由于淺水效應，船隊拖航阻力要大于理論計算。采用兩條5000HP拖輪并拖，80%負荷狀態(tài)下，拖力超過100噸，滿足規(guī)范和指南的相關規(guī)定。此種情況下，配置兩條輔助拖輪是必要的，一條協(xié)助主拖拖帶就可以，另一條測深清障開路。這樣減少了拖航船隊頻繁的轉(zhuǎn)向避讓，避免了斷纜和交纏螺旋槳等事故的發(fā)生。

（3）鑒于航線所經(jīng)水域存在眾多海底管線的特點，拖輪和平臺在拖航前均進行了細致的安全檢查，特別是拖帶鎖具和主拖纜，保證其狀態(tài)良好;只要在作業(yè)過程中合理使用車舵，避免突升突降和一次性大角度轉(zhuǎn)向，進而規(guī)避了應急拋錨損壞管線事故的發(fā)生。

（4）就位時拖航船隊駛?cè)刖嚯x1海里的兩個導管架之間水域，必須要保持一定的速度，否則極易被風流壓向下風流一側(cè)，造成刮碰導管架的事故。由于配置了兩條拖輪，速度有了保障，適當收短拖纜長度，安全通過是有保證的。

綜上所述，在進行詳細的海洋地質(zhì)調(diào)查基礎上，保證拖航作業(yè)所需的安全富裕水深，準確計算船隊進入淺水區(qū)域的時間窗口，配置足夠的主輔拖輪，對漁船漁網(wǎng)漁刪保持足夠的重視，安全技術措施到位，本次淺水作業(yè)是可行的。

4 平臺就位的操作流程

大型主拖拖輪拖帶400英尺平臺進入10米等深線后，選擇平坦、寬闊水域，減速收纜，當速度降到2節(jié)以內(nèi)，降首樁，控制船位，將主拖拖輪解脫，換淺吃水的拖輪繼續(xù)拖帶，拖航組根據(jù)拖帶速度，適時加帶副拖拖輪并拖。另一條拖輪，打開測深儀，在船隊前邊測深開路，避免船隊擱淺;進入就位區(qū)域2海里，將航速控制2節(jié)以內(nèi);當離開最近的海底管線后，平臺開始放樁腿至離海底1米的高度，在距離定位點1000米水域，將速度降到1節(jié)以內(nèi)，距離定位點80～100米，下樁固定船位，平臺初就位結(jié)束;由于在一個潮水期內(nèi)無法完成精就位工作，平臺臨時升樁3～5米，防止擱淺;候潮期間，輔助拖輪為平臺拋設4口定位錨，錨位預先設定（如圖1）。

下一個高潮前1小時，平臺開始抜樁至入泥1～1.5米高度，開始利用四個定位錨，將平臺絞至預設位置，插樁定位，定位過程中，首部的主拖和錨纜一定要受力，防止觸碰導管架;經(jīng)定位公司核準后滿足精度要求，精就位完畢。副拖拖輪將定位錨拔起，送至平臺固定，整個拖航就位作業(yè)結(jié)束。

5 拖航就位的安全技術措施

（1）對井場附近的水文地質(zhì)、海況氣象、現(xiàn)場環(huán)境等自然環(huán)境進行認真的調(diào)研分析，出具拖航就位作業(yè)的評估報告;組織專家進行認真的評估，出具具有指導意見的專家意見。

（2）定位作業(yè)前，具有專業(yè)資質(zhì)的掃測公司對作業(yè)水域進行1平方公里及淺水航線周邊進行海底掃測，取得準確的海底、水深資料。

（3）在充分考慮冬季季風造成的增、減水等客觀情況下，計算就位水域的潮高和潮時，保證在高平潮前后1小時完成初就位。

（4）對平臺周邊外圍環(huán)境進行安全評估，發(fā)現(xiàn)漁船及其他小型船舶及時予以驅(qū)離。從海圖上看，航線周邊有眾多的固定漁刪，輔助拖輪要提前對航線附近的作業(yè)漁船予以驅(qū)離，嚴重情況下申請當?shù)貪O政執(zhí)法部門協(xié)助。

（5）航線所經(jīng)水域海底管線眾多，淺水拖航過程中不能進行插樁、拋錨作業(yè);為此主拖拖輪要對其本身的拖纜、tip頭嚴格的進行檢查，確保其強度符合拖帶的要求。

（6）拖航過程中，避免突然加減車和突然大角度轉(zhuǎn)向，避免斷纜釀成事故;主拖拖輪對此有詳細的應急預案和應對措施，能夠應對航行過程中的突發(fā)情況。

（7）就位上線的方向要根據(jù)當時的風流壓來確定，同時要盡量遠離海底管線;專業(yè)定位公司的協(xié)助是必要的，可以準確的定位海底管線，避免刮碰。

（8）準確測定水深，合理確定放樁腿的時機，防止由于海底不平，提前放樁腿造成刮碰管線的事故發(fā)生;距離初就位點2海里時，主拖輪降速并將拖纜收短至50～80米，然后調(diào)整航向使平臺航跡線向初就位點接近，同時平臺過了最末端的海底管線后下放樁腿距離泥面1.0米，并做好隨時插樁的準備。

（9）輔拖船按設計位置為平臺拋4個定位錨，每個錨拋好后，需經(jīng)過浸錨試驗和拉力試驗，直至滿足就位的拉力要求。定位錨布設完畢，通過調(diào)整錨纜完成精就位。

（10）渤西水域，因具有海床很軟、插樁作業(yè)極易滑樁的特點，主拖和首部的兩個錨一定要均勻帶力，防止觸碰平臺，同時還要嚴密監(jiān)視樁腿的受力情況，防止損壞。

（11）就位后要利用差分定位設備對就位精度進行復測，達到就位精度要求后，出具精度報告后就位結(jié)束。