大港埕海新區平臺浮托法安裝適應性研究

董月洲 章昀昊 李海偉 邢洪濤 賴鐘恒

摘 要：本文針對大港油田埕海新區海洋平臺浮托法安裝進行了研究，分析了大港油田埕海新區海洋平臺浮托法安裝的適應性，包括海況和船舶資源，得出了浮托法安裝關鍵作業步驟;辨識了浮托法安裝的若干風險，并提出了相應的控制措施;對比了浮托法安裝和吊裝法安裝對包括施工工期、疏浚量、平臺建設工程量與費用等的影響，為工程技術人員對海洋平臺浮托法安裝的選擇提供了一定的參考和借鑒意義。

關鍵詞：海洋平臺;浮托法;風險識別;風險控制;浮托法影響對比

1 ?引言

隨著我國能源需求的不斷增長，海洋石油勘探開發的不斷深入，海洋平臺正朝大型化、集約化、智能化發展[1]。而在平臺設計建造初期，便應首要考慮海洋平臺的安裝方式。浮托法安裝相較吊裝法安裝，可大幅降低海上施工費用、縮短海上施工周期、減少海上作業風險[2]，因此研究平臺浮托法安裝對實現海上油田的效益開發有重要意義。

2 ?浮托安裝適應性分析

2.1 ?平臺安裝背景

埕海新區海洋平臺安裝總重在5600噸左右，受大型浮吊資源限制，采用分塊吊裝法將平臺設計為東、西組塊、生活樓與修井機，需要使用3500噸級浮吊與500噸級浮吊進行作業，安裝方式如表2.1所示，海上安裝周期近1個月，連接調試周期近1個半月，連接調試周期較長，海上安裝船機費用較高，有必要對海上安裝方式開展優化研究。

2.2 ?海況及船舶資源

埕海新區海洋平臺處泥面高程EL.（-）2.41米，平均海平面水深為4.81米，平均高潮位水深約為5.98米，平均低潮位水深約為3.58米，平均潮差2.4米，平均較低潮位水深僅為3.16米

根據埕海新區海洋平臺的基本情況，分塊吊裝需要動用15000噸級駁船運輸，3500噸級浮吊船安裝;浮托安裝只需要15000噸級駁船2.3

2.3 ?關鍵作業步驟

海洋平臺選用浮托法安裝時，可選擇高位浮托安裝和低位浮托安裝兩種方式。根據浮托安裝技術調研與埕海1-1平臺建設經驗，高位浮托安裝法在埕海新區平臺建設上具有較好的適用性。

選用高位超淺水浮托安裝海洋平臺時，首先要考慮進船工況。此時，平臺下部結構上安裝有樁腿對接耦合裝置LMU，平臺組塊放置于駁船上，駁船通過甲板支撐裝置DSU支撐平臺組塊，到達指定安裝地點;進船后，需要進行平臺組塊與LMU對接。通過樁腿對接耦合裝置LMU實現平臺上部組塊與下部結構對接，此時，插尖與LMU接觸，并逐步實現荷載轉移;當平臺組塊通過樁腿對接耦合裝置LMU進行對接耦合后，駁船需要進行退船作業。此時，駁船解開甲板支撐裝置DSU，駁船與平臺組塊分離。

3 ?風險識別與控制

雖然浮托安裝具有諸多優勢，但由于其施工難度較高，需要研究人員進行全工況細致分析研究，對技術研究人員是一個不小的挑戰，同時也對現場施工組織與管理提出了更高的要求。因此，對浮托法安裝全工況進行風險識別，找出危險因素并提出相應的控制措施有重要意義

4 ?浮托安裝與吊裝安裝對比分析

4.1 ?工期對比

根據分塊吊裝與浮托安裝的一般步驟，分別對兩種安裝方法的施工工期進行預估。通過對比分析可以得出：浮托安裝可有效縮短海上施工工期，如表4.1所示：

根據《疏浚與吹填工程技術規范》，采用斷面法進行疏浚量計算，坡比取值1：5，超寬取值1.5m，超深取值0.5m，分別計算分塊吊裝與浮托安裝的疏浚量。

浮吊安裝時間較長，需要為浮吊挖港池，分塊吊裝港池疏浚量計算如下：浮吊吃水7.5m，需要水深8m，海圖水深2.41m，平均較低低潮位0.76m，挖深8.5-2.41-0.76=5.33m;計算可得總疏浚量約30萬方，疏浚費用：30萬方×27元=810萬元。

浮拖安裝時間較短，可以趁高潮進行作業，浮托安裝港池疏浚量計算如下：駁船滿載吃水5.0m，需要水深6.0m，拖輪吃水5.0米，施工區域，海圖水深2.41m，高潮5.98米;計算可得總疏浚量約10萬方，疏浚費用：10萬方×27元=270萬元。

由以上計算可得，選擇浮托安裝可優化方案，減少疏浚量，減少疏浚費用。

4.3 ?平臺建設工程量與費用對比

浮托法與分塊吊裝法相比，會增加鋼材使用量及專用設備，相應的增加投資，但是由于減少浮吊的使用以及大幅減少海上安裝調試時間，從而可以顯著降低海上施工費用，對比如下表所示：

海洋平臺安裝的發展趨勢是大型化與整體化，其衍生出的浮托法安裝可以有效縮短海上安裝和調試周期，獲得有效的管理和經濟效益。浮托安裝法在埕海新區平臺建設上具有較好的適用性，特別是在埕海新區2-4米海圖水深的條件下，高位超淺水浮托可以節省浮吊使用、減少疏浚工工作量、總體節省投資1500萬左右，縮短海上安裝和調試周期一個半月左右，獲得可觀的管理和經濟效益。

參考文獻：

[1]李新超，李懷亮.雙船浮托法用于萬噸級平臺安裝的應用研究[J].科學技術創新，2021（09）：147-149.

[2]宋青武，王圣強，高本金，馬紅旗，王凱華.大型組塊整體浮托安裝法研究[J].天然氣與石油，2020，38（05）：13-17.