一种模块化多功能自升式平台的制作方法

本发明涉及一种模块化多功能自升式平台，特别是适用于边际油田开发的一种模块化多功能自升式平台。

背景技术：

随着海洋石油开发的加剧，对于边际油田开发的研究和实际工程正在不断增加。边际油田的开发对于成本的控制非常苛刻，然而，由于边际油田的类型存在很多的不同，为满足不同类型的边际油田的需求，达到可迁移可重复使用的目的，用于其开发的自升式平台需要具有较多的功能，甚至是包含全部的功能，如钻修井、生产、处理、储油、生活等功能，当这些功能都集中在一个平台时，对于平台的主尺度要求非常大，而且不同的功能按照船级社的要求需要有不同的布置和位置间隔，这就导致这样的平台成本非常高昂，无法达到边际油田开发的经济性要求。

本专利申请正是在这一背景下提出了一种模块化多功能自升式平台。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种模块化多功能自升式平台，通过将平台的多种功能进行模块化划分，可适用于不同类型、不同阶段油田的开发，同时平台主体尺度大大减小，降低了投入成本；通过在模块底部设置浮箱底座，可实现模块的海上湿拖运输，通过将上部平台主体的安装位置降低至水面以下一定深度，实现模块的直接拖入；每个模块均具备独立的机械、液压、电气系统，模块与平台主体之间只需连接动力电缆，供给电能即可开始工作，实现快速投入使用的目的；本发明结构简单、操作快速简便、成本低、适应性强，具有明显的经济效益。

本发明的目的是由以下技术方案实现的：

一种模块化多功能自升式平台，包括上部平台主体、模块、升降装置、桩腿、下部基础，其特征在于所述上部平台主体与数个所述桩腿上端通过所述升降装置连接，所述桩腿的下端与所述下部基础连接，所述上部平台主体包括呈左右对称布置的两根平台主箱梁，所述平台主箱梁之间通过前后均呈对称布置的端部连接梁和辅助连接梁连接，所述端部连接梁位于所述平台主箱梁端部之间，所述辅助连接梁位于所述端部连接梁内侧，所述平台主箱梁的中部之间设置有栈桥；所述模块为功能独立的一种或多种模块，所述模块通过拖入的方式进入所述上部平台主体的内部，与所述上部平台主体通过固定装置连接。

所述端部连接梁、所述辅助连接梁两端侧面分别与所述平台主箱梁内侧面焊接连接，所述端部连接梁、所述辅助连接梁底部均与所述平台主箱梁的底部平齐，所述端部连接梁与所述辅助连接梁高度相同，且均低于所述平台主箱梁的高度。

所述模块可包括吊装模块、生活支持模块、钻井模块、采油模块、生产处理与外输模块、储油模块、修井模块，每个模块均具有独立的机械、液压和电气系统，与所述上部平台主体连接动力电缆便可工作，可根据油田开发不同类型和不同阶段选择不同的功能模块。

所述模块底部均设置有浮箱底座。

本发明的有益效果：本发明由于采用上述技术方案，通过将平台的多种功能进行模块化划分，可适用于不同类型、不同阶段油田的开发，同时平台主体尺度大大减小，降低了投入成本；通过在模块底部设置浮箱底座，可实现模块的海上湿拖运输，通过将上部平台主体的安装位置降低至水面以下一定深度，实现模块的直接拖入；每个模块均具备独立的机械、液压、电气系统，模块与平台主体之间只需连接动力电缆，供给电能即可开始工作，实现快速投入使用的目的；本发明结构简单、操作快速简便、成本低、适应性强，具有明显的经济效益。

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

附图说明：

图1为一种模块化多功能自升式平台主体轴测图；

图2为一种模块化多功能自升式平台在位结构物安装示意图；

图3为一种模块化多功能自升式平台在位钻井作业示意图；

图4为一种模块化多功能自升式平台在位采油、生产处理、外输及储油作业示意图；

图5为一种模块化多功能自升式平台在位修井作业示意图。

图中主要标号说明：

1—上部平台主体；11—平台主箱梁；12—端部连接梁；13—辅助连接梁；14—栈桥；2—升降装置；3—桩腿；4—下部基础；5—生活支持模块；6—生产处理与外输模块；7—吊装模块；8—钻井模块；9—采油模块；10—修井模块。

具体实施方式

下面结合附图和实例，对本发明进行详细的描述。

如图1-5，本发明包括上部平台主体1、升降装置2、桩腿3、下部基础4（本实施例中采用桩靴）、模块，上部平台主体1与4个桩腿3上端通过升降装置2连接，桩腿3的下端与下部基础4连接，上部平台主体1包括呈左右对称布置的两根平台主箱梁11，两根平台主箱梁之间通过前后均呈对称布置的端部连接梁12和辅助连接梁13连接，端部连接梁12位于两根平台主箱梁11端部之间，辅助连接梁13位于端部连接梁12内侧。端部连接梁12、辅助连接梁13两端侧面分别与两根平台主箱梁11内侧面焊接连接，端部连接梁12、辅助连接梁13底部均与平台主箱梁11的底部平齐，端部连接梁12、辅助连接梁13高度相等，均低于平台主箱梁11的高度，使上部平台主体结构1形成凹槽形式的托架，以便安装不同形式的模块。两根平台主箱梁11的中部之间设置有栈桥14，栈桥14与一根平台主箱梁11铰接，与另一根平台主箱梁11通过移动滑槽连接，,用以左右两根平台主箱梁11上工作人员的联系。

模块包括生活支持模块5、生产处理与外输模块6、吊装模块7、钻井模块8、采油模块9、修井模块10，每个模块均为独立的功能单元，通过拖入的方式进入上部平台主体1内部，与上部平台主体1通过固定装置连接。每个模块均具有独立的机械、液压和电气系统，与上部平台主体结构1连接动力电缆便可工作，可根据油田开发不同类型和不同阶段选择不同的功能模块，每个模块底部均还设置有浮箱底座。

本发明一种模块化多功能自升式平台安装方法，包括以下步骤：

（1）结构物安装

①将平台主体运输至目标区域；

②湿拖吊装模块7、生活支持模块5到平台主体附近；

③调整平台主体方位，压载使平台主箱梁11下沉至端部连接梁12的上表面低于模块底部位置；

④依次将吊装模块7、生活支持模块5移动至上部平台主体1的凹槽内，排出压载水并固定模块；

⑤起升自升式平台至设计使用要求高度并锁定；

⑥将模块管路及线缆与平台主体连接，调试并投入使用；

⑦利用吊装模块7吊装驳船运输来的井口结构物，按照安装要求完成井口架安装，此时上部平台前端或后端靠近井口区域，结构物安装完成。

（2）钻井作业

①湿拖钻井模块8平台主体附近；

②解除升降系统锁定，下降平台至水面，解除原有模块的锁定；

③平台压载至端部连接梁12上表面低于模块底部位置，解除栈桥14连接，依次从凹槽末端移出吊装模块7和生活支持模块5；

④依次将钻井模块8（靠近井口端）、生活支持模块5移动至凹槽内，连接栈桥14，平台起升调整时排出压载水并固定模块；

⑤起升平台至设计使用要求高度并锁定；

⑥将模块管路及线缆与平台主体连接，调试并投入使用；

⑦利用钻井模块8进行钻井作业，完成钻井作业。

（3）采油、生产处理、外输及储油作业

①湿拖采油模块9、生产处理与外输模块6（自带生活设施）到平台附近；

②解除升降系统锁定，下降平台至水面，解除原有模块的锁定；

③平台压载至端部连接梁12上表面低于模块底部位置，解除栈桥14结构，依次从末端凹槽内移出生活支持模块5和钻井模块8；

④依次将采油模块9（靠近井口端）、生产处理与外输模块6移动至凹槽内，连接栈桥14，平台起升调整时排出压载水并固定模块；

⑤起升平台至设计使用要求高度并锁定；

⑥模块管路及线缆连接，调试并投入使用；

⑦利用采油模块9进行采油作业，生产处理与外输模块6完成处理和外输作业。

（4）第四阶段：修井作业

①湿拖修井模块10到平台附近；

②解除升降系统锁定，下降平台至水面，解除原有模块的锁定；

③平台压载至端部连接梁12上表面低于模块底部位置，解除栈桥14结构，依次从末端凹槽内移出生产处理与外输模块6和采油模块9；

④将修井模块10靠近井口端、生产处理与外输模块6移动至凹槽内，连接栈桥14，平台起升调整时排出压载水并固定模块；

⑤起升平台至设计使用要求高度并锁定；

⑥模块管路及线缆连接，调试并投入使用；

⑦利用修井模块10进行修井作业，生产处理与外输模块6主要其辅助作用以及配重稳定平台，完成修井作业；

⑧重复上述步骤，恢复模块配置为生产处理与外输模块6和采油模块9，继续生产和修井交替作业，直至开采到期。

（5）第五阶段：平台废弃，转场

①解除升降系统锁定，下降平台至水面，解除原有模块的锁定；

②平台压载至端部连接梁12上表面低于模块底部位置，解除栈桥14结构，依次从末端凹槽内移出生产处理与外输模块6和采油模块9；

③拔桩，将平台调整至拖航状态；

④平台、模块拖航至下一目标边际油田，继续新开采作业。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。