李盼 吳育才 李彤濱 郭磊 劉斌 海洋石油工程股份有限公司

為保證安全、質(zhì)量的情況下完成導(dǎo)管安裝工作，完善起重起重船在導(dǎo)管架樁腿帶纜工況下的錨泊計算方法，導(dǎo)管架海上安裝順利開展，使該項技術(shù)革新?lián)碛休^好的適應(yīng)性及發(fā)展前景。此方案的計算方法，為后續(xù)海上施工提供了可借鑒的成功經(jīng)驗、理論支持和實踐基礎(chǔ)。

1.項目介紹

某綜合調(diào)整項目兩座導(dǎo)管架均在老平臺附近安裝，主作業(yè)船錨位受限較大。且老平臺正在進(jìn)行修井工作，有鉆井船正位于主作業(yè)船的錨纜設(shè)計位置。鉆井船在位影響主作業(yè)船拋錨將導(dǎo)致導(dǎo)管架施工受到影響。主作業(yè)船與平臺帶纜輔助錨泊的設(shè)計使用高強度尼龍纜與主作業(yè)船錨機相連，系固在老平臺樁腿處，用以替代工作錨。該方案通過對浮吊錨泊進(jìn)行受力分析，將帶纜受力代入老平臺整體強度和帶纜位置局部強度的分析，證實老平臺結(jié)構(gòu)和樁基強度滿足要求。導(dǎo)管架海上安裝順利開展。

2.帶纜技術(shù)的設(shè)計及應(yīng)用

施工技術(shù)難點為起重船的原計劃錨位有兩根錨纜（右舷船尾處）被老平臺和鉆井平臺阻攔（標(biāo)紅區(qū)域）。如圖1。

（1）具體方案：老導(dǎo)管架帶纜方案。

圖1 錨位影響示意圖

圖2 帶纜位置選擇

帶纜位置選擇（如圖2），1、2兩處主腿內(nèi)沒有打入鋼樁，不能承受過大外力，標(biāo)3處主腿內(nèi)已經(jīng)打入鋼樁，理論上可以承受一定的外力，最終決定起重船在標(biāo)3主腿處進(jìn)行帶纜作業(yè)。

調(diào)整一根錨纜的拋出方向角度，可使其避開老平臺的阻攔。將無法避開的錨纜用拖輪帶出至老平臺。帶纜主腿位置，位于走道下方1米處。帶纜所用高強纜破斷力220噸，規(guī)格直徑60mm，長度120m（雙用，破斷力440噸）。（如圖3）

圖3 帶纜細(xì)節(jié)設(shè)計方案

圖4 導(dǎo)管架桿件間計算結(jié)果顯示

（2）錨泊計算方法。

根據(jù)主作業(yè)船的性能參數(shù)及錨纜參數(shù)進(jìn)行不同工況的錨位計算分析。待機工況、作業(yè)工況設(shè)定環(huán)境載荷（有義波高、波浪周期 Tp、風(fēng)速、流速等不同選?。?/p>

由于待機工況的環(huán)境載荷要求更加嚴(yán)格，所以計算待機工況的結(jié)果即可涵蓋作業(yè)工況的輸出載荷。經(jīng)MOSES計算，完整工況錨纜受力結(jié)果如下表（單位噸），其中P4為系與老平臺主腿的錨纜，完整工況下P3錨纜受力最大為156.2噸,可得380/156.2=2.43。

破斷工況，最大破斷工況錨纜受力結(jié)果如下表（單位噸），當(dāng)P3錨纜破斷時，P4錨纜的受力最大為246.51噸，可得380/246.51=1.54，滿足規(guī)范要求。錨泊計算結(jié)果表明，起重船在平臺主腿帶纜的工況下，錨纜受力滿足規(guī)范要求。

注：規(guī)范要求，完整工況下載荷的安全系數(shù)為2.0，破斷工況下載荷的安全系數(shù)為1.43。

3.1.2.Breakdown voltage of pulse arc discharges in serial

（3）老平臺主腿強度校核。

在對主作業(yè)船錨纜強度進(jìn)行校核后，也需要對WGPA平臺帶纜的主腿進(jìn)行相應(yīng)的強度校核，以確保在施工過程中平臺的運轉(zhuǎn)安全。

錨泊計算結(jié)果顯示最大錨纜力為246.51噸，即帶纜主腿承受的拉力。應(yīng)用SACS軟件校核主腿強度，在帶纜主腿處施加246.51噸拉力，拉力方向為30度，風(fēng)浪流等環(huán)境載荷在SACS模型中輸入。結(jié)果滿足要求。

SACS模型包含導(dǎo)管架、平臺的整體結(jié)構(gòu)，在模型中輸入相應(yīng)環(huán)境載荷（起重船待機工況載荷），并將平臺整體自重、環(huán)境載荷與纜繩拉力進(jìn)行組合，計算用耦合力=平臺自重+環(huán)境載荷+纜繩力。經(jīng)計算，帶纜主腿UC值最大為 0.77，內(nèi)部鋼樁最大UC值為0.37，均小于1.0滿足帶纜方案使用強度要求。且?guī)Ю|主腿及內(nèi)部鋼樁UC值滿足要求。

通過對此拋錨方案的理論驗證，對主作業(yè)船的MOSES錨泊計算與老平臺導(dǎo)管架帶纜主腿強度SACS計算可以得出：主作業(yè)船自身錨纜及懸掛高強纜強度滿足設(shè)計方案要求；老導(dǎo)管架帶纜主腿滿足帶纜強度要求。

3.結(jié)論

（1）技術(shù)成果。

（2）經(jīng)濟成果。

鉆井船在位影響拋錨無法進(jìn)行導(dǎo)管架安裝將影響項目整體工期約2個月。如果鉆井船避讓主作業(yè)船，將影響油田產(chǎn)量。主作業(yè)船與平臺帶纜輔助錨泊的設(shè)計完美解決了此問題實現(xiàn)雙贏，在風(fēng)險可控的情況下，完成了導(dǎo)管架安裝工作。

該施工方案的實施提供了可靠的理論基礎(chǔ)與安全保障，在理論基礎(chǔ)的支持下，該拋錨方案也在主作業(yè)船實際施工中得以順利實施。此方案不僅克服了施工困難，使導(dǎo)管架施工工期未受鉆井平臺影響，更保障了項目整體生產(chǎn)計劃。同時也驗證了計算結(jié)果的可行性與合理性。

此方案的計算模擬方法，為今后海上施工提供了可借鑒的成功經(jīng)驗、理論支持和實踐基礎(chǔ)，也為今后起重船的拋錨就位方式提供了一種新的解決辦法。