高志強 李鷺 高建虎

（海洋石油工程股份有限公司天津 300461）

隨著海洋石油工業(yè)的發(fā)展，在作業(yè)海域新建的石油生產(chǎn)設(shè)施越來越多。國內(nèi)海洋石油產(chǎn)業(yè)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，投產(chǎn)的油氣田已超過100個，樁基固定式平臺有200多座。[1]海上采油平臺在完成設(shè)計壽命內(nèi)的服役后，一般會進行棄置拆除，以恢復(fù)海洋的主導(dǎo)功能，還海洋本來的面貌。

近年來，國內(nèi)海上平臺棄置拆除能力得到了較大提升，在中國的渤海及南海海域均有相關(guān)拆除記錄，累計拆除平臺數(shù)量達到10余座。隨著國內(nèi)平臺拆除水平的不斷提升，平臺拆除業(yè)務(wù)也逐漸拓展到海外市場。2019年，中國海洋石油集團有限公司下屬的海洋石油工程股份有限公司在泰國灣內(nèi)進行了2座導(dǎo)管架平臺的拆除工作，將國內(nèi)的平臺拆除技術(shù)應(yīng)用在了東南亞。

1 項目情況概述

本項目完成的是2座4腿導(dǎo)管架式平臺拆除，項目地點在泰國灣某油田區(qū)，平臺所在海域水深19米，距離海岸約18km。需要拆除一座4腿井口平臺（WHP）和一座4腿處理平臺(PP)，兩座平臺通過棧橋連接，具體參數(shù)見下方表格。

圖1.1 平臺現(xiàn)場照片

表1-1 平臺參數(shù)

在拆除前，2座平臺的井口已經(jīng)完成了封堵棄置，套管也已經(jīng)拆除完成。本項目主要工作包括:

I. 調(diào)研檢測、設(shè)計工作

II. 資源動員

III. 水下準備工作：如海生物清理，導(dǎo)管架吊點檢查清理

IV. 組塊拆除

V. 導(dǎo)管架拆除

VI. 施工現(xiàn)場清理及后調(diào)查

VII. 運輸及碼頭卸船

VIII.陸地拆解及廢棄物處置

2 項目施工方案

本項目平臺主要分組塊和導(dǎo)管架兩部分吊裝，平臺組塊采用熱切割的方式斷開組塊與導(dǎo)管架的連接，水下部分采用高壓水研磨料切割設(shè)備從導(dǎo)管架鋼樁內(nèi)部進行切割，接下來介紹具體施工方案。

2.1 拆除施工前的準備工作

在起重船到達現(xiàn)場進行拆除作業(yè)前，施工方對平臺組塊上需要提前切割拆除的設(shè)備、雜物等進行清理，對吊點位置的障礙物進行清理并恢復(fù)原組塊吊點。潛水員對導(dǎo)管架進行了水下海生物清理，降低導(dǎo)管架自身重量，以保證導(dǎo)管架原吊點強度滿足吊裝要求。此外，由于這兩座平臺沒有帶纜走道，因此施工團隊搭設(shè)了大量腳手架，并在組塊樁腿切割位置進行了提前打磨切割。

圖2.1 吊點布置及吊點設(shè)計圖

圖2.2 平臺腳手架搭設(shè)

2.2 組塊拆除

起重船到達現(xiàn)場后，在預(yù)先設(shè)計好的位置就位，將平臺上的火炬臂等影響吊裝的附屬件進行提前拆除。準備工作完成后，將索具連接至起重船吊鉤，斷開組塊和導(dǎo)管架的連接，起重船吊裝并拆除平臺組塊，最終將組塊放置在運輸駁船上進行裝船固定。

圖2.3 組塊吊裝設(shè)計圖

圖2.4 組塊吊裝照片

2.3 導(dǎo)管架拆除

本項目導(dǎo)管架采用的是內(nèi)排泥、內(nèi)切割的方式進行拆除，起重船將排泥設(shè)備吊放至導(dǎo)管架鋼樁內(nèi)部，將鋼樁內(nèi)部的泥沙排出，考慮到泰國當(dāng)?shù)氐姆ㄒ?guī)要求切割深度為泥面以下5米，本次排泥的深度為海底泥面以下6米，預(yù)留切割設(shè)備的高度余量。排泥完成后，起重船吊裝高壓水研磨料切割設(shè)備依次下放至鋼樁內(nèi)部完成導(dǎo)管架鋼樁切割。

最后由潛水員水下完成吊點的索具安裝作業(yè)，完成后起重船吊裝導(dǎo)管架至駁船進行裝船固定。

圖2.5 導(dǎo)管架吊裝設(shè)計圖

圖2.6 導(dǎo)管架吊裝

3 技術(shù)難點及創(chuàng)新點

3.1 導(dǎo)管架鋼樁排泥、切割難點

本項目導(dǎo)管架安裝階段鋼樁連接方式采用的是公母頭連接的形式，每一節(jié)鋼樁都有一個24寸的內(nèi)部導(dǎo)向，排泥切割設(shè)備直徑需要足夠小以穿過24寸導(dǎo)向然后對36寸鋼樁內(nèi)部進行排泥及切割作業(yè)，設(shè)備下放難度極大，如果不能順利下放到位將無法進行排泥切割作業(yè)。

針對這些難點，項目組依據(jù)鋼樁參數(shù)對排泥及切割設(shè)備進行改造，在設(shè)備上下兩端設(shè)置導(dǎo)向，保證了下放及回收階段能順利通過過渡段，確保排泥切割順利完成。

圖3.1 導(dǎo)管架安裝階段鋼樁形式

圖3.2 切割設(shè)備順利下放至樁內(nèi)

3.2 直腿導(dǎo)管架存在脫樁風(fēng)險

本項目導(dǎo)管架鋼樁和導(dǎo)管腿之間沒有皇冠板等連接，導(dǎo)管架又為直腿，在方案審查階段專家擔(dān)心拆除后吊裝和運輸過程中導(dǎo)管架和鋼樁之間會發(fā)生錯位，產(chǎn)生脫樁情況。但導(dǎo)管架完全沒于水下，如何能夠經(jīng)濟的把鋼樁和導(dǎo)管架有效連接是個難點。

通過在每根鋼樁上打孔，安裝多個類似楔塊的特殊裝置，如果在吊裝或運輸過程發(fā)生脫樁情況，利用鋼樁自重，可快速實現(xiàn)鋼樁與導(dǎo)管架腿之間的自鎖固定功能，避免了其滑脫的風(fēng)險，最大程度降低施工風(fēng)險。

圖3.3 鋼樁楔塊安裝位置示意

圖3.4 水下導(dǎo)管架鋼樁防滑楔塊安裝

3.3 導(dǎo)管架完全沒于水下，吊點掛扣存在難度，

本項目導(dǎo)管架完全沒于水下，如何安全高效地進行索具掛扣是一個難點。項目組采用的方案為預(yù)先將四根索具掛到起重船主鉤，通過調(diào)整主鉤位置避開掛扣吊點上方。采用輔鉤將掛扣索具牽引至水下吊點位置，潛水員在水下進行吊點掛扣，通過2名潛水員水下配合完成吊點掛扣作業(yè)。

圖3.5 導(dǎo)管架吊點索具安裝

4 結(jié)語

平臺拆除產(chǎn)業(yè)作為整個石油產(chǎn)業(yè)鏈的一環(huán)在國外部分地區(qū)已發(fā)展近半個世紀，在世界范圍內(nèi)每年有數(shù)百座平臺拆除，產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分成熟，考慮到全球范圍內(nèi)服役到期的平臺數(shù)量不斷增長，平臺拆除發(fā)展前景廣闊。據(jù)相關(guān)機構(gòu)調(diào)查估算，2050年以前，僅國內(nèi)拆除業(yè)務(wù)量就將超過500億人民幣，世界范圍內(nèi)將有超過6500座海洋石油平臺需要拆除，是海洋工程業(yè)務(wù)的重要增長點。

本次國內(nèi)公司在泰國灣成功實施平臺拆除，既提升了國內(nèi)海洋工程公司在東南亞地區(qū)的影響力，也進一步提升了國內(nèi)公司的平臺拆除水平，為國內(nèi)公司進一步開拓國際平臺拆除市場奠定了堅實基礎(chǔ)。