自升式平臺
由筒形或桁架腿支撐可升降船體結構,具備油氣勘探、開發功能的海上移動式開采設施。
自升式平臺可以進行地質勘探鉆井,或者鉆生產開發井,平臺主要包括主船體和樁腿兩個結構部分。自升式平臺通常無自航能力,適用水深為10~150米,多用于灘涂和水深較淺海域作業。自升式平臺通過拖航或自航的方式移動至指定位置。自升式平臺在開始作業前需通過齒輪、齒條升降系統降下樁腿著地,隨樁腿繼續上移主船體升起至海面上方一定距離處,隨后可以開始作業。當自升式平臺需要移位時,通過升降系統將船體降下至水面,樁腿繼續上升與海底分離,船體完全漂浮在水面上,通過拖航或自航的方式移動至新的位置。
主要組成
典型的自升式平臺一般由以下幾部分組成。 ①主船體。自升式平臺主船體常用于布置各種艙室,安放各種機械設備,提供生產作業和生活的場地,并在拖航過程中提供浮力,從而保證拖航的穩定性。第一座自升式平臺“德隆1號”擁有10個樁腿,現在自升式平臺多以3個樁腿的三角形和4個樁腿的四邊形主船體形狀為主。 ②升降系統。自升式平臺升降系統主要包括動力系統、船體上的升降裝置和樁腿上的升降裝置,主要作用是在鉆井作業時保持主船體位置固定,在拖航操作時保持樁腿位置固定。常用的樁腿升降裝置有兩種:齒輪齒條式和頂升液壓缸式。齒輪齒條式升降裝置由電動機經減速齒輪驅動;液壓式則通過連接船體和樁腿的液壓缸活塞運動帶動樁腿的升降。當主船體漂浮于水面時,通過升降系統使樁腿升降。當樁腿支撐在海底時,則可使主船體升降。 ③固樁結構。固樁結構也稱為載荷傳遞結構,包括上下導向板、固樁楔塊和減震器等設備。固樁結構的主要功能是把主船體與樁腿間的空隙通過楔塊固定在一起,從而將主船體的荷載傳遞至樁腿,進而經樁腿傳遞至海底地基。 ④樁腿。自升式平臺船體主要依靠樁腿支撐升離水面,使平臺處于鉆井作業狀態。樁腿除了支撐平臺的全部重量,還要經受各種環境載荷的作用。自升式平臺的樁腿主要有殼體式和桁架式兩種形式。殼體式一般采用3~4根圓柱樁腿,外徑約為2~6米,通過液壓或氣動控制升降。桁架式樁腿為桁架結構,一般也是3~4個樁腿,截面可以是三角形或正方形,通常使用齒輪齒條式升降裝置。 ⑤樁靴。自升式平臺的樁腿底部通常安裝有樁靴,多為帶尖頭的錐形結構。這種結構型式可以增大樁腿與土體的接觸面積,減小入泥深度并保持足夠的承載力,從而降低拔樁難度,改善平臺的移動性。常見的樁靴形狀還有矩形,中國渤海12號自升式平臺即采用正方形樁靴。