利用气囊对弃置导管架进行拆除的方法

摘要

一种利用气囊对弃置导管架进行拆除的方法，采用以下步骤：一：对弃置导管架进行拆除准备；二：将数个气囊组下放入水，然后，将数个下水后的气囊组连接成为一个整体气囊助浮单元；三：将气囊助浮单元与安置在弃置导管架顶部的就地控制盘连接，以使远程控制盘实现控制及监测功能；四：对气囊助浮单元进行充气，使气囊助浮单元处于保压状态；五：将作业船与弃置导管架连接，由作业船将弃置导管架拖离现场。本发明不仅能够大幅度提高拆除效率，降低了拆除费用；而且，降低了海上施工风险；同时，还能够保持弃置导管架的完整性，大大降低了分解导管架所带来的施工风险，加之气囊可以重复利用，从而可以大幅度降低了工程费用。

说明书

技术领域

本发明涉及海洋平台导管架的拆除，尤其涉及一种利用气囊对弃置导管 架进行拆除的方法。属于海洋石油工程领域。

背景技术

为了避免对海洋环境的破坏或影响海洋资源的开采，根据国际公约和国 内相关法规，油气田在停产一年之内，必须将平台结构物拆除和移位。

目前，全球有接近万余座各种形式的海上石油平台，随着这些平台服役 期的结束，将会有越来越多的平台进入弃置阶段，未来几十年势必将迎来海 洋石油平台拆除的高峰期。

对于弃置平台的拆除主要分为：第一种是：对上部组块结构的拆除；第 二种是：对导管架的拆除。针对导管架的拆除，传统方法分为：整体吊装和 分解拆除两种方法。对于尺寸相对较小、重量较轻的小型导管架，在起重船 能力允许的情况下，可以采用整体吊装的方法；而对于大型导管架或者起重 船能力不足时，通常采用分解拆除的方法，对导管架结构进行适当海上分割 拆除。

由于受到导管架的形状、尺寸和重量、起重船能力、运输船面积和稳性 等多重因素的制约，在传统导管架拆除方法中，最大的不确定因素就是海底 桩表面和泥的吸附力的大小非常难以估算。通常，这个吸附力在达到一个最 大临界值后会突然丧失。在当这个吸附力突然丧失时，浮吊的钩头力也会突 然降低。因此，这种负载的突然变化，对于浮吊钩结构是非常危险的，很可 能造成浮吊钩的结构损伤。同时，由于无法确定泥的吸附力大小，施工者会 很难预先选定起吊能力的合适的浮吊船。因此，这种现象往往迫使施工者选 用比实际需求要大浮吊船，从而造成一些不必要的工程费用的增加。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种利用 气囊对弃置导管架进行拆除的方法，其利用气囊提供浮力，不仅能够大幅度 提高拆除效率，降低了拆除费用，解决了在对弃置导管架拆除中对浮吊的依 赖问题；而且，避免由于泥在桩的吸附力大小不确定性而产生的吊装风险， 从而降低了海上施工风险；同时，还能够保持弃置导管架的完整性，大大降 低了分解导管架所带来的施工风险，加之气囊可以重复利用，从而可以大幅 度降低了工程费用。

本发明的目的是由以下技术方案实现的：

一种利用气囊对弃置导管架进行拆除的方法，其特征在于：采用以下步 骤：

第一步：对弃置导管架进行拆除的准备工作；

1.在作业船上安置数个气囊组及充放控制系统；

2.将作业船靠近弃置导管架；并将充放气控制系统中的就地控制盘安装 在弃置导管架顶部；在确定海上天气气候窗适合海上作业后，再开始海上弃 置导管架拆除作业，并将一个气囊组充气后，下水并浮在水平面上；

3.海上弃置导管架拆除作业前，弃置导管架底部的桩腿已完成短截切割 并坐在海底的泥面上；

第二步：由作业船将数个气囊组下放入水，然后，由潜水员在水平面上， 将数个下水后的气囊组连接成为一个整体气囊助浮单元；

第三步：将气囊助浮单元与安置在弃置导管架顶部的就地控制盘连接， 以确保气囊助浮单元中的各个气囊组，能够通过安置在作业船甲板上的远程 控制盘实现控制及监测功能；

第四步：对气囊助浮单元进行充气，待弃置导管架上浮至水面后停止充 气；使气囊助浮单元处于保压状态；

第五步：将作业船与弃置导管架连接，由作业船将弃置导管架拖离现场。

所述作业船为拖轮。

所述气囊助浮单元包括：数个预制好的气囊组，气囊组是由数个气囊构 成，且每个气囊上都安置有网套；其中，每个气囊组并排分布为数层，气囊 组的夹层中安装有钢架。

所述充放气控制系统包括：设置在作业船甲板上的空压机、就地控制盘 和远程控制盘，其中，就地控制盘和远程控制盘之间是通过控制线缆管路进 行连接；并通过远程控制盘控制排气，使气囊助浮单元下沉至设计深度；就 地控制盘与气囊助浮单元之间是通过充排气软管进行连接；空压机通过控制 线缆管路和安置在导管架顶部的就地控制盘连接；且通过单个充排气软管和 就地控制盘连接，并通过多个充排气软管与各个气囊组连接。

所述第一步中，弃置导管架的桩腿插入海底泥面中时，4米以下的桩腿短 截切割已完成。

所述将数个气囊组连接为一体的是：连接绳。

所述气囊助浮单元的内侧与弃置导管架的主腿表面，应该保持一定的设 计间隙，以方便气囊助浮单元的下沉。

本发明的有益效果：本发明由于采用上述技术方案，其利用气囊提供浮 力，不仅能够大幅度提高拆除效率，降低了拆除费用，解决了在对弃置导管 架拆除中对浮吊的依赖问题；而且，避免由于泥在桩的吸附力大小不确定性 而产生的吊装风险，从而降低了海上施工风险；同时，还能够保持弃置导管 架的完整性，大大降低了分解导管架所带来的施工风险，加之气囊可以重复 利用，从而可以大幅度降低了工程费用。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明作业船俯视示意图。

图2为本发明弃置导管架立面示意图。

图3为本发明弃置导管架俯视示意图。

图4为本发明气囊准备充气使导管架上浮立面示意图。

图5为本发明气囊充气后，气囊在浮力作用下，导管架脱离泥面，浮于 水面的立面示意图。

图6为本发明弃置导管架处于拖航状态立面示意图。

图中主要标号说明：

1.作业船、2.气囊组、3.远程控制盘、4.空压机、5.网套、6.弃置导管 架、7.水平面、8.泥面、9.桩腿、10.气囊助浮单元、11.钢架、12.就地控 制盘、13.连接绳、14.充排气软管、15.控制线缆管路、16.拖拉缆绳、17. 卡环、18.湿拖卡环。

具体实施方式

本发明采用以下步骤：

第一步：对弃置导管架6进行拆除的准备工作

一、如图1所示，在作业船1的船艉或船艏甲板上安置气囊组2及充放 控制系统。本实施例的作业船1为拖轮。

二、如图2所示，利用设置在作业船1上的动力定位系统，将作业船1 的船艉或船艏靠近弃置导管架6；并将充放气控制系统中的就地控制盘12安 装在弃置导管架6顶部；在确定海上天气气候窗适合海上作业后，再开始海 上弃置导管架6拆除作业，并将气囊助浮单元10中的第一个气囊组2充气后， 下水并浮在水平面7上。

三、开始海上弃置导管架6拆除作业前，先将弃置导管架6坐在海底的 泥面8上，然后，再将弃置导管架10的桩腿9穿过每个弃置导管架6的主腿， 并插入海底的泥面8中，此时，泥面8以下4米的桩腿9短截切割，应已完 成，并坐在海底的泥面上。

第二步：将数个数个气囊组2连接为一体

如图3所示，由作业船1将数个气囊组2下放入水，然后，由潜水员在 水平面7上，使用连接绳13将数个下水后的气囊组2连接成为一个整体气囊 助浮单元10；其中，气囊助浮单元10的内侧与弃置导管架6的主腿表面，应 该保持一定的设计间隙，以方便气囊助浮单元10的下沉。本实施例下水的气 囊组2为4个。

上述气囊助浮单元10包括：数个预制好的气囊组2，气囊组2是由数个 气囊构成，且每个气囊上都安置有网套5；每个气囊组2并排分布为数层，(本 实施例为：上下两层。)其中，气囊组2的夹层中采用螺栓连接方式安装有钢 架11，气囊组2数量和规格的设置，需满足弃置导管架6的回收操作要求。

第三步：将气囊助浮单元10和充放控制系统连接

如图4所示，将气囊助浮单元10与安置在弃置导管架6顶部的就地控制 盘12连接，以确保气囊助浮单元10的各个气囊组2，能够通过安置在作业船 1艉甲板上的远程控制盘3实现控制及监测功能。

上述充放气控制系统包括：设置在作业船1的船艉或船艏甲板上的空压 机4、就地控制盘12和远程控制盘3，其中，就地控制盘12和远程控制盘3 之间是通过控制线缆管路15进行连接；并通过远程控制盘3控制排气，使气 囊助浮单元10下沉至设计深度；就地控制盘12与气囊助浮单元10之间是通 过充排气软管14进行连接；空压机4和远程控制盘3都安置在船上，通过控 制线缆管路15进行相互连接，并和安置在导管架顶部的就地控制盘12连接。 空压机4通过单个充排气软管14和就地控制盘12连接，并通过多个充排气 软管14与各个气囊组2连接。

第四步：由气囊助浮单元10托举弃置导管架6

如图5所示，使用远程控制盘3控制空压机4对气囊助浮单元10进行充 气，待弃置导管架6上浮至水面后停止充气；然后，利用远程控制盘3调平 弃置导管架6后，并关闭空压机4，使气囊助浮单元10处于保压状态。

第五步：将作业船1与弃置导管架6连接，并利用作业船1拖离弃置导 管架6

如图6所示，利用拖拉缆绳16将作业船1与弃置导管架6上的湿拖卡环 18相连，由作业船1将弃置导管架6拖离现场。

上述作业船、气囊、远程控制盘、空压机、网套、就地控制盘为现有技 术，未作说明的技术为现有技术，故不再赘述。

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。