[发明专利]一种大型深海油气平台及其施工方法

说明书

本发明涉及一种大型深海油气平台及其使用方法，包括浮式平台，所述浮式平台上设置有伸入海里的高强复合管状锚缆，所述高强复合管状锚缆的另一端连接有埋在海床中并由锚体和注浆板结体紧密结合组成的深水锚泊体，可提供极大的锚泊力。该大型深海油气平台结构简单，可有效解决深海油气平台锚泊装置不稳定、不可靠的难题；同时施工简便。

技术领域

本发明涉及一种大型深海油气平台及其施工方法。

背景技术

我国在开发海上油气资源的过程中需要建设大量的海上油气平台。深海油气平台在服役期间，需要通过锚泊装置将其固定在某个位置。在深水区常用的四种锚泊装置包括：筒式吸力锚、法向承载锚、吸力贯入式板状锚和动力贯入锚。

筒式吸力锚原理是将倒扣圆筒置于海床上，进而将桶内海水抽出形成负压，从而使筒式吸力锚逐渐沉贯到海床中。筒式吸力锚施工操作复杂，消耗大量钢材，成本较高。

法向承载锚属于拖曳贯入式板锚，与传统的拖曳锚相似，锚固力较小，锚固效果不稳定，拖拽施工较为复杂。

吸力贯入式板锚的原理是借助筒式吸力锚将竖向锚板贯入海床，然后回收筒式吸力锚，最后旋转竖向锚板的角度，使其法向承载，该方案克服了筒式吸力锚用钢量大的问题，但是安装工序更加复杂。

动力贯入锚也称为鱼雷锚，其原理是：动力贯入锚的外形类似鱼雷，在海床上方的预定高度处将其释放，依赖其自身重量和自由下落期间获得的势能贯入到海床沉淀物中。动力贯入锚施工相对简单，但是承载比非常低，锚固力只能达到锚体重量的5倍左右。为了增加其锚固力，通常采用加大锚体重量的方式，目前采用的锚体重达100吨，导致材料成本大幅提高，并且需要大型安装船进行运载和吊装。

由于海床一般由饱和的砂和黏土等材料构成，上述四种锚泊装置体积小、密度大，在海浪等循环荷载作用下会产生渐近性滑移，在海床中处于不稳定状态，无法满足长期锚泊生产的需要。为此需要一种通过大型海下锚泊体固定的深海油气平台。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大型深海油气平台及其施工方法，结构简单，有效解决深海油气平台锚泊装置不稳定、不可靠的难题。

本发明的技术方案在于：一种大型深海油气平台，包括浮式平台，所述浮式平台上设置有伸入海里的高强复合管状锚缆，所述高强复合管状锚缆的另一端连接有埋在海床中并由锚体和注浆板结体紧密结合组成的深水锚泊体。

进一步地，所述锚体包括柱状构件设置于柱状构件下端的头部构件，所述柱状构件的上端设置有与高强复合管状锚缆相连通的入浆口，所述入浆口与设置于柱状构件内的过浆通道相连接，所述柱状构件上设置有与过浆通道相连接的出浆口。

进一步地，所述锚体的上端设置有连接构件，锚体的侧壁沿周向间隔设置有侧翼。

进一步地，所述侧翼为半圆板、矩形板、梯形板或三角形板，所述头部构件为圆锥状、圆弧帽状或球状，所述出浆口的数目大于一个并设置于锚体的侧面、头部、侧翼或尾部。

进一步地，所述注浆板结体为硬化后的水泥砂浆、水泥浆、混凝土浆或钢纤维混凝土浆。

一种大型深海油气平台的施工方法，包括以下步骤：

1）将锚体与高强复合管状锚缆的一端相连，高强复合管状锚缆的另一端与设置于驳船上的注浆系统相连；

2）通过设置于驳船上的吊装系统将锚体置于计划安装锚泊基础的海床上侧并释放锚体，锚体连同高强复合管状锚缆的一端端一同贯入海床；

3）通过注浆系统在高强复合管状锚缆的另一端进行注浆，浆体通过高强复合管状锚缆和锚体从出浆口涌出，挤压或浸入周围砂层或土层，注入浆体的体积达到设计值后，停止注浆，浆液自身固化或者粘结周围砂体板结形成注浆板结体，锚体与注浆板结体结合成一体，形成深水锚泊体；