岸电改造平台吊机升级可行性研究.pdf

-83-第9 期岸电改造平台吊机升级可行性研究田献旺孟祥雨?张欣？（1.中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津，3 0 0 459)(2.中海油安全技术服务有限公司，天津，3 0 0 450)摘要为响应国家绿色低碳发展战略，推进渤海油田岸电项目顺利进行，需要对现有海上平台吊机进行更换升级。在海上进行平台吊机的拆除与安装受海洋环境和平台空间限制影响，施工难度和风险大。结合某CEP平台吊机升级改造项目，分析平台吊机的结构特点和现场各影响因素，提出了具体可行的海上平台吊机拆除与安装方案。【关键词】海上平台吊机拆除与安装1引言近年来，为积极践行习近平总书记的生态文明思想，实施绿色低碳发展战略，中国海油将在渤中-垦利油田群开展岸电二期项目。为满足岸电实施后相关海上平台吊装作业的需求，需要对某些平台现有吊机进行更换升级。与陆地吊机拆装作业相比，海上平台吊机现场拆装具有海上环境复杂（大风、涌浪），平台设施紧凑、作业环境狭小，海上吊机安装标准要求更严格，施工时间窗口短、难度大和风险高等特点。因此，针对海上平台具体情况开展调研分析，充分辨识风险，科学合理制定平台吊机拆装方案，才能保证拆装作业的安全高效顺利，确保吊机的安装质量，保障平台吊机能够长期平稳运转。2平台吊机构造特点海上平台吊机作为平台装卸货物和吊运人员的设备，在海洋石油开发生产中发挥着重要的作用。为了适应海上平台狭小的安装和作业空间、抵抗恶劣的海上气候环境和满足复杂海况下的吊装作业要求，平台吊机一般需要具备以下技术特点：能够应对复杂载荷和承载工况；安全性和可靠性高；结构紧凑，集成化模块化程度高；4设计和建造遵循标准高。海上平台吊机的结构主要分为四大部分：底座、回转平台、三角架、吊臂，如图1。底座是一个带法兰的圆筒体，筒体由板材纵向轧制焊接而成，筒体上开有一个人孔，便于人员进入底座内，底座焊接在立柱顶部，底座法兰通过高强度螺栓与回转支撑连接。吊臂、回转平台、三角架组合成吊机的回转部分，通过回转支撑与吊机底座连接。吊臂为桁架式结构，挡风面积小，乘风能力强，主要由超高强度钢管和钢板等焊接而成，吊臂头部安装了变幅滑轮组、主钩滑轮组，吊臂通过滑动轴承安装在转台的前端。回转平台由回转支撑、驾驶室平台和动力机房组成。三角架由前后撑杆组成，变幅定滑轮组与前撑杆连成一体，人字架通过前后撑杆与转台进行铰接。三角架吊臂回转平台底座立柱程度高：图1 吊机结构示意图作者简介：田献旺，男，（1 9 8 9-）工程师，本科毕业于南京财经大学，工业工程专业，机械工程师，现任职于中海石油（中国）有限公司天津分公司，主要负责机械设备管理工作。-842023年第2 6 卷论文广场石油和化工设备3平台吊机拆装方案分析本文基于渤中-垦利油田群某CEP平台岸电改造项目，经过各方人员多次调研与论证，综合考虑海上平台吊机的结构特点、拆装的安全性与可行性和吊装与运输的便利性，制定了平台吊机拆装的思路：将新吊机分成吊机立柱（包括立柱和吊机底座）、回转平台（回转支撑、驾驶室和动力机房）、三角架、吊臂四大部分进行吊装，将旧吊机吊机立柱（包括立柱和吊机底座）、回转平台（回转支撑、驾驶室、动力机房）、吊臂三大部分进行拆除。按此思路拆分的几大部分对船舶的运输固定和海上吊装的要求较低，无需额外的固定框架和吊装框架，减少在海上吊装作业的时间和作业量，降低作业风险，提高作业效率。3.1施工方案（1）将新吊机部件在陆地先组装成吊机立柱、回转平台、三角架、吊臂、休息臂5大部分，由驳船运至作业地点；（2）将旧吊机分成吊臂、回转平台、吊机立柱三大部分，依次拆除并吊至驳船；（3）依次将新吊机立柱、回转平台、三角架、吊臂和休息臂进行吊运与安装。3.2施工前准备（1）人员准备：对作业人员资质及证书进行统计检查，确保作业人员专业能力满足现场要求；对全员组织安全技术交底会。（2）机具准备：对施工用焊接设备证书、外观、性能进行检查。（3）针对每一吊被吊物，确定尺寸和重量，进行重心计算和吊点计算，吊耳第三方检验证书核查。被吊物尺寸和重量信息统计结果见表1。表1 被吊物重量尺寸清单吊装顺序设备名称描述尺寸/重量单位数量第1 吊吊臂某CEP平台吊机拆除38米4米2 米/吊装总重2 2 T件1第2 吊回转平台某CEP平台吊机拆除7米7.5米5.5米/吊装总重2 7 T件12.5米2.5米2 5米/吊装总重59 T（吊机立柱53 T+吊第3 吊吊机立柱某CEP平台吊机拆除件1机基座5T+吊杠及索具大约1 T）2.5米2.5米2 5米/吊装总重59 T（吊机立柱53 T+吊第4吊吊机立柱某CEP平台吊机新增件1机基座5T+吊杠及索具大约1 T）第5吊回转平台某CEP平台吊机新增7米7.5米5.5米/吊装总重2 7 T件1第6 吊三角架某CEP平台吊机新增5米3 米1 2 米/吊装总重9 T件1第7 吊吊臂某CEP平台吊机新增38米4米2 米/吊装总重2 2 T件1第8 吊新吊机休息臂某CEP平台吊机新增4米3 米1 1 米/吊装总重1 0 T件1（4）依据被吊物尺寸与重量，进行吊装索具选型，选型结果见表2。对到场的索具进行规格与证书的核实。表2 吊装索具选型清单序号机具名称规格数量用处1四爪锁具安全载荷2 4.1 吨，绳粗3 6，绳长1 1 40 0 mm1用于新旧吊机臂吊装安全载荷2 9.8 吨，绳粗40，绳长2四爪锁具1用于新回转平台吊装5170mm/5200mm/4970mm/4950mm安全载荷1 0.7 吨，绳粗2 4，绳长3三爪锁具1用于新吊机休息臂4410mm/3150mm/2920mm4两爪锁具安全载荷6 2.5吨，绳粗7 4，绳长3 7 50 mm1用于新旧吊机立柱和三角架吊装5两爪锁具安全载荷7.2 吨，绳粗?2 4，绳长3 9 8 5mm/1910mm1用于新吊机休息臂用于旧回转平台和新旧吊机立柱吊6高强环形吊带安全载荷40 吨，厚度3 5mm，宽度1 2 0 mm，绳长3 50 0 mm2装7高强环形吊带安全载荷2 0 吨，厚度1 7 mm，宽度8 0 mm，绳长1 3 3 0 0 mm2用于新吊机立柱吊装8单肢锁具安全载荷40 吨，绳粗?7 0，绳长1 2 50 0 mm1用于新吊机立柱吊装图2吊机立柱吊装示意图85-第9 期田献旺等岸电改造平吊机升级可行性研究9吊杠安全载荷58 吨1用于新旧吊机立柱吊装用于新旧吊机臂、变压器和新吊机10卸扣安全载荷13.5吨6休息臂吊装11卸扣安全载荷2 5吨4用于新回转平台吊装用于旧回转平台、三角架和新旧吊12卸扣安全载荷35吨6机立柱吊装（5）对作业阶段气象、海况条件进行安全评估，依据气象信息及潮汐预报，确定作业时间（风速小于10.8 m/s，浪高小于1.0 m，流速小于2节）。3.3旧吊机拆除按方案依次对旧吊机吊臂、回转平台和吊机立柱进行拆除并吊甩至驳船。该项工作需要浮吊和平台人员良好的沟通和配合，作业过程中严格遵守吊装方案，注意人员站位，确保作业安全。3.4新吊机安装（1）吊机立柱安装吊机立柱是质量最大的被吊物，是吊机安装的重点和难点。吊机立柱需从水平转为直立，吊至平台上方后，开始定位安装，吊装方案见图2。为保障吊机的良好运行和使用寿命，底座法兰面的平面度应在土0.3以内，基座立柱的直线度应为总高度的1/10 0 0。因此需要精准定位，通过测量和调整，保证立柱垂直度和法兰面的平面度。法兰的平面度，如果不满足要求，需要对安装面进行修正。在拧紧回转支撑和底座的螺栓时，应在法兰18 0 方向对称连续进行，分两次上紧，第一次按螺栓拧紧力矩的50%预紧，第二次按螺栓紧力矩的10 0%上紧。（3）三角架安装三角架吊至回转平台后，前后撑杆与回转平台进行铰接，安装简单便捷。(4)吊臂安装吊臂是被吊物中尺寸最长的部分，需要严格按照制定的吊装方案进行作业。采用四肢索具进行吊装，吊臂后端两肢索具应能调整吊臂后支承孔中心线的水平度,吊索间夹角6 0，吊装方案见图3。将吊臂后支承孔与塔身后支承孔调整对正后穿入后枢轴，穿入枢轴时应做好清洁及检查工作，涂抹润滑油后用铜棒打入，严禁使用钢质手锤及撞锤直接击打枢轴。吊臂重约2 2+四爪锁具，安全载荷2 4.1T绳粗36，绳长1140 0 mm吊耳4个对称分布配13.5T卸扣重心图3吊臂吊装示意图4风险控制（2）回转平台安装在将底座与回转支撑安装之前，要核实底座平台吊机拆装作业涉及大型吊装、高处作业等多种高风险作业，一旦发生事故，将会对人员和设备设施带来重大损失。因此，在作业过程中，一定要严格按照施工方案和技术标准要求，落实安全措施，严把质量控制。(上接9 2 页）-86-2023年第2 6 卷论文广场石油和化工设备（1）严格遵守作业条件及环境要求，在天气、海况良好时进行作业，保证作业的安全和设备安装的质量，否则停止作业。浮吊在靠平台作业前，必须掌控好秦皇岛地区海域的海况及潮汐情况，以争取最大限度的吊装作业时间。浮吊的撤离时间不得少于8 小时。作业条件：风速小于10.8 m/s，浪高小于1.0m，流速小于2 节。停止作业：风速大于10.8 m/s，浪高大于1.0m，流速大于2 节。撤离条件：风速大于13.8 m/s，浪高大于1.5m，流速大于3节。（2）加强对作业人员的资质审核和技术交底工作。对起重工、司索等特种作业人员的资质进行开工前审查，避免无资质作业和误用资质的情况；加强开工前的交底工作，确保所有作业人员明确作业要求。（3）严格执行设备、机具、物料的检查验收。查验设备的出厂检验证书、各规格索具合格证书，现场施工作业物料、消防应急物资配置齐全；作业前，三方（甲方、船舶方、施工方）开展联合检查，包括证书核实、外观检查、系物与被系物起吊前的再次检查等。技术套管下深至青山口组，裸眼段侧钻，来实现储层专打，采用油包水钻井液能有效的减少井下复杂的发生，保障施工安全。（5）针对轨迹控制难度大的问题，首先对轨道设计进行优化，在满足地质靶点需求的前提下，优化设计，在施工中采用旋转导向技术提前判断地层岩性变化，避免井眼曲率急速变化，平滑井眼，提质提速。参考文献1陈子贺,韩福彬,陈子剑,李增乐,袁后国,李兵,陈琳琳.和X20井钻井设计与施工 .石油和化工设备,2 0 2 3,2 6(0 1):8 5-8 8.2许博文,杨永祥,韩福彬,王建艳,孙妍,李增乐,袁后国.肇深32H井钻井设计与施工 J.石油和化工设备,2 0 2 2,2 5(10):8 3-86+82.3白军辉.三肇地区致密油成藏主控因素与成藏模式 J.特种油气藏,2 0 2 1,2 8(0 3):54-6 1.（4）加强整个施工过程的监督和管理，保证施工安全和安装质量。施工过程严格落实作业许可制度，加强现场作业的安全监督，保证安全措施的落实，确保施工安全；加强各作业环节的质量监督，每一道工序完成时按照技术标准进行验收，验收合格再进行下一道工序，确保吊机安装质量。5结论本文通过调研总结以往海上平台吊机安装经验，通过对渤中某CEP平台海洋环境、平台作业空间、新旧吊机结构特点的研究，提出了旧吊机拆除和新吊机安装方案，通过论证分析，该方案具体可行，风险可控。该方案对其他海上平台吊机改造升级具有一定借鉴和参考意义。参考文献1王春光.海洋石油平台吊机非常规安装设计分析 .中国修船，2 0 2 1，34（2）：52-54.2朱传超，白雪涛.平台吊机陆地拆除及海上安装方案与分析 .石油和化工设备，2 0 16，19（11）：59-6 1.收稿日期：2 0 2 3-0 4-12 修回日期：2 0 2 3-0 8-0 54汪洋,张德军,曹权等.页岩气水平井提速提效技术研究与实践 CJ/.第31届全国天然气学术年会（2 0 19）论文集（0 5钻完工程）,2 0 19:2 7 6-2 7 9.DOI:10.26914/kihy.2019.071532.5代锋,曾桂元,李林,黄贵生,康力,王瀚.元坝高研磨性地层提速提效集成钻井技术 J.探矿工程（岩土钻掘工程),2 0 18,45(0 4):2 7-30.6郭斌.松辽盆地三肇地区扶余油层储层特征研究 D.西安石油大学,2 0 14.7谢姗,李治平,姜兆辉,胡占宏.大庆三肇地区扶余油层储层敏感性分析 .天然气与石油,2 0 11,2 9(0 6):6 3-6 6+2.8苏鹏.松辽盆地北部火成岩地层岩石可钻性与钻头选型研究 D.大庆石油学院,2 0 10.9李祖光,翟应虎,史海民,白相双,杨明合,孙国军.优化钻井技术在提高松南地区深井钻井速度中的应用 J.钻采工艺,2 0 0 8(0 5):137-138+141.10胥豪，董志辉长水平段水平井井眼轨道优化设计方法探矿工程（岩土钻掘工程），2 0 13,40(3):35-37，41.收稿日期：2 0 2 3-0 3-0 2 修回日期：2 0 2 3-0 8-0 5