海洋平台按其结构特性和工作状态可分为固定式平台、活动式平台和半固定式平台等。
海洋平台
为在海上进行钻井、采油、集运、观测、导航、施工等活动提供生产和生活设施的构筑物。
- 英文名称
- offshore platform
- 所属学科
- 土木工程
固定式平台的下部由桩、扩大基脚或其他构造直接支承并固着于海底,按支承情况分为桩基式和重力式两种。
桩基式平台主要有导管架型平台和塔架型平台。两种平台均较多应用在软土地基上。①导管架型平台,由上部结构和基础结构组成。上部结构一般由上下层平台甲板和层间桁架或立柱构成;基础结构包括导管架和桩。②塔架型平台,由腿柱、水平杆和斜杆及大梁(圆形或箱形)组成。在自然条件恶劣的深水区,多采用导管架和塔架的组合方式。
重力式平台适用于较深海域,主要有钢筋混凝土重力式平台、钢重力式平台和钢-钢筋混凝土重力式平台等。①钢筋混凝土重力式平台,是依靠自身重量维持稳定的固定式海洋平台。主要由上部结构、腿柱和基础3部分组成。基础分整体式和分离式。整体式基础一般是由若干圆筒形的舱室组成的大沉垫。分离式基础用若干个分离的舱室做基础,对地基适应性强,受力明确,抗动力性能好,腿柱间距大,在拖航及下沉作业时较安全。②钢重力式平台,属于分离式基础型,由钢塔和钢浮筒组成,浮筒也兼作储油罐。③钢-钢筋混凝土重力式平台,上部结构和腿柱用钢材建造,沉箱底座用钢筋混凝土建造,可充分发挥两种材料的特性。
活动式平台浮于水中或支承于海底,能从一井位移至另一井位,按支承情况可分为着底式和浮动式。
着底式平台主要有坐底式平台和自升式平台。①坐底式平台,由沉垫、立柱和平台甲板3部分组成,适用于水深为5~30米而且海底比较平坦的场合。沉垫可以是整体式,也可以是分离式。向沉垫内灌水,平台即下沉坐落在海底;把水排出,平台就能浮起,故这种平台又有沉浮式之称。②自升式平台,由一个驳船式船体和若干能升降并能起支撑作用的桩腿组成,船体有足够的浮力以运载钻井设备和给养到达工作地点。作业时平台被桩腿支撑并抬升到海面以上。转移时,把桩腿拔起,驳船式船体下降浮于水面,即可拖运到另一地点。自升式平台的特点是浮运方便,作业时稳定性好,适用水深为5~90米。
浮动式平台主要有钻井船和半潜式平台。①钻井船,把钻井设备安装在船体上,靠锚系或动力定位,在漂浮的状态下钻井。一般都有自航能力,可在几百米或上千米水深的海域工作。②半潜式平台,主要由上部结构、下潜体、立柱及斜撑组成,其外形与坐底式平台相似。既可在10~600米深的海域工作,又能较好地适应恶劣的海况,但其经济水深一般为100~300米。半潜式平台是深海钻井的主要装置。
半固定式平台既能固定在深水中,又具有可移动性,主要有张力腿式平台和拉索塔式平台。①张力腿式平台,上部结构是浮体,通过收紧锚固在海底的缆索,使浮体的吃水深度比静平衡状态大一些,浮力大于浮体重力,剩余浮力由缆索的张力来平衡。张力腿式平台在工作完成后可浮运到其他地点。施工时整座平台在工厂建造,工作地点定位,适用于开采周期较短的深水井小型油田。②拉索塔式平台,其支承塔架下端着地,上端一般用4~8根钢索张紧固定。这种平台用料少,工作水深大,适用于大深度水域。
扩展阅读
- 李治彬.海洋工程结构.哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,1999.