自升式平台在易刺穿地层作业的力学分析与风险控制

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目前,中石油海洋公司已有三座平台在波斯湾海域作业。自2011年中油海9平台进入伊朗市场,公司在该海域已有7年的作业经历。期间,公司共在波斯湾组织平台拖航就位7次,分别在13/22/23/24区块进行作业,平台桩腿入泥深度均超过20米。  从地质钻孔资料显示,波斯湾海域泥面以下50米的深度,地层性质均为粘土,土层从软到硬。海底泥面下大约20米范围内存在数层弱胶结的土层,沉淀着少量含有贝壳的沙土,在较深区域沉淀了单一的碳酸盐烂泥。石膏和碳酸盐普遍存在于海湾内,导致土壤和其后的交替沉淀层变化多端,尤其是碳酸盐沉淀在横向和纵向上发生变化。正是这种地层的多样性增加了平台插桩压载的风险。据了解,近几年在波斯湾海域平台拖航就位过程中,发生多起桩腿刺穿地层事件,有的平台桩腿升降装置甚至被破坏,造成了巨大的损失。中油海9/10平台在插桩压载时都曾发生过刺穿现象,由于预防得当,未造成损失。因此,预防刺穿是在该海域平台拖航就位中关键的风险控制点。  本课题的目的就是针对波斯湾海域地层特性,通过分析研究形成了一套有针对性的插桩压载方法,主要从两方面进行研究:1、提高平台插桩计算分析的准确性。对波斯湾地层物理特性进行分析研究,并结合平台近几年实际的插桩数据,找到更加适合该海域插桩深度计算的方法,以提高插桩计算的准确性,更好的指导平台插桩压载作业;2、降低平台刺穿风险。传统的插桩压载方法在该海域作业已不适用,反而会增加作业的安全风险,本课题将通过有限元分析方法,对平台刺穿工况进行结构强度分析,同时总结近几年平台插桩压载的作业经验,提出零气隙压载方法,有效地降低平台作业风险。
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