海上石油平台分块建造的管线施工设计优化

张少华，刘超，杨震，杜光，王国

（海洋石油工程（青岛）有限公司， 山东 青岛 266520)

序言

海上采油平台会根据平台的重量选择合适的海上安装方式，通常有采用浮吊安装和采用大型驳船浮托安装的方式[1]，根据采用不同的安装方式对海上平台的陆地建造方式就会有非常大的影响。以采用浮吊安装的方式为列，如果超过了浮吊的吊重能力，同一个海洋采油平台通常会分为两个块建造，这样单体的重量小于浮吊的吊重，以实现海上安装。以渤海油田某项目为例，如图1所示，平台分为A/B块建造，A/B块之间有95条管线连通，陆地建造阶段需要完成该95路管线的安装连接和检验工作，以便完成系统的调试和试运转，陆地完成调试后，组块拖拉之前会把A/B块之间的管线切去一段约1.5米，预留出防止吊装干涉的空间，该段管线在海上安装完成后再重新连接。

图1 A/B模块连接模型示意图

1 管线施工设计图纸余量设置

模块在海上安装过程中，受各种因素的影响，模块安装的实际间距和高度与图纸理论值相比，会存在不同程度的公差。连接模块之间的管线是刚性材料，模块的安装公差需要切割调整连接管线长度来抵消，因此在海上安装模块之间管线的端部直管上要设计一段可切割的余量。通常在施工设计的图纸上，现场现场连接口的位置会预留300mm-500mm用于海上切割调整来抵消模块的安装产生的误差。

2 模块原陆地建造方案

根据设计定位，图纸上A/B 块的间距是2500mm,所以在陆地建造阶段为了能按实际情况模拟和海上组块的安装间距，组块在陆地建造滑道上的摆放间距按照2500mm设置。经分析该方案存在的问题：首先，陆地建造阶段，平台上包含设备和管线在内的系统要最大限度调试完成，以减少海上调试的工作量；第二，所有A/B块管线在陆地都要完成连接，施工设计图纸上所有留给海上吊装偏差抵消的余量，在陆地建造连接时都会被切除；第三，模块陆地系统调试完成后，为满足分块调吊装和吊装的空间要求，A/B块之间管线在出海前都会被切除；第四，管线在模块吊装完成后，重新恢复连接，但此时已经没有了任何调整余量，如果实际安装后的间距比理论间距大，只能采取在管线上增加短管增加焊口的方式处理，增加了海上管线连接的工作量。

3 调整后的方案

经过对原方案分析后，将A/B块陆地建造摆放间距由2500mm调整为2800mm,管线专业在施工图纸上将A/B块之间的连接口直管段额外增加300mm的调整余量，其它专业不受影响。方案调整后，管线在陆地连接和系统调试完成后，再切开A/B块之间的管段就带有300mm海上施工调整余量，通常情况下能满足海上模块安装存在的偏差。

图2 A/B模块连接调试完成后管线再次切断的现场图

4 实施效果

导管架海上完成安装后，模块吊装之前，技术人员对A/B模块导管架之间的接口间距进行了侧量，数据显示A/B块之间图纸间距是17500mm,海上安装后的实际间距是17690mm，实测值比理论值增大了190mm，通过设计方案的优化很好的解决了安全误差产生的问题，管线海上施工仅切除210mm余量就可以完成对口连接，比原建造方案减少了95道焊口的焊接和打磨，减少了海上工作量。

5 结论

对于分模块建造的海上石油平台，通常都是采用吊装的安装方式进行海上安装，通过在管线施工设计图纸上增加调整余量，并且在陆地建造阶段保留施工设计图纸上的调整余量至海上连接调试阶段，根据海上安装的实际偏差再对余量进行切除，能有效地减少海上连接调试管线焊接量。