简易筒桩式井口平台及其施工方法技术领域
本发明涉及一种井口平台及其施工方法，特别是关于一种具有筒桩、吸力桩及沉垫式结构的井口平台及其施工方法。
背景技术
随着近海石油资源开发的需要，井口平台得到了广泛应用。常规导管架式井口平台一般按某目标海域环境条件设计，适用水深较为固定，且难以迁移重复利用。传统的井口平台采用梁柱式空间框架结构的上部平台，下部采用导管架结构与钢桩基础承载环境荷载，对建造要求较高，需要在专业的海工码头建造，然后拖拉装船或用大型浮吊吊装上驳船，用大型驳船运输至安装海域。导管架与上部平台海上安装需要使用大型浮吊，钢桩打入需要使用打桩锤，且需要与导管架灌浆连接，海上安装费用高昂。导管架上需要为隔水套管设置多层水平导向结构，结构形式复杂，连接刚度较弱，对隔水套管强度要求较高。对于海上油气田开发，尤其是边际油气田，采用传统导管架式井口平台方案，开发总费用高，投资回报率低，甚至导致油气田无开发价值。
本专利申请正是在这一背景下提出了简易筒桩式井口平台及其施工方法。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供简易筒桩式井口平台平台及其施工方法，通过采用封闭式箱体上部平台，降低了建造难度，可在船台建造，用气囊下水，并自浮拖航运输；通过采用筒桩，将隔水套管护管与桩腿合为一体，并与所述平台、沉垫、吸力桩连接后可用作井口采油平台；通过采用吸力桩和沉垫组合形式，实现了平台应用于不同水深的要求，可重复利用，经济效益高。
本发明的目的是由以下技术方案实现的：
简易筒桩式井口平台，包括有上部平台、桩腿、筒桩、沉垫、吸力桩，其特征在于所述上部平台为箱型封闭结构，所述上部平台设置有所述桩腿和所述筒桩，所述筒桩兼具有隔水套管护管与桩腿的功能，并与所述上部平台、所述沉垫、所述吸力桩连接后可用作井口采油平台；所述上部平台与所述桩腿、所述筒桩分别通过机械方式连接，所述桩腿底部、所述筒桩底部分别与所述沉垫通过焊接方式连接，所述沉垫与所述吸力桩组对并通过机械方式连接；所述上部平台在浅水中使用时，所述沉垫底部沉入泥面以下作为基础，所述吸力桩起阻滑作用；所述上部平台在深水中使用时，所述沉垫悬浮在水中，所述吸力桩起支承作用。
所述简易筒桩式井口平台的施工方法，包括以下步骤：
(1)上部平台、桩腿、筒桩与沉垫在船台上建造完成后，用气囊下水，由拖轮拖航至锚地，用浮吊将吸力桩与沉垫组对并用机械方式连接，将上部平台、沉垫和吸力桩整体拖航至安装海域，并进行水面定位；
(2)上部平台通过升降系统下放桩腿和筒桩，吸力桩依靠其自重入泥，达到桩土密封条件后，打开吸力桩顶部排气管路，使吸力桩在负压作用下贯入海底土壤中；
(3)通过控制升降系统来调整上部平台、沉垫和吸力桩整体的水平度；
(4)吸力桩安装到位后，通过升降系统将上部平台升至设计高度，并将桩腿与上部平台用机械方式连接固定。
本发明的有益效果：本发明由于采用上述技术方案，通过采用箱体式上部平台，降低了建造难度，可在船台建造，用气囊下水，并自浮拖航运输；通过采用筒桩，将隔水套管护管与桩腿合为一体，并与所述平台、沉垫、桩基础连接后可用作井口采油平台；通过采用吸力桩和沉垫组合形式，实现了平台应用于不同水深的要求，可重复利用，经济效益高。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
附图说明：
图1为本发明立面示意图；
图2为本发明平面示意图；
图3为本发明下水示意图；
图4为本发明拖航示意图；
图5为吸力桩基础安装示意图；
图6为本发明定位示意图；
图7为吸力桩基础下放示意图；
图8为吸力桩基础安装就位示意图；
图9为本发明顶升到位示意图。
图中主要标号说明：
1—上部平台；2—桩腿；3—筒桩；4—沉垫；5—吸力桩；6—升降系统；7—气囊。
具体实施方式
下面结合附图和实例，对本发明进行详细的描述。
如图1、2所示，本发明包括上部平台1、桩腿2、筒桩3、沉垫4、吸力桩5，上部平台1为箱型封闭结构，上部平台1设置有数个桩腿2和筒桩3，上部平台1与桩腿2、筒桩3分别通过机械方式连接，桩腿2底部、筒桩3底部分别与沉垫4通过焊接方式连接，沉垫4与吸力桩5组对并通过机械方式连接，桩腿2与筒桩3的沉放以及上部平台1的升起均由升降系统6完成。
上部平台1在浅水中使用时，沉垫4底部沉入泥面以下作为基础，吸力桩5起阻滑作用，上部平台1在深水中使用时，沉垫4悬浮在水中，吸力桩5起支承作用。
如图3-9所示，本发明一种简易筒桩式井口平台施工方法，包括以下步骤：
(1)上部平台1、桩腿2、筒桩3与沉垫4在船台上建造完成后，用气囊下水，由拖轮拖航至锚地，用浮吊将吸力桩5与沉垫4组对并用机械方式连接，将上部平台1、沉垫4和吸力桩5整体拖航至安装海域，并进行水面定位；
(2)上部平台1通过升降系统6下放桩腿2和筒桩3，吸力桩5依靠其自重入泥，达到桩土密封条件后，打开吸力桩5顶部排气管路，使吸力桩在负压作用下贯入海底土壤中；
(3)通过控制升降系统6来调整上部平台1、沉垫4及和吸力桩5整体的水平度；
(4)吸力桩5安装到位后，通过升降系统6将上部平台1升至设计高度，并将桩腿2与上部平台1用机械方式连接固定。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。