移动式升降钻井平台的拖航要领
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移动式升降钻井平台的拖航要领张洪文1
移动式升降钻井平台的拖航要领
张洪文
(天津港引航中心天津300456)
摘要:文章通过论述移动式升降钻井平台海上和港内拖带各自的特点及存在的风险,提出风险控制措施和操纵方法。
关键词:移动式钻井平台拖带偏荡漂移滞航
0引言
钻井平台主要是用于海上钻井的结构物,平台—般分为移动式和固定式,而移动式钻井平台又分为坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台、张力腿式平台、牵索塔式平台。
目前,渤海海域从事钻井作业的大多是移动式自升式钻井平台,此类钻井平台由平台、桩腿、升降机组成,平台能沿桩腿升降,一般无自航能力。工作时桩腿下放插入海底,平台被抬起到离开海面的安全工作高度,并对桩腿进行预压,以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。完井后平台降到海面,拔出桩腿并全部提起,整个平台浮于海面,由拖轮拖到新的井位,这就是移动式钻井平台的海上拖带作业。另外,钻井平台在船厂造好后要拖带到指定的井位以及定期的返厂保养维修,这被称为钻井平台的海上和港内拖带作业。钻井平台体量庞大、水上水下的形状不规则,与普通机动船的外形差异较大,加之三个高高竖起的桩腿,拖航时水阻力和风阻力都很大。而海上拖航和港内拖航因水域环境的钻井平台海上拖航、港内拖航及就位的不同环节展开论述。
1移动式升降钻井平台的基本特征参数
移动式升降钻井平台是依靠三个桩腿的升降来控制其漂浮与固定在海上的,因此它必须要装备有高高的桩腿,平台部分一般设计成腑视如切掉三个角的三角形,三个长边三个短边,有的水下部分还设置有沉箱。仅以钻井平台“海洋石油924”为例,其基本数据见表1。
表1“海洋石油924”钻井平台主要参数钻井总长总宽型深吃水桩腿高度平台名称(m)(m)(m)(m)(m)
海洋石油
924
57.20553.347.62 4.44594
2拖轮的类型和基本特征参数
钻井平台海上拖带需要两艘马力足够大且具备海上拖带功能的拖轮,而港内拖带的主拖轮同样需要相同的大马力主拖轮外,辅拖则需要马力相对小一些但操纵更为灵活的港作拖轮,下面列出几艘拖轮的基本数据以示说明,见表2。
表2拖轮基本数据参数
不同,拖航的手段和技术也不尽相同,本文将针对
拖轮名称用途总长(m)总宽(m)型深(m)吃水(m)功率(kW)系住拉力(t)海洋石油670三用拖轮71.4187.5 6.49518.25163.49济海8001三用拖轮7015 6.8 5.55997.60101
港作拖轮马力要小很多,一般为大于2205kW称为拖带组。辅拖轮一般不带缆,作为备用或承担的全回转拖轮。监护和警戒作用。港内拖带同样采用吊拖方式,但3拖带方式或拖带组的基本构成辅拖轮换成了港作拖轮,港作拖轮要全程在钻井平钻井平台海上拖带是由主拖轮、辅拖轮、拖缆
组成,采用吊拖方式。由于是一个整体,姑且将其
台尾部带缆承担护航作用,见示意图。
收稿日期:2019-02-18
作者简介:张洪文(1963-),男,天津市人,高级引航员,现从事
船舶引航工作。
2天津航海2019年第2期
拖带组示意图(海上拖带)
海上拖带组总长=主拖轮长度(71.4m)+平台长度(57.2m)+主拖缆长度(400〜500m)。港内拖带组的总长要略小些,主拖缆长度为150〜200m,还要加上港作拖轮的长度和其拖缆长度。
4海上拖航应满足的技术规范
钻井平台和拖轮必须满足CCS的《海上拖航法定技术检验规则》(1999)和《海上拖航技术指南》(2011)以及《钻井平台拖航就位作业规范》国家石油和化学工业局(2000.04)等规范性要求。而对于拖航的船长和驾驶员为了保障拖航作业的顺利和安全必须特别关注以下几个方面:
1)主拖轮和辅拖轮的马力必须足够大,经拖航阻力计算应满足静水中航速4kn所需的拖力,即拖力大于拖航的总阻力;
2)钻井平台的前后吃水差应大于0.3m,这对于抑制拖航中的偏荡非常重要;
3)配备与拖带组相适应的号灯号型;
4)必须取得适拖证书;
5)应选择满足拖航安全的气象条件时间段从事拖航作业;
6)应具备处置突发异常情况的应急能力和方案。5钻井平台拖航的限制性条件
为了保障钻井平台拖航作业的安全,要对拖航时的水文气象条件作出限制。海上拖航时因水域开阔,限制条件会宽松一些;而港内水域受限,船舶交通流密集,拖航的风力限制条件要严格一些。根据以往拖航的经验具体限定条件如下:
1)海上拖航:风力小于7级;能见度大于In mile;起拖时气象预报显示未来拖航时间内能够满足拖航条件的天气和海况;
2)港内拖航:风力小于5级;能见度大于1000m;日间、单向进出港。
6海上拖航的航线设计及风险分析
海上拖航前要规划好计划航线,而计划航线的设计应遵循下面几个原则:第一是应尽可能远离海洋养殖区、油田区、船舶密集区及其他碍航物;其次,遇有商船习惯航路应尽可能垂直穿越;第三是尽量避免大角度的转向。海上拖航过程“艰辛漫长”,拖带组总长度有将近650m,拖航的风险很大,尤其是通过船舶密集区和遇到恶劣海况天气时。下面针对几个常见的风险因素进行分别论述。
6.1拖带组穿越商船习惯航路
这种情况在海上拖航中往往不可避免,穿越过程与过往商船形成交叉局面,会存在碰撞危险,因此在接近习惯航路前,考虑到拖带组自身操纵能力的限制以及船速较慢,主拖轮和辅拖轮要利用雷达、AIS、VHF等设备密切关注周围船舶动态,判断是否存在碰撞危险,对有碰撞危险的船舶持续跟踪,检查确认号灯号型,确认AIS静态数据和动态数据的准确性。多数情况商船发现拖带组操限船的号灯号型后会主动避让,但发现如不能安全通过时也应采取有利于避让的措施,如改变航向、减速、缩短拖缆等手段,同时使用VHF呼叫存在碰撞危险船舶,播报本船的动态信息。当确认可以安全通过时,要尽可能直角快速通过。
6.2拖航中大角度改变航向
由于拖轮与钻井平台是通过拖缆连接,是软连接,所以当拖航中改变航向时拖轮和钻井平台的动作不会协调一致,易发生拖航中的偏荡现象,一次改变航向的角度越大,产生偏荡幅度越大,主拖轮对钻井平台的控制力下降,拖航风险就越大。因此遇有大角度的改向时应分几次完成,每次改向控制在5~10°,—次转向后要等到钻井平台改到新航向后再进行下一次改向,避免一次超过20°的改向。
6.3拖航组与小型船或渔船相遇
当拖航中遇有小型船或渔船时,辅拖轮采取喊话驱离方式,主拖轮与钻井平台之间近500m的拖缆大部分沉浸在水中,拖航速度又较慢,有些小型船会试图从两者之间通过,拖航组要保持正规瞭望,密切观察其动向,尽早发现并驱离,或辅助拖轮保持在两者之间安全距离内同向并行,减小两者之间的可视间距。当小型船舶或渔船试图从两者之间穿过不可避免时,主拖轮应立即停车,使拖缆下沉
。