0 引言
1 导管架弃置规范、要求
1.1 国际公约关于弃置的规范和要求
1.2 英国、挪威和美国的海上设施弃置规定
1.2.1 英国
1.2.2 挪威
1.2.3 美国
1.3 中国海上设施弃置管理规定
表1 海洋平台弃置规范Tab.1 Code for the disposal of marine platform |
种类 | 名称 |
---|---|
法律 | 《中华人民共和国海洋环境保护法》 《中华人民共和国海上交通安全法》 《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》 |
行政法规 | 《海洋石油勘探开发环境保护管理条例》 《海洋倾废管理条例》 《防治海洋工程建设项目污染损害海洋环境管理条例》 |
部门规章 | 《海洋石油平台弃置管理办法》 《海上油气生产设施废弃处置管理暂行规定》 《海洋弃井作业规范》 《海上固定设施及海管海缆弃置发证检验指南》 《海上油气生产设施弃置环保技术要求(征求意见稿)》 |
2 导管架弃置方案
2.1 弃置
2.2 不作处置
2.3 改作他用
3 弃置案例
3.1 英国北海Miller平台弃置项目
表2 平台上部各模块尺寸与质量Tab.2 Dimensions and weight of each module of upper platform |
模块 | 主要功能 | 长×宽×高/m | 质量/t |
---|---|---|---|
M1 | 生活楼 | 24×30×35 | 2 258 |
M2 | 发电机模块 | 45×24×18.5 | 3 949 |
M3 | 油处理单元 | 32×20×29.94 | 4 246 |
M4 | 气处理单元 | 32×20×29.59 | 4 088 |
M5 | 钻机模块 | 51×21.5×20.15 | 4 899 |
M6 | 井架底座 | 26×23×30 | 1 366 |
M6A | 钻井架 | 20×20×46 | 212 |
M7 | 底甲板 | 71×30×11.5 | 6 674 |
M8 | 火炬臂 | 12×12×113 | 391 |
H0 | 直升机甲板 | 31×30×4 | 154 |
F2 | 排烟管 | 24×8.8×37 | 438 |
F3 | 测井撬 | 8.2×8.2×5.0 | 87 |
3.2 马来西亚砂拉越州WHSF平台弃置项目
3.3 渤海曹妃甸1-6油田SPM导管架拆除项目
3.4 胜利埕岛油田固定平台拆除项目
4 海上导管架平台弃置关键技术
4.1 拆除和切割
表3 不同水下切割方式及用途对比[34⇓⇓-37]Tab.3 Comparison of different underwater cutting methods and applications[34⇓⇓-37] |
切割方式 | 工艺特征 | 适用范围 | 不足之处 |
---|---|---|---|
高压水研磨料 切割法 | 在切割过程中,利用高压水加速磨料粒子冲击工件表面完成切割 | 在桩基内部或外部均可进行切割,水下作业深度可达到1 000 m 内切割:适用切割垂直杆件,切割时保证导管架桩腿或杆件内无障碍物 外切割:切割前需清理导轨上的海洋生物,保证导轨安装牢固 | 不适用于切割腐蚀严重的结构,桩基切割位置不规则,内切割时桩基内部无法下放切割装置等 |
电氧切割法 | 在切割过程中,切割空心割条产生的电弧把工件熔化,并用空心割条中喷射出的氧气把熔化金属吹开形成割口 | 适用于对钢结构平台的外切割,乙炔切割适用于水深小于25 m的海域,氢气切割适用于水深大于25 m的海域 | 易受水流等环境因素影响,切割缝较宽大,切口粗糙,结构易受热变形,需进行二次加工,且设置辅助设施成本巨大,潜水员水下切割时人身安全易受威胁 |
金刚石绳锯 切割法 | 将金刚石颗粒固定在钢丝绳上,通过夹具等装置将钢丝绳固定在桩腿处,由钢丝绳的高速运动实现多层钢管的切割,切口平整规则 | 适用于对导管架构件及混凝土构件的外切割 | 耗材价格高,重复利用率低,切割成本高。切割垂直杆件时,金刚石绳锯有夹锯风险 |
机械切割法 (旋转式内割刀 切割法) | 在切割过程中,将机械割刀顶端与钻杆相连,钻杆由动力装置驱动实现旋转内切割 | 适用于浅水、小直径桩基的钢结构平台内切割 | 当多层套管桩基无水泥填充时,由于内外套管中心线不重合,切割外层套管会使切割深度不均匀; 对于水泥填充的套管,刀片破损程度高,要求潜水员多次更换刀片,并重新定位原切割点,操作过程复杂、耗时 |
聚能爆破法 | 将炸药放置在由金属、高压电瓷等材料制成的切割器内,引爆炸药后形成金属射流完成切割 | 适用于对钢结构平台的外切割 | 环境影响较大,易破坏海底生态 |
热熔切割法 | 在桩基内部布置汽油切割炬进行旋转切割 | 适用于对钢结构平台的内切割 | 需提前清理管内杂质 |