大型自升式平台浅水区拖航就位安全要点探析

2024.05.04

温雪

摘要：本文主要介绍了浅水水域，大吃水平台乘潮就位面临风险和应采取的安全技术措施;提出了极端情况下的应急对策。

关键词：风险;方案;措施

中图分类号：U674.38? ? ? ? ? ? 文献标识码：A? ? ? ? ? ? 文章编号：1006—7973（2019）03-0028-02

近年来，渤海西部油田开发如火如荼，特别是5米等深线以内，以肇东、岐口油田为代表分布着众多的高产优质采油平台;今年，又有多艘大型平台在浅水区实施了浅水区精就位，乘潮水位潮过3米潮高，平台插桩深度超过15米，其做法和经验值得总结和借鉴。

1 渤海西部海域水文地质现状

渤海西部水域自西向东，水深缓慢变深，作业水域海图水深3米左右，距离5米等深线5海里，距离黄骅港12 海里，软泥底。黄骅港水域属于不正规半日潮港，最高潮位5.71米，最低潮位0.26米，年平均高潮位3.58米，平均低潮位1.28米，平均海面2.40米，最大潮差2.26米，平均涨潮历时5小时27分，平均落潮历时6小时28分。黄骅港理论深度基准面在黄海平均海面下1.998米。另据实测资料統计，大潮涨潮流速平均在0.29～0.35m/s之间，最大在0.47～0.54m/s之间;落潮流速平均在0.19～0.28m/s之间，最大在0.29～0.40m/s之间。中潮涨潮流速平均在0.17～0.22m/s之间，最大在0.25～0.35m/s之间。小潮涨潮流速平均在0.15～0.21m/s之间，最大在0.24～0.41m/s之间;落潮流速平均在0.14～0.20m/s之间，最大在0.22～0.34m/s之间。从上述分析可以看出，渤西水域流速最大约为1节，影响浅水区就位的主要因素是潮高。

2 大型平台浅水区就位风险分析

本次XXX平台作业的400英尺自升式平台作业水深可达133米，是目前世界上近海作业的最新船型，其主要参数如下：

由于作业井位海图水深只有3米左右，该平台的拖航吃水达到6.4米，理论上看起来不可行，面临着诸多的安全隐患和风险，主要必须在以下几个方面：

（1）水深的问题，作业水域的海图水深与拖航安全吃水有3.5米的差值，就位时需要乘高潮进入;自5米等深线至作业点的距离是5海里，到达初就位点的时间按照2-3节的速度计算，最少需要2个小时，高平潮时段时间不足，安全余量不够。

（2）根据拖航计划，大型自升式平台4节航速时的静水拖航阻力为53.8吨，考虑到浅水区拖航，阻力还将增大，5000HP拖轮80%符荷拖力约50～52吨，满足不了“海上拖航指南”的要求;加上理论计算和拖航实际情况有时不符的问题，单条拖轮拖带平台无法满足高潮时段进入的速度。

（3）沿途航线周边渔船渔网、渔删众多，由于深吃水平台的航线是事先测量好的，不能随意大角度转向，渔船、渔网、渔删对拖带船队威胁极大。

（4）拖带航线周边水域，海底管线众多，在拖带过程中不能随意抛锚和插桩，以免损坏海底油气管线。

（5）拖带就位航线要穿越众多的海上采油平台，两个导管架的距离最近不足一海里，必须保证拖带船组有一定的速度，太慢极易压向一侧的采油平台，造成不可预知的后果。

3 平台浅水就位可行性分析

（1）按照海图水深，显然是无法满足平台进入的水深要求的。作业甲方申请专业公司对设计井位2000米×2000米范围及进入所经的航线周边500米区域进行了海底调查;结论是海底地形较为平坦，无明显的突起障碍物，水深由西南向东北呈缓慢加深趋势，满足就位对海底地貌的要求;经过仔细对作业海域实际水深扫测，区域水深低潮水深4.7米，高潮水深7.9米，超过7米水深作业的窗口期大于4个小时，只要合理计算进入时机，严格把握好作业进度，可以满足大型平台就位的水深要求。

（2）由于浅水效应，船队拖航阻力要大于理论计算。采用两条5000HP拖轮并拖，80%负荷状态下，拖力超过100吨，满足规范和指南的相关规定。此种情况下，配置两条辅助拖轮是必要的，一条协助主拖拖带就可以，另一条测深清障开路。这样减少了拖航船队频繁的转向避让，避免了断缆和交缠螺旋桨等事故的发生。

（3）鉴于航线所经水域存在众多海底管线的特点，拖轮和平台在拖航前均进行了细致的安全检查，特别是拖带锁具和主拖缆，保证其状态良好;只要在作业过程中合理使用车舵，避免突升突降和一次性大角度转向，进而规避了应急抛锚损坏管线事故的发生。

（4）就位时拖航船队驶入距离1海里的两个导管架之间水域，必须要保持一定的速度，否则极易被风流压向下风流一侧，造成刮碰导管架的事故。由于配置了两条拖轮，速度有了保障，适当收短拖缆长度，安全通过是有保证的。

综上所述，在进行详细的海洋地质调查基础上，保证拖航作业所需的安全富裕水深，准确计算船队进入浅水区域的时间窗口，配置足够的主辅拖轮，对渔船渔网渔删保持足够的重视，安全技术措施到位，本次浅水作业是可行的。

4 平台就位的操作流程

大型主拖拖轮拖带400英尺平台进入10米等深线后，选择平坦、宽阔水域，减速收缆，当速度降到2节以内，降首桩，控制船位，将主拖拖轮解脱，换浅吃水的拖轮继续拖带，拖航组根据拖带速度，适时加带副拖拖轮并拖。另一条拖轮，打开测深仪，在船队前边测深开路，避免船队搁浅;进入就位区域2海里，将航速控制2节以内;当离开最近的海底管线后，平台开始放桩腿至离海底1米的高度，在距离定位点1000米水域，将速度降到1节以内，距离定位点80～100米，下桩固定船位，平台初就位结束;由于在一个潮水期内无法完成精就位工作，平台临时升桩3～5米，防止搁浅;候潮期间，辅助拖轮为平台抛设4口定位锚，锚位预先设定（如图1）。

下一个高潮前1小时，平台开始抜桩至入泥1～1.5米高度，开始利用四个定位锚，将平台绞至预设位置，插桩定位，定位过程中，首部的主拖和锚缆一定要受力，防止触碰导管架;经定位公司核准后满足精度要求，精就位完毕。副拖拖轮将定位锚拔起，送至平台固定，整个拖航就位作业结束。

5 拖航就位的安全技术措施

（1）对井场附近的水文地质、海况气象、现场环境等自然环境进行认真的调研分析，出具拖航就位作业的评估报告;组织专家进行认真的评估，出具具有指导意见的专家意见。

（2）定位作業前，具有专业资质的扫测公司对作业水域进行1平方公里及浅水航线周边进行海底扫测，取得准确的海底、水深资料。

（3）在充分考虑冬季季风造成的增、减水等客观情况下，计算就位水域的潮高和潮时，保证在高平潮前后1小时完成初就位。

（4）对平台周边外围环境进行安全评估，发现渔船及其他小型船舶及时予以驱离。从海图上看，航线周边有众多的固定渔删，辅助拖轮要提前对航线附近的作业渔船予以驱离，严重情况下申请当地渔政执法部门协助。

（5）航线所经水域海底管线众多，浅水拖航过程中不能进行插桩、抛锚作业;为此主拖拖轮要对其本身的拖缆、tip头严格的进行检查，确保其强度符合拖带的要求。

（6）拖航过程中，避免突然加减车和突然大角度转向，避免断缆酿成事故;主拖拖轮对此有详细的应急预案和应对措施，能够应对航行过程中的突发情况。

（7）就位上线的方向要根据当时的风流压来确定，同时要尽量远离海底管线;专业定位公司的协助是必要的，可以准确的定位海底管线，避免刮碰。

（8）准确测定水深，合理确定放桩腿的时机，防止由于海底不平，提前放桩腿造成刮碰管线的事故发生;距离初就位点2海里时，主拖轮降速并将拖缆收短至50～80米，然后调整航向使平台航迹线向初就位点接近，同时平台过了最末端的海底管线后下放桩腿距离泥面1.0米，并做好随时插桩的准备。

（9）辅拖船按设计位置为平台抛4个定位锚，每个锚抛好后，需经过浸锚试验和拉力试验，直至满足就位的拉力要求。定位锚布设完毕，通过调整锚缆完成精就位。

（10）渤西水域，因具有海床很软、插桩作业极易滑桩的特点，主拖和首部的两个锚一定要均匀帶力，防止触碰平台，同时还要严密监视桩腿的受力情况，防止损坏。