自升式海上钻井平台的拖航与就位

    曹玉庆

    摘 要：海上钻井平台的拖带由于其特殊的形状和工作性质不同于普通的货船或驳船的拖带。钻井平台在拖带前要做好充分的准备，而拖到目的地后往往需要非常精确的就位在指定的井口上。这就对执行拖航作业的船舶和船长提出了更高更严格的要求。

    关键词：钻井平台 拖轮 拖航 就位 抛起锚

    前言

    随着陆上石油资源日益枯竭，包括中国在内的世界各国都将石油勘探与开采投向了海洋。根据我国勘探成果预测，在渤海、黄海、东海及南海北部大陆架海域，石油资源量就达到275.3亿吨。而在海上进行石油开采最重要的设施就是钻井平台。移动式钻井平台可分为自升式钻井平台（又称为桩脚式钻井平台）和半潜式钻井平台等。无论哪种平台在移位、就位或进厂维修时都需要拖轮拖航或协助。

    拖航前的准备

    1、气象海况条件

    根据平台设计及相关作业规范要求，不超过规定的气象海况即可，在我国海域通常要求风力不超过浦氏6级，浪高不超过2米。并要求能随时得到未来至少72小时的气象预报。在出现恶劣气象时能及时采取应急措施或选择避风地点。另外，如果海面有结冰或海水温度低于0摄氏度以下，平台是不宜进行升降或拖航作业。

    2、主拖轮选择

    我国海域内普通的自升式钻井平台拖航一般要求配备一条主拖拖轮，拖轮的配备根据CCS《海船拖航指南》的要求，在风速20m/s（风从船首方向吹来），船首水流速度1节，有义波高5m的情况下，拖船至少能够保持被拖船的航向，且在静水中的拖航速度应不少于6节，通常要求主拖轮主机功率8000HP以上。

    接拖

    接拖地点分为码头接拖和海上井位接拖。码头接拖由于平台的桩腿处于升起状态，且旁边没有井口，作业相对简单。这里重点阐述一下从海上井口起拖的方法。

    1、带缆

    从海上井口起拖时由于带上主拖缆后平台方面需要8-10小时进行调载和降船作业，所以建议主拖轮采取抛锚带缆的方式，这样容易保持船位的稳定。当平台降至离水面3m-5m时，主拖船到平台的船首方向300～400米处抛锚。然后松出锚链，拖船后退直至平台船首。平台可使用专用绞车将过桥缆或短缆送出并传递到主拖轮后甲板作业区。主拖船船员将短缆（或链）用卸扣与主拖缆连到一起。然后松出主拖缆，并收短锚链，调整拖船船位至不影响平台降船拔桩的位置，收紧锚链固定船位。

    2、降船拔桩

    拖缆带好后继续降平台至一米至二米吃水；检查所有压载舱、泥浆泵舱、水泥泵舱等处通海阀门的水密性，确认正常后，然后降平台至漂浮吃水。在拔桩之前先通知主拖轮起锚，主拖缆轻微带力，并处于随时起拖的状态。如果拔桩过程中平台吃水增加了0.3米仍然无法拔出桩腿，可使用桩靴喷射系统进行冲桩，直到桩脚自由为止。桩腿拔出之后应立刻检查平台吃水状况（如果与计算值相差较大，应重新检查配载并核算重心高度），调整横倾和纵倾，使之达到适拖要求，并将桩脚升到拖航位置。

    起拖

    在桩腿即将拔出时要提前通知主拖轮适当加车，保持主拖缆带力，保证在桩腿完全拔出的同时平台会迅速离开井位，而不至于出现自由漂浮碰坏井口设施的情况。平台拖离井位后在安全水域调整方向并放主拖缆至适当长度，然后加车起拖。

    拖航过程中应注意以下几点：

    1、拖缆长度

    拖航过程中释放适当长度的主拖缆，有利于缓解因拖船和被拖船运动不协调而产生的冲击张力，有利于缓解偏荡等。当然也要考虑气象海况拖航速度等因素，通常情况下在6级风2米浪一下拖缆长度放300-600米即可。

    2、 拖缆的悬垂度

    长度足够的拖缆在拖船和钻井平台之间形成悬垂，适当的悬垂量可以起到缓冲作用，防止主拖缆和拖带属具受到顿力而损伤或发生断缆事故。但是悬垂量过大在浅水中容易拖底，造成拖缆的磨损。因此拖缆悬垂量的计算非常重要。

    3、航行

    进入正常拖航后，应定时收听天气预报和向基地汇报拖航情况，并保持主拖船、被拖船、副拖船之间的联系。副拖船应在前边清理护航，有来往船只及时联系避让我拖航船组。白天正确悬挂信号标，夜晚正确开启拖航信号灯。夜间打开探照灯，用于照示主拖缆方向和照亮被拖船。拖航过程中要避免大角度地转向或加减航速，转向时采用小角度多次进行，切忌大幅度转向或减速。

    就位

    1、进场

    在进入井位前1-2小时开始减速并将主拖缆收至200-300m。根据掌握的井场海流、风及周围障碍物等情况（可指令护航船提前进入井场测量天气和海况），调整进场和锚泊方案；将确定的进场航线、平台就位的艏向、锚方位和出链长度输入定位系统。同时，平台方面要做好插桩和压载的准备工作。就位根据要求可分为粗就位和精就位。

    2、粗就位

    打探井和打新井等对就位精度要求较低的通常叫做粗就位，误差通常要求控制在10m以内，平台艏向的误差不超过左右5度。由于打探井或新井通常选择在开阔水域，周围没有井口或障碍物，且精度要求较低，所以粗就位相对简单一些。首先要选择流小或平流时进场，主拖轮拖带平台调整船位及方向，让平台的航迹向与就位时的艏向重合。然后慢慢接近井位，速度可控制在2节左右，这时平台可缓慢放下桩腿。在接近新井位1000-2000米时可让桩腿轻轻触底，以便控制速度和位置。越接近井位速度应该越小。

    当桩脚插入泥层、船体开始上升时，各拖轮拖缆可停止带力。船体上升时应随时调整其水平度，最大倾斜度保持在0.3°内；船体未离开浪峰不宜停止升船。平台升至离水面二米至三米时（根据当时的潮差和浪高确定）可按预定的压载方案，分组进行压载。每组加水结束，观察20min-30min，若发生倾斜或不稳定，则应放水重新调整船体，再进行压载。压载水按计划全部加完后，停留一小时至二小时，观察平台的稳定情况，若无继续倾斜或移位，则压载结束。放掉压载水，将平台升至作业高度，解掉拖缆，拖航结束。

    3、精就位

    所谓精就位通常是把平台就位在以前的井口上。这种就位对精度的要求比较高，通常船位的误差应在1m以内，艏向误差不超过左右2°。精就位难度较大，过程也相对复杂。由于有原先的井口或采油平台存在，不可能像粗就位那样调整好艏向后直接对着井位航行。

    首先同样要选择流小或平流时进场。主拖船可拖带平台尽量接近井位，气象条件较好时可接近至50m以内，海况差点是可进入100m以内。然后插桩稳住船位。再指挥主拖船移动位置将平台艏向调整至接近就位设计的艏向。接下来就需要副拖船将平台的四口定位锚抛入水中来协助就位了。

    平台一般有四口锚，分布于四个角上（三角平台的船头两侧各有一口锚）。这四口锚通常被布置在设计艏向的两侧45°和135°方向上，两口锚之间的间隔都是90°。锚缆长度视水深和地质而定，在我国渤海海域水深在30-50m，出缆长度一般为600m。四个锚位输入精确定位系统以后副拖轮便可依次抛锚了。

    抛锚时，副拖船船尾靠近平台锚架，平台将锚头钢丝吊到拖轮甲板。拖轮甲板作业人员将锚头钢丝用卸扣连接到主拖缆上，然后平台将锚放入水中，拖轮收进拖缆将锚背在船尾滚筒上。这时拖轮缓慢加车驶向锚位，平台松出锚缆。在此过程中双方的速度一定要协调好，不可使锚缆受力，否则容易拽断锚钢丝或对两船甲板作业人员造成危险。通常情况下速度控制在2节一下。在锚抵达设定锚位时（锚位误差通常要求不超过20m）可松出主拖缆将锚抛下。锚抛到海底后将锚头钢丝与主拖缆解开，并系上锚漂钢丝和锚漂丢入海中。这时平台要同时测试锚的抓力。即平台方面收紧锚钢丝看看锚是否已经成功抓底，有无走锚现象。如抓底成功即可去抛下一口锚。如没成功抓底则需要起锚重抛。

    待四口锚全部按照设定位置抛好且抓牢后，平台即可调节这四口锚的张力把平台绞到设定位置。如果绞锚就位过程中横流过大，可让副拖船在上流方向带缆并适当加车，以抵消过大的流压。绞锚时要时刻注意锚缆的张力变化，如出现走猫现象要及时发现、调整或起锚重抛。位置和艏向达到设计要求后迅速插桩升船，同时放松锚缆。

    升船压载的过程同“粗就位”的后半部，结束后将平台升至作业高度，解掉拖缆，并由拖轮将四口锚起回，拖航结束。

    结束语

    海上钻井平台的拖航是一个系统工程，作业程序复杂，需要根据当时的气象水文情况、作业任务及拖轮和平台的自身情况制定详细正确的作业方案，做好充分的航前准备，并在实践中深入地去发现和总结，不断的提高自己的综合素质和业务水平，以确保拖带作业的顺利完成。

    （作者单位：交通运输部北海救助局）