伴隨著海上油田勘探開發(fā),海洋石油工業(yè)得到迅猛發(fā)展,海上作業(yè)平臺正向大型化、集約化方向發(fā)展,海洋平臺上部組塊結構物的整體重量也隨之增加。高速發(fā)展的海上油氣田開發(fā),對海上超大型平臺的安裝技術及作業(yè)能力提出了更高要求,傳統(tǒng)海上平臺安裝方式面臨著前所未有的挑戰(zhàn),制約了中國海洋資源勘探開采事業(yè)的快速發(fā)展。
傳統(tǒng)海上結構物的安裝主要有自安裝和吊裝兩種方式。
自安裝是指平臺不需要借用外部資源設備,在預定海域依靠自身設備能力安裝到位,如中國海洋石油總公司(以下簡稱中海油)渤中3-2自升式生產(chǎn)儲油平臺,靠自身的樁腿及升降裝置實施升船,達到作業(yè)要求。該方法不需要借用浮吊等稀缺資源,節(jié)省了平臺的安裝費用。但是,該方法受水深和油田產(chǎn)能的限制較大,適合用于淺水小型油田。因此,自安裝平臺在較深海域大規(guī)模推廣應用較為困難。
吊裝又分為分塊吊裝和整體吊裝兩種方式。
分塊吊裝,將平臺上部結構分成若干組塊,分別吊裝到下部基礎上焊接固定。重量近萬噸的大型平臺組塊通常需要分成五六個子塊,陸地單獨建造,海上分別吊裝拼接。這種安裝由于各分塊間界面繁多、接口復雜,給組塊設計、建造、連接、調試帶來極大不便,并且安裝作業(yè)時間長,通常萬噸級組塊分塊吊裝安裝的海上作業(yè)時間長達一個半月,海上調試時間超過三個月,安裝投資巨大且影響生產(chǎn)進度。
整體吊裝需動用大型的起重船,將上部組塊整體吊起放到平臺下部結構上,實施焊接安裝。受到浮吊起吊能力、結構強度和結構物尺寸、巨型起重船數(shù)量(很少)、使用費用等因素的限制,用該方法安裝大型平臺組塊難度和成本較高,且不能用于超大型模塊整體吊裝。目前,世界最大起重船的靜態(tài)起重能力為14 200噸,且萬噸級以上的只有兩艘,屬于國外公司所有,均在國外作業(yè)。
要加快海洋石油發(fā)展,就必須改變傳統(tǒng)的油田開發(fā)方式,尋找更經(jīng)濟、更快速的開發(fā)方案。因此,浮托法安裝技術應運而生,浮托法是萬噸級組塊整體安裝的最佳解決方案。