浅海混凝土箱筒型基础结构采油平台研究.pdf

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1、第28卷第5期2013年10月中国海洋平台CHINAoFFSHoREPLATFoRMV01．28No．50ct．，2013文章编号：1001—4500(2013)05—0015-05浅海混凝土箱筒型基础结构采油平台研究钱原铭1，别社安1，刘欣1，邵文静2(1．天津大学建筑工程学院，天津300072；2．大港油田滩海勘探开发公司，天津300280)摘要：基于SAP2000有限元软件，对软土地基上混凝土箱筒型基础采油平台结构的合理尺寸、内力、沉降以及承载力进行了分析，结果显示采油平台的沉降以及承载力等均满足要求。在渤海地

2、区淤泥质软土地基上，混凝土箱筒型基础结构采油平台具有可行性，可在未来浅海采油平台设计中进行考虑。关键词：箱筒型基础；采油平台；沉降；承载力中图分类号：TV332；P751文献标识码：AResearchonConcretePlatformwithBoxandBucketFoundationinShallowSeaQIANYuan—ruin91，BIEShe—anl，LIUXinl，SHAOWen-jin92(1．SchoolofCivilEngineeringofTianjinUniversity，Tianjin300

3、072，China；2．DagangOilfieldOffshoreExplorationandDevelopmentCompany，Tianjin300280，China)Abstract：UsingSAP2000finiteelementsoftwaretoanalystheinternalforcesandsettle—mentofthestructure．Theresultsshowthatallaspectsofconcreteplatformwithboxandbucketfoundationmeetth

4、erequirements，andit’Sappropriatetobuildtheboxandbucketfoundationconcreteplatformonthesoftsoilinshallowsea．Keywords：boxandbucketFoundation；oilplatform；settlement；bearingcapacity0引言石油和天然气在能源结构中占据重要的地位，海洋石油开发成为人类未来石油开采的新方向。虽然浅海海域储油量丰富，但存在很多边际油田，由于受其自身因素的制约，限制了边际油田

5、的开发‘1I。采用人工岛和进海路方式开采海图水深小于3．0m区域的石油是行之有效的。但是随着水深的增加，在海图水深大于3．0m的滩海区域，尤其是对于边际油田，修建进海路和人工岛，采油成本的增加使得该方法缺乏可行性，并且会对周围海流冲淤及环境造成影响。国外浅海混凝土平台的研制从1977年开始，相继有不少平台建立，国内针对该模型的研究工作还处在起步阶段，建成的采油平台也处在试验阶段[2]。箱筒型结构是一种新型基础结构，它是一组倒扣的箱体，共由4个形状相同的圆筒组成，通过连接壁连接圆筒[3’4]。该结构适用于海相软土地基，

6、结构的设计使得承载能力及沉降容易满足，易于实现振动作用下的能量消散。箱筒型基础结构最先应用在港口码头及防波堤建设中，浅海混凝土箱筒型基础结构采油平台是在插入收稿日期：2012—10—15作者简介：钱原铭(1986一)，男，研究生。·16·中国海洋平台第28卷第4期式箱筒型基础设计理论基础上发展的新型结构，结合SAP2000有限元软件，建立结构的三维有限元模型，对结构的合理尺寸、内力、沉降和承载力进行分析。1混凝土箱筒型基础结构采油平台1．1结构简介新型浅海混凝土箱筒型基础结构采油平台以混凝土箱筒为基础，上部采用装配式

7、混凝土梁板组成甲板，使用面积不受结构自身重量的限制，可以根据实际使用的需要提供甲板面积，并且根据基础结构的大小、深度以及上部结构尺寸设计满足要求的承载能力，节省钢材且防腐能力强，使用寿命长及负荷能力强，后期维修费用低。该结构可以单独使用，也可以与桩基钻井平台结合成整体结构(如图1所示)，是一种新的平台结构形式，适用于浅海软土地基上的石油开采。平台的箱筒型基础结构数量由上部甲板使用面积而定，一般为20～30组。依据上部使用荷载及地基情况，箱筒型基础结构底部的4个圆筒直径一般为10．0m～16．0m，壁厚0．5m～1．2

8、m，高度7．5m～12．5m，圆筒上部由0．6m厚的混凝土盖板封闭。每组箱筒结构相邻圆筒间的间距均为3．0m，由连接墙连接，将4个圆筒型构件连结成整体，成为箱筒型基础结构。该结构的平面尺寸为23．0m×23．0m～35．0m×35．0m。每组圆筒筒壁处设4根0．6mX0．6m～O．8mX0．8m混凝土立柱呈矩阵排列，上部可架设横纵梁及轨道梁，面