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【摘 要】海底光缆敷设技术伴随着海洋石油的深入开发日益成为各大油田研究探索的关键性课题,本文对大港油田在赵东平台至埕海1-1人工岛海底光缆敷设的施工过程进行详细介绍,旨在为类似工程提供借鉴。
【关键词】海缆;敷设;施工;登陆
一、铺缆施工流程
工程为赵东平台至埕海1-1人工岛一条长4.8公里的16芯通信光缆的敷设施工。海缆一端通过一套横跨高度32.2m的立管和J型护管登上赵东平台,另一端通过一套立管和S型護管敷设到人工岛预留管沟内。计划采用三航驳145甲板驳作为施工船,该船长53m,宽13.3m,载重834T,海缆敷埋使用HLA-5型埋设机。在施工船的主甲板上,布置海缆盘、退扭架、布缆机、海缆入水槽,以满足海缆的过缆和盘放要求,退扭塔距主甲板高度9m。施工船上海缆通道在转弯处的弧槽弯曲半径均按照光缆允许弯曲最小半径制作。施工船上亦安装发电机、空压机、锚机、卷扬机、高压水泵等设备。海缆铺设施工流程如下:接缆运输—→施工准备—→起始端登平台—→中间海域光缆敷埋施工—→终端登1-1人工岛—→海缆测试—→完工验收。
二、铺缆船抛锚就位
因为铺缆船为非自航驳,靠绞锚及主牵引缆带动向前实现敷埋施工,故铺缆船需在八字锚位基础上在前方路由上抛设一个牵引锚。为确保牵引钢缆的敷设精度,敷缆作业采用GPS定位系统导航。为防止船锚伤害原有管线或其它设施,船舶每次移动锚位必须参考原有管线和其它设施坐标预先设计锚位,施工过程中GPS定位系统随时对锚位进行监控,防止锚位滑移。
三、电缆起始端登赵东平台
铺缆船距离赵东平台50m左右,采用GPS定位系统准确定位于路由轴线上。在平台上设置引缆转向滑轮,将铺缆船上的引缆卷扬机牵引钢缆自上而下穿过J型护管。施工船上履带式张紧布缆机将光缆从海缆盘内经过退扭后牵引出来,送至入水槽。海缆末端采取保护措施后扎上网套,跟直径Ø14mm拖拉钢缆连接,拖拉钢缆与J型护管内预穿的引缆钢索连接。 利用平潮时间,张紧布缆机缓缓送出海缆,海缆呈一定入水角下水,一般控制在30~60度之间,以45度为宜。同时启动卷扬机,以拖曳钢丝牵引海缆端头,慢速穿过J型护管上平台。卷扬机牵引时,应严格控制海缆张力、拉力和弯曲半径,并随时校核张紧布缆机与卷扬机的速度。同时潜水员水下在J型护管入口处监护海缆与预挖沟底接触情况,与喇叭口折点处海缆受力情况及其弯曲半径情况。海缆头牵引上平台后,留有足够的长度,进行临时固定。电缆头的固定可以采用电缆夹、手拉葫芦、预先制作的抱箍等。将海缆头打开检查海缆线芯是否进水,以及海缆上平台部分的外观是否损坏,检查完毕,将海缆头进行临时密封,并对海缆进行锚固。
四、中间海域的正常敷埋施工
海缆穿过J型护管登上赵东平台后,铺缆船用其扒杆将埋设机吊起,就位于甲板电缆铺设轴线上,将海缆装入埋设机的专用电缆通道,从犁头的侧面开口处将光缆装入犁头内,然后扒杆起吊,将埋设机缓慢放到海底。潜水员水下检查光缆是否在埋设机内预定位置,然后安装导缆笼,启动高压射流泵供水,进行挖沟铺缆。埋设机的敷埋速度由10T卷扬机的绞缆线速度来决定,并由连接于10T卷扬机的专用无级调速系统来控制与调节,敷埋速度一般控制在2~5m/min。电缆埋设深度在埋设机投放前预先设定,在施工过程中通过调节牵引速度、水泵压力以及埋设机姿态来控制。施工时船容易受潮流和风速影响而偏离设计路由轴线,除通过收放锚缆调整船位外另拟采用拖轮在施工船背水侧或背风侧进行顶推,以控制船位从而控制敷缆偏差。施工船上设立控制室,由GPS定位人员报告当时船位坐标及偏差;由电测人员报告埋设机牵引力、埋设深度、埋设机姿态、流速、风力等数据,及时反映给施工指挥人员。控制室与施工指挥人员之间采用手持对讲机联系。在每一个敷设锚位结束以后,派潜水员进行回游检查,以确保海底电缆的设计埋深。
五、海缆终端登岛
敷埋作业进行至终端人工岛后,抛设定位八字锚以稳定船位,进行埋设机的回收操作。调整牵引钢缆和埋设机起吊索具,将埋设机移位至距船尾7m处,逐件卸去导缆笼,使用扒杆将埋设机吊出水面,调整牵引钢缆及起吊索具,将埋设机搁置在专用停放架上,将电缆从埋设机电缆通道内取出并放进入水槽中。与海缆始端上平台类似,海缆登岛也要做好转向滑轮、导向滑轮、索具的配置,以及其他辅助设施的准备工作。履带式张紧布缆机将海缆通过入水槽送进水中。海缆不断送出后,在海面上逐渐形成一个逐渐扩大的“”形状,工作艇监视海面上电缆弯曲情况。根据海缆预留长度用砂轮切割机断缆,海缆头进行防水外理,并装上吊装网套。将预穿在S型护管内的拖曳钢缆与电缆网套连接。利用施工船上的牵引卷扬机及索具,通过设置在平台上的转向滑轮及导向滑轮,将海缆沿S型护管牵引上岛。其间潜水员在水下监护海缆在S型护管口的弯曲半径及受力情况。在海底电缆铺设完成后,对海底光缆进行测试。
六、结束语
赵东平台至埕海1-1人工岛海底光缆工程投运后,实现了埕海油田油气开发数据准确、便捷、快速传输,通过实践证明了大港油田海缆施工技术成熟可靠,可以为类似海域的海缆施工提供技术支持。
【参考文献】
[1]李巨川.滩海油田海底管道海上施工技术[J].内江科技2009,1:91
[2]王利金,邹怀海.关于海管及海缆交越现象的探讨[J].石油工程建设,2009,35(5):11~12
【关键词】海缆;敷设;施工;登陆
一、铺缆施工流程
工程为赵东平台至埕海1-1人工岛一条长4.8公里的16芯通信光缆的敷设施工。海缆一端通过一套横跨高度32.2m的立管和J型护管登上赵东平台,另一端通过一套立管和S型護管敷设到人工岛预留管沟内。计划采用三航驳145甲板驳作为施工船,该船长53m,宽13.3m,载重834T,海缆敷埋使用HLA-5型埋设机。在施工船的主甲板上,布置海缆盘、退扭架、布缆机、海缆入水槽,以满足海缆的过缆和盘放要求,退扭塔距主甲板高度9m。施工船上海缆通道在转弯处的弧槽弯曲半径均按照光缆允许弯曲最小半径制作。施工船上亦安装发电机、空压机、锚机、卷扬机、高压水泵等设备。海缆铺设施工流程如下:接缆运输—→施工准备—→起始端登平台—→中间海域光缆敷埋施工—→终端登1-1人工岛—→海缆测试—→完工验收。
二、铺缆船抛锚就位
因为铺缆船为非自航驳,靠绞锚及主牵引缆带动向前实现敷埋施工,故铺缆船需在八字锚位基础上在前方路由上抛设一个牵引锚。为确保牵引钢缆的敷设精度,敷缆作业采用GPS定位系统导航。为防止船锚伤害原有管线或其它设施,船舶每次移动锚位必须参考原有管线和其它设施坐标预先设计锚位,施工过程中GPS定位系统随时对锚位进行监控,防止锚位滑移。
三、电缆起始端登赵东平台
铺缆船距离赵东平台50m左右,采用GPS定位系统准确定位于路由轴线上。在平台上设置引缆转向滑轮,将铺缆船上的引缆卷扬机牵引钢缆自上而下穿过J型护管。施工船上履带式张紧布缆机将光缆从海缆盘内经过退扭后牵引出来,送至入水槽。海缆末端采取保护措施后扎上网套,跟直径Ø14mm拖拉钢缆连接,拖拉钢缆与J型护管内预穿的引缆钢索连接。 利用平潮时间,张紧布缆机缓缓送出海缆,海缆呈一定入水角下水,一般控制在30~60度之间,以45度为宜。同时启动卷扬机,以拖曳钢丝牵引海缆端头,慢速穿过J型护管上平台。卷扬机牵引时,应严格控制海缆张力、拉力和弯曲半径,并随时校核张紧布缆机与卷扬机的速度。同时潜水员水下在J型护管入口处监护海缆与预挖沟底接触情况,与喇叭口折点处海缆受力情况及其弯曲半径情况。海缆头牵引上平台后,留有足够的长度,进行临时固定。电缆头的固定可以采用电缆夹、手拉葫芦、预先制作的抱箍等。将海缆头打开检查海缆线芯是否进水,以及海缆上平台部分的外观是否损坏,检查完毕,将海缆头进行临时密封,并对海缆进行锚固。
四、中间海域的正常敷埋施工
海缆穿过J型护管登上赵东平台后,铺缆船用其扒杆将埋设机吊起,就位于甲板电缆铺设轴线上,将海缆装入埋设机的专用电缆通道,从犁头的侧面开口处将光缆装入犁头内,然后扒杆起吊,将埋设机缓慢放到海底。潜水员水下检查光缆是否在埋设机内预定位置,然后安装导缆笼,启动高压射流泵供水,进行挖沟铺缆。埋设机的敷埋速度由10T卷扬机的绞缆线速度来决定,并由连接于10T卷扬机的专用无级调速系统来控制与调节,敷埋速度一般控制在2~5m/min。电缆埋设深度在埋设机投放前预先设定,在施工过程中通过调节牵引速度、水泵压力以及埋设机姿态来控制。施工时船容易受潮流和风速影响而偏离设计路由轴线,除通过收放锚缆调整船位外另拟采用拖轮在施工船背水侧或背风侧进行顶推,以控制船位从而控制敷缆偏差。施工船上设立控制室,由GPS定位人员报告当时船位坐标及偏差;由电测人员报告埋设机牵引力、埋设深度、埋设机姿态、流速、风力等数据,及时反映给施工指挥人员。控制室与施工指挥人员之间采用手持对讲机联系。在每一个敷设锚位结束以后,派潜水员进行回游检查,以确保海底电缆的设计埋深。
五、海缆终端登岛
敷埋作业进行至终端人工岛后,抛设定位八字锚以稳定船位,进行埋设机的回收操作。调整牵引钢缆和埋设机起吊索具,将埋设机移位至距船尾7m处,逐件卸去导缆笼,使用扒杆将埋设机吊出水面,调整牵引钢缆及起吊索具,将埋设机搁置在专用停放架上,将电缆从埋设机电缆通道内取出并放进入水槽中。与海缆始端上平台类似,海缆登岛也要做好转向滑轮、导向滑轮、索具的配置,以及其他辅助设施的准备工作。履带式张紧布缆机将海缆通过入水槽送进水中。海缆不断送出后,在海面上逐渐形成一个逐渐扩大的“”形状,工作艇监视海面上电缆弯曲情况。根据海缆预留长度用砂轮切割机断缆,海缆头进行防水外理,并装上吊装网套。将预穿在S型护管内的拖曳钢缆与电缆网套连接。利用施工船上的牵引卷扬机及索具,通过设置在平台上的转向滑轮及导向滑轮,将海缆沿S型护管牵引上岛。其间潜水员在水下监护海缆在S型护管口的弯曲半径及受力情况。在海底电缆铺设完成后,对海底光缆进行测试。
六、结束语
赵东平台至埕海1-1人工岛海底光缆工程投运后,实现了埕海油田油气开发数据准确、便捷、快速传输,通过实践证明了大港油田海缆施工技术成熟可靠,可以为类似海域的海缆施工提供技术支持。
【参考文献】
[1]李巨川.滩海油田海底管道海上施工技术[J].内江科技2009,1:91
[2]王利金,邹怀海.关于海管及海缆交越现象的探讨[J].石油工程建设,2009,35(5):11~12