(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221086987 7.9 (22)申请日 2022.07.22 (71)申请人 海洋石油工程股份有限公司 地址 300000 天津市滨 海新区自贸试验区 （空港经济区） 西二道82号丽港大厦裙 房二层202-F10 5室 (72)发明人 王章领　王晓蕾　胡晓明　辛晓辉　 文宇　郝孟江　唐占飞　董滨　 高峰　高伟　蓝国阳　杨文希　 汪姗　魏永佳　刘士杰　房凯　 (74)专利代理 机构 北京东方灵盾知识产权代理 有限公司 1 1506 专利代理师 苏向银 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01)E02B 17/00(2006.01) E04B 1/19(2006.01) (54)发明名称 一种适用 于渤海组块标准化结构设计的方 法 (57)摘要 本发明公开了一种适用于渤海组块标准化 结构设计的方法， 涉及组块结构技术领域。 包括 以下步骤： 步骤一： 确定用于组块标准化设计的 环境基础数据； 步骤二： 研究渤海海域在役平台 甲板的初步油气处理布置； 步骤三： 研究渤海海 域在役平台各类荷载， 明确为确定性荷载和不确 定荷载； 步骤四： 综合研究组块标准化设计使用 的环境条件和甲板标高。 本发明提供了一种可以 覆盖整个渤海海域的组块标准化结构设计方法， 可以提高设计效率和质量， 同时按此方法设计出 来的组块具备标准化的结构形式、 杆件设置和节 点形式， 是采办、 建造、 安装各个环节标准化的基 础， 可实现组块结构批量化建造和安装， 能有效 降低人力投入、 缩短项目周期， 全面降低工程投 资费用。 权利要求书1页 说明书7页 附图4页 CN 115408746 A 2022.11.29 CN 115408746 A 1.一种适用于渤海组块标准 化结构设计的方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 步骤一： 确定用于组块标准化设计的环境基础数据， 基础数据包括环境载荷， 环境载荷 为风、 波浪、 流、 冰和地震的环境 参数； 步骤二： 研究渤海 海域在役平台甲板使用功能和初步油气处 理布置； 步骤三： 研究渤海海域在役平台各类荷载， 通过研究渤海海域在役平台甲板功能布置， 将作用在组块上的各类荷载明确为确定性荷载和不确定荷载； 步骤四： 综合研究组块标准 化设计使用的环境条件和在役平台底层甲板标高； 步骤五： 确定组块在位分析的工况选择； 步骤六： 根据油气处理的相应流程、 布置和正向重控， 研究建造资源和安装方案， 通过 分析常用驳船和浮吊资源， 结合组块重量、 跨距、 设备布置等因素， 规划准化吊装组块的吊 装方案和标准 化组块的浮 托方案； 步骤七： 对设计成果进行适应性分析， 考虑标准化组块的适应性， 明确其重量重心的可 调整范围。 2.根据权利要求1所述的一种适用于渤海组块标准化结构设计的方法， 其特征在于： 所 述步骤一中环境载荷中的地震参数为组块标准化结构设计的主要控制参数， 波浪参数、 风 参数和冰参数为组块标准 化结构设计的次要控制参数。 3.根据权利要求1所述的一种适用于渤海组块标准化结构设计的方法， 其特征在于： 所 述步骤二中的组块上设置有修井机、 钻机模块、 生活楼、 工艺 流程设备和活载荷设备。 4.根据权利要求3所述的一种适用于渤海组块标准化结构设计的方法， 其特征在于： 所 述步骤三中静载荷包括修井机、 钻机模块和生活楼处的载荷， 工艺流程设备和活载荷设备 为不确定载荷， 不确定载荷安装均布载荷输入。 5.根据权利要求4所述的一种适用于渤海组块标准化结构设计的方法， 其特征在于： 所 述工艺流程设备在甲板根据功能能够划分为钻井甲板设备区域和生产甲板 设备区域， 活载 荷设备在夹板上根据功能能够划分为夹层和底层甲板设备区域、 井口区域和卸货区域， 钻 井甲板设备区域、 生产甲板 设备区域夹层、 底层甲板 设备区域、 井口区域和卸货区域的均 布 载荷分别设置为24KN/m2、 17KN/m2、 14KN/m2、 9.6KN/m2和24KN/m2。 6.根据权利要求1所述的一种适用于渤海组块标准化结构设计的方法， 其特征在于： 所 述步骤四中设计立柱调整段来适应整个渤 海区域的环境条件， 此区域内的立柱使用同样材 质， 不使用过渡段设计， 不设计任何斜撑生根位置， 即可直接使用， 也可以在后期油田开发 时做适应性调整。 7.根据权利要求1所述的一种适用于渤海组块标准化结构设计的方法， 其特征在于： 所 述步骤五的工况包括静力工况和地震工况， 静力工况综合考虑静力工况综合考虑操作波 流、 极端波流、 操作弱冰、 操作强冰、 极端弱冰、 极端强冰六类工况， 地震工况综合考虑弱震 强度水平、 弱震韧性水平、 强震强度水平、 强震韧性水平 四类工况， 其中强震韧性水平工况 使用时程分析来降低强震对组块结构设计的影响。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115408746 A 2一种适用于渤海组块标 准化结构设计的方 法 技术领域 [0001]本发明涉及组块结构技术领域， 具体为一种适用于渤海组块标准化结构  设计的 方法。 背景技术 [0002]渤海油田已经具备50多年的开发经验， 组块结构设计技术体系完备， 技  术成熟， 但目前的开 发模式是针对每个具体的项目， 采办、 设计、 建造、 安  装各个环节按部就班 地依 次完成， 在设计环节中， 常规组块针对的是确定区  域， 根据确定的平台场址环 境条件、 总体 布置、 设备设施配置、 钻井方式、  生活楼配置、 施工资源、 安装方案进行设计， 项目初期， 需 要确认各项设计  基础， 才能进行后续设计， 如果设计基础发生变化， 还需要重新进行计算 校 核， 甚至重新设计， 造成工作的反复。 这些常规做法没有依靠对技术体系的  总结、 提炼、 固化， 达到简化项目运作流 程， 最大程度提高工程建 设效率的  目的。 [0003]环境条件是组块结构设计初期需要确定的内容， 传统项目都有确定的场  址， 环境 条件较为固定， 可直接作为设计基础使用。 组块上承担的各种荷载  是组块结构设计的另一 项重要内容， 对于组块结构设计的荷载输入数据， 传  统设计过程中， 在早期阶段按照统一 均部荷载来考虑， 较为粗糙， 或者等待  其他专业设计成果， 给出确定的重控信息， 然后完成 结构设计， 这样按部就  班的流程又需要相对较长的工期， 无法适应目前油田快速开 发的节 奏。 对于 组块底层甲板标高， 由具体海域的环境条件决定， 通常基于确定区块的环境  数据 给出， 斜撑生根位置也可能受到影响。 对于组块的各类节 点， 通常按照  非管节点进行设计， 按照荷载的大小考虑筋板的数量， 1～3组不 等。 [0004]标准化是实现这一目的的手段， 以往项目也曾做过标准化的尝试， 但这  些项目都 是在局部区域内， 针对的都是确定的油田区域， 在水深和环 境条件 相近的条件 下做的区域 标准化， 总体布置和钻井方式也是基于较高的一致性，  其设计成果在整个渤 海海域内适应 性不强， 同时不确定的组块 规模也限制了  组块的适应性。 发明内容 [0005]本发明的目的在于提供一种适用于渤海组块标准化结构设计的方法， 以  解决上 述背景技 术中提出的问题。 [0006]为实现上述目的， 本 发明提供如下技术方案： 一种适用于渤海组块标准化结  构设 计的方法， 该设计方法包括以下步骤： [0007]步骤一： 确定用于组块标准化设计 的环境基础数据， 基础数据包括环境  载荷， 环 境载荷为 风、 波浪、 流、 冰和地震的环境 参数； [0008]步骤二： 研究渤海 海域在役平台甲板使用功能和初步油气处 理布置； [0009]步骤三： 研究渤海海域在役平台各类荷载， 通过研究渤海海域在役平台  甲板功能 布置， 将作用在组块上的各类荷载明确为确定性荷载和不确定荷载； [0010]步骤四： 综合研究组块标准 化设计使用的环境条件和在役平台底层甲板  标高；说　明　书 1/7 页 3 CN 115408746 A 3