海上石油钻井平台,对于这个海上建筑,我们都不陌生。
表面上看起来,每一个钻井平台都差不多,但如果你能够看到它的水下部分,就会发现别有洞天,有的平台是漂浮在水面上的,有的平台是矗立在海底的,有的是可移动的,而有的则是永久性的,可谓种类繁多。不过这些钻井平台搭建方式都是后来才逐渐发展出来的,而在早期,石油钻井平台主要采用的就是导管架结构。这是一种底部打在海床之中,用于支撑钻井平台的建筑方式,最早被广泛应用于墨西哥湾的石油开采。
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在上世纪九十年代,挪威想要在距离海岸线80公里的地方建造石油钻井平台,当时唯一能够参考的就是墨西哥湾那些导管架结构平台,但显然,墨西哥湾的经验没有办法照搬到北海中来。
这是因为墨西哥湾的海上油田都距离海岸较近,水深较浅,这就给架设导管架和铺设导管带来了很大的便利。但在北海发现的油田全部距离海岸很远,海水较深,想要架设导管架也无从下手。再者,墨西哥湾油田的出油量并不是很大,但北海油田出油是又快又急,这就衍生出了两个问题。
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第一是储油的问题,因为出油快,所以就需要平台有大量的空间储存石油。
第二是补给问题,因为出油快,需要的人员就多,再加上距离海岸线很远,所以平台必须要有足够的空间来储存大量的补给。这两个问题也就意味着平台必须要建得很大,而导管架结构难以支撑起如此重量巨大的平台。最后就是北海的气候条件很差,海面上风浪极大,而海底则是由古老冰川构成的硬沙和粘土,导管架根本打不进海床。
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既然无法照搬别人的方案,就得另辟蹊径想办法了,他们采用的是一种名为“混凝土深水结构”的钻井平台搭建方式。
这种结构的基部是大量的混凝土储油罐,接下来会通过连续100天,每天24小时不间断的浇筑,铸就出四根高达300米的混凝土支柱。之所以要这样做,是为了保证这四根支柱绝对没有任何缝隙,可以做到完全防水。虽然这些支柱都是中空的,但其壁厚均超过了1米,所以即便是在水下300米的地方,水压依旧不能伤它分毫,同时它也具有极强的支撑力,无论多大多重的水面平台,都能顶得住。
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其实,水压和负重并不是最大的挑战,对于这种超高建筑而言,最大的挑战是共振,微小的共振就可能让其轰然倒塌。
所以在四个混凝土支柱的中段又建造了一块巨大的水泥将四个支柱箍在一起,目的就是防止共振。在这一切做完之后,就可以给支柱中注入海水,让它下沉,然后将钻井平台移动到支柱上方,再排空支柱中的水,让支柱上浮,就将平台撑了起来。如此巨大的工程可能是不能在距离海岸80公里的深海进行了,所以整个建造过程都是在一个风平浪静的峡湾中完成的。
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这个建造的峡湾距离平台真正的工作地大概200公里。
在建造完成之后,排空支柱中的水,让其上浮,再用大量船只经过一周的时间才将它拖到了目的地。不过这一次并没有再向支柱中注水,这些支柱要作为连通海底与平台的通道,让整个建筑能够牢牢坐在海底的是底部的19个压载水仓。特洛A钻井平台高度达到了472米,远高于著名的艾弗尔铁塔,所以它当之无愧为世界上最高的可移动建筑。
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