海上石油鉆井平臺,對于這個海上建筑,我們都不陌生。
表面上看起來,每一個鉆井平臺都差不多,但如果你能夠看到它的水下部分,就會發現別有洞天,有的平臺是漂浮在水面上的,有的平臺是矗立在海底的,有的是可移動的,而有的則是永久性的,可謂種類繁多。不過這些鉆井平臺搭建方式都是后來才逐漸發展出來的,而在早期,石油鉆井平臺主要采用的就是導管架結構。這是一種底部打在海床之中,用于支撐鉆井平臺的建筑方式,最早被廣泛應用于墨西哥灣的石油開采。
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在上世紀九十年代,挪威想要在距離海岸線80公里的地方建造石油鉆井平臺,當時唯一能夠參考的就是墨西哥灣那些導管架結構平臺,但顯然,墨西哥灣的經驗沒有辦法照搬到北海中來。
這是因為墨西哥灣的海上油田都距離海岸較近,水深較淺,這就給架設導管架和鋪設導管帶來了很大的便利。但在北海發現的油田全部距離海岸很遠,海水較深,想要架設導管架也無從下手。再者,墨西哥灣油田的出油量并不是很大,但北海油田出油是又快又急,這就衍生出了兩個問題。
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第一是儲油的問題,因為出油快,所以就需要平臺有大量的空間儲存石油。
第二是補給問題,因為出油快,需要的人員就多,再加上距離海岸線很遠,所以平臺必須要有足夠的空間來儲存大量的補給。這兩個問題也就意味著平臺必須要建得很大,而導管架結構難以支撐起如此重量巨大的平臺。最后就是北海的氣候條件很差,海面上風浪極大,而海底則是由古老冰川構成的硬沙和粘土,導管架根本打不進海床。
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既然無法照搬別人的方案,就得另辟蹊徑想辦法了,他們采用的是一種名為“混凝土深水結構”的鉆井平臺搭建方式。
這種結構的基部是大量的混凝土儲油罐,接下來會通過連續100天,每天24小時不間斷的澆筑,鑄就出四根高達300米的混凝土支柱。之所以要這樣做,是為了保證這四根支柱絕對沒有任何縫隙,可以做到完全防水。雖然這些支柱都是中空的,但其壁厚均超過了1米,所以即便是在水下300米的地方,水壓依舊不能傷它分毫,同時它也具有極強的支撐力,無論多大多重的水面平臺,都能頂得住。
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其實,水壓和負重并不是最大的挑戰,對于這種超高建筑而言,最大的挑戰是共振,微小的共振就可能讓其轟然倒塌。
所以在四個混凝土支柱的中段又建造了一塊巨大的水泥將四個支柱箍在一起,目的就是防止共振。在這一切做完之后,就可以給支柱中注入海水,讓它下沉,然后將鉆井平臺移動到支柱上方,再排空支柱中的水,讓支柱上浮,就將平臺撐了起來。如此巨大的工程可能是不能在距離海岸80公里的深海進行了,所以整個建造過程都是在一個風平浪靜的峽灣中完成的。
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這個建造的峽灣距離平臺真正的工作地大概200公里。
在建造完成之后,排空支柱中的水,讓其上浮,再用大量船只經過一周的時間才將它拖到了目的地。不過這一次并沒有再向支柱中注水,這些支柱要作為連通海底與平臺的通道,讓整個建筑能夠牢牢坐在海底的是底部的19個壓載水倉。特洛A鉆井平臺高度達到了472米,遠高于著名的艾弗爾鐵塔,所以它當之無愧為世界上最高的可移動建筑。
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