CN101142117B - 漂浮平台的安放方法 - Google Patents

Abstract

一种在海上井址安放漂浮平台的方法，当压载时使用张拉绳索来保持平台的稳定。平台装备有多个张拉装置，在一级吃水深度时被拖曳到中转场所。在中转场所，操作者将绳索从海底连接到平台上的张拉装置上。然后，操作者给平台逐步加上压载，同时通过张拉装置对绳索施加拉力。当达到预定的二级吃水深度时，操作者松开绳索，将平台拖曳到井址处。使用悬链线系泊系统将平台系泊在井址。

Description

漂浮平台的安放方法

本发明要求申请号为No.60/575,632，申请日为2004年5月28日的临时申请的优先权。

技术领域：

本发明主要涉及一种在海上井址压载漂浮平台的方法，特别是一种通过设置预安装绳索来将漂浮体下拉到一个预定的压载水位的方法。

背景技术：

海上漂浮平台用来提取和加工碳氢化合物。平台由多个水箱来提供必要的浮力，至少将水泵入一部分水箱来提供压载从而将平台沉降到一个期望的吃水深度。有一定深度的吃水是必需的，可以防止暴风雨中风和浪的冲击而导致的倾翻。在期望的吃水深度下，才能将平台拖曳到井址处，并将平台固定到井址处。

通常，当平台被配重到期望的吃水深度时，会经历一个介于最初吃水深度和期望吃水深度之间的不稳定区域。当处于不稳定区域时，如果平台倾斜过度，平台的扶正力矩不足，不能保证平台竖立向上。所以，当平台处于不稳定区域时，必须仔细控制压载以防止事故。

一些平台吃水很深，达到上百英尺。通常，这些平台带有一个单独的柱状竖筒，可以称为“船柱(spars)”或“深吃水沉箱船体(deep draft caisson vessels)”。通常，它们被水平地拖曳到井址处，然后通过压载使其稳定在一个竖立向上的位置。这些船体同样也经历一个不稳定区域，将它们在井址处扶正就会有相关风险。在扶正和压载到一个期望深度之后，使用悬链线系泊系统将船体系泊于井址处。当它处于期望的吃水深度并且系泊之后，在井址处用一个大型驳船式起重机将甲板结构提升到船柱之上。

美国专利文献US6371697公开了一个单独的柱状漂浮体，其利用一个大直径的下部来保证稳定性和提供浮力。这篇专利公开了将单独的柱状漂浮体竖直地拖曳到井址处。船体拖曳时采用拖曳吃水深度，到达井址时压载使其达到预定吃水深度。悬索线系泊系统将独立的柱状漂浮体固定住，为了避免在井址处使用驳船式起重机，甲板和整个结构在码头处就被放置在这个单独的柱状漂浮体上。即使是当漂浮体竖直时进行压载，在这个过程中不稳定性还是存在的。

为压载时提供稳定而建议的一种方法采用了一种特殊的张力支柱平台(“TLP”)。张力支柱平台不用悬链线系泊系统来系泊，而是用锚索张拉来固定。锚索包括从海底到平台竖直向上延伸的中空的可浮的管状绳索。通常，以一级吃水深度把张力支柱平台拖曳到井址处，然后压载到二级吃水深度。操作者将锚索连接到张力支柱平台上并且将压载物去除，使锚索处于张紧状态。美国专利申请公开号2004/0190999公开了在锚索的上端和平台上的张拉装置之间连接张拉绳索的技术方案。在压载时为避免不稳定，操作者给张拉绳索施加拉力。当锚索的顶部穿过平台上的顶部系结处时，操作者将锚索连接到平台上，解除张拉绳索，并且卸压载物直到锚索达到预定的拉力。

发明内容：

本发明中漂浮平台装备有多个张力装置，将临时张拉绳索从海底连接到平台上的张拉装置上。操作者给平台增加压载，同时用张拉装置给张拉绳索施加拉力，直到平台达到期望的吃水深度，从张拉装置上松开张拉绳索，增加必要量的压载物来使平台保持在该深度。然后用悬链线系泊系统将平台系泊。

优选地，临时张拉绳索在中转场所(staging site)设置，操作者以一级吃水深度将平台从码头拖曳到中转场所。操作者将平台在中转场所压载到二级吃水深度，然后以二级吃水深度将平台拖曳到井址处。在井址处，操作者安装悬链线系泊系统。

平台可以是只有一个圆筒的形式，优选地，平台是一个单独的柱状漂浮体，并且呈竖直的状态被拖曳。

附图说明：

图1为一个单独的柱状平台在被沉降到期望拖曳吃水深度过程中的处于临时中转点的示意图。

图2为如图1所示的单独的柱状平台在临时中转点处于期望拖曳吃水深度的示意图。

图3是说明单独的柱状平台系泊在井址处用来矿井钻探的透视图。

具体实施方式：

参见附图1，平台33有一个加长的竖筒35，就如美国专利US6371697中所述的单独的竖筒漂浮体类型，也可以为其它类型。在优选实施例中，竖筒35有很多个分隔的隔舱37和一个柱状的底座39，底座39的直径大于竖筒35。中心通道41延伸穿过竖筒35，如果平台33用作提升装置将要延伸通过的钻井平台或是生产平台，那么中心通道41在底部将是敞开的。平台33利用甲板43来支撑钻井和/或生产设备。

在建造平台33时，承包商可以选择在码头安装甲板43。平台33被设计成允许它竖直地被拖曳到井址处。然而，在拖曳到井址的过程中，平台33应当处于一个安全的吃水深度。在图1中，拖船45拖着平台33处于一个码头吃水深度，但是对于长距离拖曳来说这并不安全。码头处的水深对于将平台33压载到一个期望的拖曳水位是不够的。

为了使平台33以一个期望的压载吃水深度进行拖曳，在水深足够使平台33压载至拖曳吃水深度处修建张拉或中转场地。中转场地，例如可以是200一500英尺深的海域。如图2所示，中转场地在海底有桩47，张拉绳索49从海底的桩47向上延伸。起初，浮标51被附接在绳索49的上端来支撑靠近海面的绳索上端，浮标51使绳索49保持大致竖直。桩47彼此间隔一定距离来限定一个范围，此范围基本上就是平台33的范围，在优选的实施例中，平台33是柱状的。一般在平台33到达井址之前安装绳索49，张拉绳索49是柔性的，可以是链条、缆绳、粗绳或其它类型的绳线，但是不能为管状，比如锚索这样的。绳索49并不一定为可浮性的。

张拉装置53安装在平台33上，每一个张拉装置53可以是绞车、链式顶重器、绳索起重机、旋转轮或是其它能在一根张拉绳索49中提供和保持拉力的装置。如图2所示，当平台33在桩47上方就位后，将张拉绳索49固定在张拉装置53上。然后操作者给张拉绳索49施加拉力，向下拉平台33到期望的压载水位。向下拉平台33时，海水可以以一种可控制的方式流入隔舱37中来压载。控制海水的重量来始终保持在张拉绳索49中有期望大小的拉力，直到到达预定深度。当平台33向下移动通过不稳定区域时，张拉绳索49中的拉力使平台33保持扶正力矩。一旦在预定拖曳吃水深度处，就度过了不稳定区域，松开张拉绳索49之后，增加必要量的压载物来使平台33保持在该深度。图2表示了平台33处于安全拖曳吃水深度，但是仍连接着张拉绳索49的情形。

此后，操作者解开张拉绳索49与平台33的连接，将平台33拖曳到预定井址。如果需要，操作者将从海底解除张拉绳索49。一旦处于预定的安装井址，操作者就用悬链线系泊索57以常规的方式将平台33系泊，每一个系泊索57连接至一个锚或桩59。悬链线系泊系统是常规的，每一个系泊索57包括一个附接于桩59之上的系锚绳，桩59位于平台33的范围之外。每一根系泊索57从平台33向桩59伸展形成一条长长的、渐变的曲线。由各桩59限定的范围就直径而言远远大于平台33的范围。操作者可能想要在井址处给平台33增加压载物，而不需要拉力绳索或是锚索。

本发明有很多显著优点。与现有技术相比，张拉绳索使得平台压载经过不稳定区域时风险下降。本方法不需要锚索，而是使用悬链线系泊系统。在拖曳平台到遥远的井址之前，中转场所能够将平台压载至安全的拖曳吃水深度。

尽管本发明仅仅给出多种形式中的一种，但是很显然，对本领域技术人员来说并不局限于此，可以在不脱离本发明的范围的情况下容许进行各种变化。

Claims (18)

1.一种在海上井址安放漂浮平台的方法，包括：

(a)在平台上装备多个张拉装置；

(b)将柔性张拉绳索从海底连接到平台上的张拉装置上；然后

(c)给平台增加压载物，并且用张拉装置给柔性张拉绳索施加拉力使平台向下移动到一个选定的吃水深度，将柔性张拉绳索从张拉装置上松开，增加必要量的压载物来使平台保持在该深度；然后

(d)用悬链线系泊系统将平台系泊。

2.根据权利要求1所述的方法，在步骤(c)中增加压载物的速率控制在保证连续不断地对柔性张拉绳索施加拉力，至少到度过了不稳定区域为止。

3.根据权利要求1所述的方法，其中悬链线系泊系统包括多根系锚绳，每一根系锚绳的底端固定在海底超出平台的范围的点上。

4.根据权利要求1所述的方法，其中柔性张拉绳索连接在基本上位于平台下面的桩上。

5.根据权利要求1所述的方法，在步骤(c)之后与步骤(d)之前还包括当平台处于选定的吃水深度时，将其拖曳到远离柔性张拉绳索的井址处。

6.根据权利要求1所述的方法，其中平台包括一个独立的竖筒漂浮体，其中该方法还包括：

在步骤(b)之前，从码头处将平台以初始吃水深度拖曳，以竖直的状态拖曳到柔性张拉绳索的附近。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在步骤(b)之前，从码头处将平台以初始吃水深度拖曳，以竖直的状态拖曳到柔性张拉绳索的附近；并且

在步骤(c)之后与步骤(d)之前，当平台处于选定的吃水深度时，将其拖曳到远离柔性张拉绳索的井址处。

8.一种在海上井址安放漂浮平台的的方法，包括：

(a)为平台装备多个张拉装置；

(b)以一级吃水深度将平台拖曳到中转场所；

(c)在中转场所，将柔性张拉绳索从海底连接到平台上的张拉装置上；然后

(d)给平台加载压载物，并且通过柔性张拉张拉装置对绳索施加拉力，来使平台下降到二级吃水深度；然后

(e)增加压载物的量来将平台维持在二级吃水深度，松开柔性张拉绳索，将平台以二级吃水深度从中转场所拖曳到井址处；然后

(f)将平台系泊在井址处。

9.根据权利要求8所述的方法，其中平台有一个单独的竖筒，并且其中步骤(b)包括将平台竖直地拖曳到中转场所。

10.根据权利要求8所述的方法，其中平台有一个单独的竖筒，并且其中步骤(e)包括将平台竖直地拖曳到井址处。

11.根据权利要求8所述的方法，其中平台有一个单独的竖筒，并且其中步骤(b)和步骤(e)包括将平台竖直地拖曳。

12.根据权利要求8所述的方法，其中步骤(a)包括将张拉装置安装在海平面以上。

13.根据权利要求8所述的方法，其中步骤(c)包括将柔性张拉绳索的下端固定在海底的桩上。

14.根据权利要求8所述的方法，其中步骤(b)包括在将平台拖曳到中转场所之前，将该绳索的下端固定在海底的桩上，并且用浮力装置来支撑该绳索的上部。

15.根据权利要求8所述的方法，还包括在步骤(f)之后将甲板附接到平台上。

16.根据权利要求8所述的方法，其中步骤(f)包括使用悬链线系泊系统。

17.一种在海上井址安放漂浮平台的的方法，包括：

(a)在一个中转场所，将多个柔性张拉绳索的下端连接在海底的桩上，将浮力装置连接在柔性张拉绳索的上部；

(b)为平台装备多个张拉装置；

(c)将平台以一级吃水深度从码头处拖曳到中转场所，并保持竖筒处于竖直状态；

(d)在中转场所，将柔性张拉绳索的上部连接在平台上的张拉装置上；然后

(e)给平台加载压载物，并且通过张拉装置对柔性张拉绳索张拉施加拉力，来使平台下降到二级吃水深度；然后

(f)松开柔性张拉绳索，将平台以二级吃水深度从中转场所拖曳到井址处；然后

(g)用悬链线系泊系统将平台系泊在井址处。

18.根据权利要求17所述的方法，其中柔性张拉绳索包括钢丝索。

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