CN103407548A

CN103407548A - 水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法和设备

Info

Publication number: CN103407548A
Application number: CN2013103516934A
Authority: CN
Inventors: 冒家友; 原庆东; 阳建军; 刘义勇; 乐钻; 李小龙; 冯丽梅; 范志锋
Original assignee: China National Offshore Oil Corp CNOOC; CNOOC Deepwater Development Ltd; CNOOC China Ltd Shenzhen Branch
Current assignee: China National Offshore Oil Corp CNOOC; CNOOC Deepwater Development Ltd; CNOOC China Ltd Shenzhen Branch
Priority date: 2013-08-13
Filing date: 2013-08-13
Publication date: 2013-11-27

Abstract

本发明涉及水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法和设备，属于切割水下设备技术领域。本发明水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法包括以下步骤：A、确定锚链上需要被切割的切割点，并对水上浮式平台进行限位；B、从水上浮式平台上下放一定长度的锚链，使锚链上切割点处的张力减小；C、从工作船上下放提升缆，将提升缆系在锚链上与切割点相邻近且位于切割点下方的位置上；D、利用切割工具对锚链的切割点处进行切割，使锚链在位于切割点处断开；E、将锚链在切割点以下的部分下放至水底。本发明通过释放足够长的锚链以降低切割点处的张力，在省略采用现有技术中的张紧器的情况下即可进行切割作业；且对切割工具要求较低，可减少工程成本。

Description

水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法和设备

技术领域

本发明涉及切割水下设备技术领域，更具体地说，涉及一种水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法和设备。

背景技术

随着海上油气的开采逐渐向深海转移，浮式平台越来越多的被用于油气的钻探、开发和生产，为保证平台在开发和生产过程中始终能停留在预定的位置，浮式结构物需要一套系泊系统。系泊类型根据其使用的年限或被系泊的平台在服役期是否会经常变换地点又可分为永久性系泊与可移动性系泊系统。永久系泊通常用于设计寿命较长的生产作业，甚至在整个平台的服役期内，平台始终要停留在同一位置，系泊系统始终要正常工作直至平台退役，这样系泊系统的服役期可能会达到10年或更长。

永久锚泊系统在设计时采取了较高的设计准则，设计时考虑到了锚泊系统的安装及在位等多种工况，这能保证锚泊系统其生命周期内不会因其强度和疲劳等问题而失效。就一般情况来讲，永久锚泊系统一般会伴随平台或油田的整个生命周期，并随着平台的退役而被拆除且不会再次利用，这种拆除可以是破坏性的拆除，因此在锚泊系统设计之初无需考虑永久锚泊系统在中途解脱这种情况。但是，在某些特殊情况下永久锚泊系统需要在中途解脱，并再利用时，需要单独进行详细的工程设计，制定周密的施工计划，使得锚泊系统在解脱时候不会受到损害并能重新利用。

锚泊系统在解脱过程中，锚链的拆除是一个重要的步骤。一般每条锚链自上而下分别为引链、平台链、钢缆、海底加重链、海底钢缆和抓力锚，其中引链和平台链由梨形环连接，平台链和钢缆由卸扣连接，且引链放置在水上浮式平台上。

目前锚链拆除通常有两种方法：

一是利用张紧器进行水下切割链环或连接件：如图1所示，通过利于张紧装置201临时取代所需拆除的节点101承受所需张力，使该节点101处于无张力状态，以便潜水员或水下机器人断开该节点101。然后再由张紧装置201慢慢将张力释放掉，再进行下一步工作，如图2所示。常用水下切割方式为水下机器人或钻石切割机或潜水员或电氧切割，虽然施工工序比较简单，但对机具的要求较多，增加了施工成本。

二是将所需拆除的锚链打捞至作业船的甲板，进行甲板切割。虽然该施工的切割工作简单，但是需要将锚链打捞至岸上，工序比较复杂，不但增加施工成本，也增加施工所需时间。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种能减少施工成本的水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法和设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法，包括以下步骤：

A、确定所述锚链上需要被切割的切割点，并对所述水上浮式平台进行限位；

B、从所述水上浮式平台上下放一定长度的所述锚链，使所述锚链上所述切割点处的张力减小至无需借助张紧器即可实施切割作业的程度；

C、从工作船上下放提升缆，将所述提升缆系在所述锚链上与所述切割点相邻近且位于所述切割点下方的位置上；

D、利用切割工具对所述锚链的所述切割点处进行切割，使所述锚链在位于所述切割点处断开；

E、利用所述提升缆将所述锚链在所述切割点以下的部分下放至水底预定位置存放。

优选地，上述水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法中，在所述步骤D和步骤E之间还包括步骤F：利用所述提升缆将所述锚链在所述切割点以下的部分的端头提升至所述工作船上。

优选地，上述水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法中，在所述步骤F和步骤E之间还包括步骤G：对所述端头进行保养，并在所述端头上安装水下机器人容易识别的浮子和回收索具。

优选地，上述水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法中，步骤D之后还包括步骤H：将所述锚链在所述切割点以上的部分回收至所述水上浮式平台上。

优选地，上述水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法中，在步骤B中，下放一定长度的所述锚链为下放100m～140m的所述锚链。

优选地，上述水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法中，步骤C是通过水下机器人的机械手将提升缆系在所述锚链上。

优选地，上述水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法中，步骤D是通过水下机器人的切割工具切割所述锚链。

优选地，上述水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法中，在步骤D中，所述水下机器人的切割工具为砂轮式切割机。

优选地，上述水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法中，在步骤D中，在对所述切割点处的链环进行切割时，切割工具只切割所述切割点处的链环整体的90%～98%。

一种水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱设备，包括工作船、安装于所述工作船上的第一升降装置、卷设于所述第一升降装置上的提升缆、安装于所述工作船上的第二升降装置、卷设于所述第二升降装置上的水下机器人线缆以及与所述水下机器人线缆相连的水下机器人，所述水下机器人包括机械手和切割设备。

综上所述，由于采用了上述方案，本发明的有益效果为：

本发明水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法通过释放足够长的锚链以降低切割点处的张力，可以在省略采用现有技术中的张紧器的情况下即可进行切割作业，作业工序简单；且对切割工具要求较低，可减少工程成本。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为现有技术中锚链拆除方法中锚链切割前示意图；

图2为现有技术中锚链拆除方法中锚链切割后示意图。

图3为锚泊系统中水上浮式平台与锚链的示意图；

图4为本发明水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法的流程示意图；

图5为本发明水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法中切割锚链的示意图；

图6为本发明水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法中锚链切割后示意图；

图7为本发明水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法中回收锚链示意图；

图8为本发明水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法中将保养后的锚链下放回海底的示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

图4示出了本发明一个优选实施例中的水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法的流程图，如图所示，该水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法可包括以下步骤：

S1、确定锚链上需要被切割的切割点，并对水上浮式平台1进行限位。由于水上浮式平台1通过固定于其四周的锚链浮在水面，在进行锚链的拆除过程中，为了给施工过程提供稳定的作业状态和安全作业距离，要求水上浮式平台1的移动范围不能超过30米。

平台限位系统包括监控中心、限位拖轮以及设置于水上浮式平台1、工作船7、限位拖轮上的拖轮管理器，拖轮管理器与监控中心通信连接。限位拖轮分布于水上浮式平台1四周，并拖拽水上浮式平台1，保证水上浮式平台1移动范围在30m内。施工过程中，在监控中心的统一协调下，限位拖轮以及工作船7参照拖轮管理器接收到的指示，依据风浪流等环境因素的变化，适时调整方向和马力，确保平台位置在允许移动范围内。

S2、从水上浮式平台1上下放一定长度的锚链，使锚链上切割点处的张力减小至无需借助张紧器即可实施切割作业的程度。为了减少锚链被切割时锚链拉力对水上浮式平台1造成的晃动，在锚链被切割前需将锚链的张力减小。

下放一定长度的锚链为100m～140m的锚链。在本实施例中，释放的锚链的长度为120m。由于释放了较长的锚链，使切割点处的锚链张力减小，可以省略采用张紧器即可进行切割作业，工序简单，降低了作业成本。

S3、从工作船7上下放提升缆71，将提升缆71系在所述锚链上与切割点相邻近且位于切割点下方的位置上，如图5所示。该步骤是通过水下机器人72的机械手将提升缆71系在锚链上。为方便水下机器人72携带,提升缆71的底部可采用软吊带。

S4、利用切割工具对锚链的切割点处进行切割，使锚链在位于切割点处断开，如图6所示。该步骤是通过水下机器人72的切割工具切割锚链。

该水下机器人72的切割工具为砂轮式切割机。该砂轮式切割机使用简单，且成本较低，在工程中比较常见。切割工具也可以为钻石切割机或者电氧切割等方式。

在对所述切割点处的链环进行切割时，切割工具只切割所述切割点处的链环整体的90%～98%。余下的链环在锚链张力的作用下自动崩断。采用此种“藕断丝连法”对锚链进行切割可提高切割效率。通过“藕断丝连法”，最快在30分钟切断直径为121毫米的锚链。

S5、利用所述提升缆71将所述锚链在所述切割点以下的部分的端头提升至所述工作船7上，如图7所示。工作船7将被割断的锚链端头挂在舷侧，进行下一步工作。

S6、对所述端头进行保养，并在所述端头上安装水下机器人容易识别的浮子和回收索具。保养维修工作包括对切割后锚链的端头进行除锈和刷漆。

S7、利用所述提升缆71将所述锚链在所述切割点以下的部分下放至水底预定位置存放，如图8所示。

S8、将所述锚链在所述切割点以上的部分回收至所述水上浮式平台1上。水上浮式平台1将锚链收回，进行保养再利用或者遗弃。

如图3所示，锚链自上而下分别为引链、平台链2、钢缆3、海底加重链4、海底钢缆5和抓力锚6，锚链的切割点设置在钢缆3段、且靠近平台链2处。

在需要对浮式工作平台的锚链进行切割时，可使用多个工作船7同时对多根锚链进行切割工作。多个工作船7同时作业能减少作业时间。

一种水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱设备，包括工作船7、安装于工作船7上的第一升降装置、卷设于第一升降装置上的提升缆71、安装于工作船7上的第二升降装置、卷设于第二升降装置上的水下机器人线缆以及与水下机器人线缆相连的水下机器人72，水下机器人72包括机械手和切割设备。

水下机器人72的切割设备为砂轮式切割机。

工作船7上还包括有用于对锚链端头进行保养的保养工具和做标识的标识工具。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、确定所述锚链上需要被切割的切割点，并对所述水上浮式平台（1）进行限位；

B、从所述水上浮式平台（1）上下放一定长度的所述锚链，使所述锚链上所述切割点处的张力减小至无需借助张紧器即可实施切割作业的程度；

C、从工作船（7）上下放提升缆（71），将所述提升缆（71）系在所述锚链上与所述切割点相邻近且位于所述切割点下方的位置上；

E、利用所述提升缆（71）将所述锚链在所述切割点以下的部分下放至水底预定位置存放。

2.根据权利要求1所述的水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法，其特征在于，在所述步骤D和步骤E之间还包括步骤F：利用所述提升缆（71）将所述锚链在所述切割点以下的部分的端头提升至所述工作船（7）上。

3.根据权利要求2所述的水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法，其特征在于，在所述步骤F和步骤E之间还包括步骤G：对所述端头进行保养，并在所述端头上安装水下机器人容易识别的浮子和回收索具。

4.根据权利要求3所述的水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法，其特征在于，步骤D之后还包括步骤H：将所述锚链在所述切割点以上的部分回收至所述水上浮式平台（1）上。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法，其特征在于，在步骤B中，下放一定长度的所述锚链为下放100m~140m的所述锚链。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法，其特征在于，步骤C是通过水下机器人（72）的机械手将提升缆（71）系在所述锚链上。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法，其特征在于，步骤D是通过水下机器人（72）的切割工具切割所述锚链。

8.根据权利要求7所述的水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法，其特征在于，在步骤D中，所述水下机器人（72）的切割工具为砂轮式切割机。

9.根据权利要求7所述的水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱方法，其特征在于，在步骤D中，在对所述切割点处的链环进行切割时，切割工具只切割所述切割点处的链环整体的90%~98%。

10.一种水上浮式平台永久系泊锚链快速解脱设备，其特征在于，包括工作船（7）、安装于所述工作船（7）上的第一升降装置、卷设于所述第一升降装置上的提升缆（71）、安装于所述工作船（7）上的第二升降装置、卷设于所述第二升降装置上的水下机器人线缆以及与所述水下机器人线缆相连的水下机器人（72），所述水下机器人（72）包括机械手和切割设备。