CN104203742B - 用于系泊生产平台的系统和方法以及用于保护生产立管和浮式生产平台免遭风暴影响的方法 - Google Patents

用于系泊生产平台的系统和方法以及用于保护生产立管和浮式生产平台免遭风暴影响的方法 Download PDF

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Abstract

一种用于系泊浮式生产平台的系统包括：两个或多个浮筒，其锚定到海底，且还直接连接到浮式生产平台上；以及一个或更多个立管，所述立管连接到至少一个浮筒上，且还连接到一个或更多个水下井口或管汇上；其中，浮筒不是通过转塔系统连接到浮式生产平台上的。

Description

用于系泊生产平台的系统和方法以及用于保护生产立管和浮式生产平台免遭风暴影响的方法
相关申请的交叉参考
本专利申请请求享有美国临时申请No.61/610680号的权益，该美国临时申请的申请日为2012年3月14日，其全部内容引入文中作为参考。
技术领域
本发明涉及一种用于系泊包括两个或多个浮筒的生产平台的系统和方法。
背景技术
浮式生产平台经常用于捕获从深水生产井中产出的油气。立管用于将油气从水下井口传输到浮式生产平台上。当浮式生产平台连接到立管上时，该平台通常系泊到合适位置上，以防止过多地运动。
浮式生产平台通常通过使用转塔系统连接到立管上，平台可绕立管随风向改变方位以保持与主要气候状况一致。这些转塔系统复杂、昂贵，尤其是使用在高压和/或高温条件下。它们也需要密集地执行维护计划。在易发生龙卷风或冰山的环境下，这些转塔通常不能被分开，从而增加了复杂性。
有益的情况为：提供一种可被分开的系统，用于以一种不太复杂的方式将浮式生产平台系泊在井场中，同时可与立管连接并将油气传输到浮式生产平台上。
发明内容
本发明提供了一种用于系泊浮式生产平台的系统，该系统包括：a)两个或多个浮筒，其锚定到海底，还直接连接到浮式生产平台上；以 及b)一个或更多个立管，其连接到至少一个浮筒上，还连接到一个或更多个水下井口或管汇上；其中，浮筒不是通过转塔系统连接到浮式生产平台上的。
本发明还提供了一种系泊浮式生产平台的方法，包括以下步骤：提供两个或多个浮筒，使其锚定到海底；以及，将该两个或多个浮筒连接到浮式生产平台上，其中，浮筒不是通过转塔系统连接到浮式生产平台上的。
本发明还提供了一种用于保护生产立管和浮式生产平台免遭风暴影响的方法，包括以下步骤：a)提供两个或多个浮筒，使其锚定到海底并连接到浮式生产平台上；b)提供一个或更多个生产立管，使其连接到海底的油气生产源头以及至少一个浮筒上；c)将连接到所述一个或更多个生产立管上的所有浮筒从浮式生产平台上分开，从而保护生产立管和浮式生产平台免遭风暴影响；d)将所有浮筒沉没到比海平面至少低10米的深度处。
附图说明
图1示出了系泊到两个浮筒上的浮式生产平台的实施例；
图2示出了系泊到连接在一起的两个浮筒上的浮式生产平台的实施例；
图3示出了从两个浮筒上分开的浮式生产平台的实施例；
图4示出了从连接在一起的两个浮筒上分开的浮式生产平台的实施例。
具体实施方式
优选与系泊系统一起使用的浮式生产平台是船状平台或其他长形平台。例如，该平台可以是FPSO(浮式采油储油卸油)船、FSO(浮式储油卸油)船、FLNG(浮式液化天然气)船或可用于从海底油气井中获取油气的任何其他类似船。
这种平台可以以许多方式使用，所有这些方式适于与文中请求保 护的系泊系统使用。该平台可用于处理油气，储存油气一段时间、然后将油气卸到其他平台或管道中。可供选择地，该平台不处理油气，仅用于储存油气、然后将油气卸到其他平台上。在浮式液化天然气船的实例中，在船上处理和液化从井中开采出的天然气。
通过将浮式生产平台连接到两个或多个浮筒上，从而将其锚固在合适位置上。浮筒通过系缆锚定到海底。浮筒通常被散射式系泊，这意味着系缆在至少稍微水平的方向上伸出，以水平地阻止浮筒运动。浮筒通过至少两根系缆被系泊。在一个实施例中，至少一个浮筒通过至少三根系缆被系泊，在另一实施例中，至少一个浮筒通过至少四根系缆被系泊。以某种方式布置不同浮筒的系缆，从而，当浮式生产平台连接到浮筒上时，能最佳地阻止浮式生产平台的水平运动。
浮筒直接连接到浮式生产平台上，而不使用转塔系统。文中将描述用于连接浮筒和浮式生产平台以及将浮筒从浮式生产平台上分开的方法的实施例。
在传统的系泊系统中，转塔系统用于给浮式生产平台提供随风向改变方位的能力。转塔系统可让浮式生产平台旋转至定位在迎面而来的环境载荷方向上，以减小系泊系统上的总载荷。转塔系统可位于浮式生产平台外部或内部。这些系统复杂、昂贵，因为无论绕转塔的旋转方向或角度如何，它们必须被设计成能让油气从立管流到船上。
并不总是要求浮式生产平台能完全旋转，本发明提供了一种系泊系统，其比传统的转塔系统要简单、更价廉。另外，在高压和/或高温下处理油气时，转塔系统更难以设计、更复杂。
立管用于将油气从水下井、歧管或其他水下设备传输到浮式生产平台上。由于油田通常具有多个井和/或其他水下设备，因此，需要多个立管来传输油气。
立管以某种方式连接到浮筒上，使得浮筒能提供足够的浮力来支撑立管重量。立管可仅连接到一个浮筒上。在另一实施例中，立管连接到两个或多个浮筒上。通过将立管连接到一个以上的浮筒上，能增加立管的能力。在高温和/或高压下生产油气时这是特别有益的，原因 在于更困难的条件将使立管更厚更重。如果使用转塔系统，立管数量将受限于这一个转塔系统的能力。
即使浮式生产平台不位于井场中，立管在其安装在井场中时可连接到浮筒上。浮筒可为立管提供浮力，但是，优选地，浮筒一旦连接到立管上就至少局部沉没。更优选地，浮筒可位于波浪运动、船运交通、或冰山移动对立管有显著影响的深度位置下方。
为了将浮筒与浮式生产平台连接，浮筒优选被提升至使其与浮式生产平台接触，并以任何合适方式被连接以保持浮筒和浮式生产平台之间的这种连接。在一个实施例中，吊索可用于连接到浮筒上，然后将浮筒拉到平台下方的位置。接着进一步拉动浮筒将其固定到平台上。
一旦浮筒连接到浮式生产平台上，立管就能连接到浮式生产平台上的生产和/或储存系统上，然后可启动油气的流动。
在一个实施例中，浮筒相互连接。当浮筒未连接到浮式生产平台上时，这有助于保持浮筒相互之间的位置。当浮筒分开时拉紧连接线，可有助于保持浮筒位置。
由于散射式系泊系统的特性，被连接的浮式生产平台随天气变化而移动和旋转的能力有限。如果发生任何可明显预测到的威胁，如飓风、龙卷风、冰山等，浮式生产平台能与浮筒分开，从而能逃离这种威胁。一旦分开，浮筒就沉没到波浪运动剧烈的区域下方。之后，浮式生产平台能与浮筒再次连接，然后能重新开始生产。
可供选择地，如果浮式生产平台将要离开井场，那么浮筒可与平台分开并沉浸到水中。浮筒可沉没到比海平面至少低10米的深度处，优选至少比海平面低25米，更优选至少比海平面低50米。对于浮筒而言，优选的深度取决于井场中的条件。
该系统能提供一种可分开的、成本低、机械原理简单的系统，用于将进行深水油气开采的浮式生产平台系泊在易出现飓风/龙卷风和冰山的区域中，这种系统能比传统系统容纳更多的立管。这种能容纳更多立管的能力还能说明平台能使用更重更大的立管，从而能处理苛刻的高压和/高温储层条件。
图1中示出了本发明的某实施例。浮式生产平台10漂浮在海表面50上。该浮式生产平台连接到两个浮筒20上。浮筒通过系缆30被系泊，所述系缆锚定到海底60。另外，立管40连接到浮筒上。由于浮筒20连接到浮式生产平台10上，因此立管可连接到该浮式生产平台上的生产和/或储存设备上。
图2中示出了本发明的另一实施例。图2中的每个特征均与图1所示的类似，除了在该实施例中两个浮筒通过连接线70连接以外。连接线可以是连接两个浮筒的任何类型的连接线。该连接线在浮式生产平台从浮筒上分开时尤其有益，这是因为其能保持浮筒一致地运动。
图3示出了浮式生产平台已经从浮筒上分开时的系泊系统。例如，当飓风、龙卷风或冰山正朝井场袭来时会出现这种状况。浮筒与平台分开，就沉没到波浪运动和冰山影响显著的水位下方。浮式生产平台10然后能从风暴区域移出。从而可保护浮筒和立管免遭风暴及其引起的波浪的袭击。
图4示出了系泊系统的另一实施例，此时浮式生产平台已经从浮筒上分开。在该实施例中，浮筒通过连接线70连接在一起。连接线优选被张紧以有助于保持浮筒位于合适位置上。

Claims (9)

1.一种用于系泊浮式生产平台的系统，包括：
a.两个或多个浮筒，所述浮筒锚定到海底，还直接连接到浮式生产平台上；以及
b.一个或更多个立管，其连接到至少一个浮筒上，还连接到一个或更多个水下井口或管汇上；
其中，浮筒不是通过转塔系统连接到浮式生产平台上的，并且其中，所述两个或多个浮筒通过一根或更多根连接线相互连接。
2.根据权利要求1的系统，其中，立管连接到该两个或多个浮筒中的每个浮筒上。
3.根据权利要求1的系统，其中，通过释放浮筒能使浮筒从浮式生产平台上分开，从而浮筒沉没到比其与浮式生产平台连接时更深的位置处。
4.根据权利要求1的系统，其中，每个浮筒通过两个以上的系缆锚定到海底。
5.根据权利要求4的系统，其中，两个或多个浮筒通过多根与竖向方向成一定角度的系缆锚定到海底。
6.根据权利要求1的系统，其中，所述浮式生产平台是船。
7.一种系泊浮式生产平台的方法，包括以下步骤：
a.提供两个或多个浮筒而使其锚定到海底；以及
b.将该两个或多个浮筒连接到浮式生产平台上，
其中，所述浮筒不是通过转塔系统连接到浮式生产平台上的，并且其中，所述两个或多个浮筒通过一根或更多根连接线相互连接。
8.一种用于保护生产立管和浮式生产平台免遭风暴影响的方法，包括以下步骤：
a.提供两个或多个浮筒，使其锚定到海底并连接到浮式生产平台上，并且其中，所述两个或多个浮筒通过一根或更多根连接线相互连接；
b.提供一个或多个生产立管，使其连接到海底的油气生产源头以及至少一个浮筒上；
c.将连接到所述一个或多个生产立管上的所有浮筒从浮式生产平台上分开；
d.将所有浮筒沉浸到比海平面至少低10米的深度处。
9.根据权利要求8的方法，还包括以下步骤：远离风暴移走浮式生产平台。
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