CN105492314A - 偏置安装系统 - Google Patents

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CN105492314A CN201480045897.8A CN201480045897A CN105492314A CN 105492314 A CN105492314 A CN 105492314A CN 201480045897 A CN201480045897 A CN 201480045897A CN 105492314 A CN105492314 A CN 105492314A
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R·阿洛
Y·哈杰里
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Abstract

本发明公开了一种海底浮体以及相关系统和方法，所述海底浮体包括：框架，所述框架包括海底设备附接点和一个或多个绞车；和一个或多个浮力模块，所述一个或多个浮力模块附接到所述框架。

Description

偏置安装系统
本申请要求于2013年8月19日提交的美国临时申请No.61/867,483的权益，其内容通过引用结合到本文中。
技术领域
本公开总体涉及一种偏置安装系统。更具体地，在某些实施例中，本公开涉及一种不需位于正上方的海面设备和相关方法就能够将设备运送到海底的偏置安装系统。
背景技术
在海底井的有效期期间，可能期望将海底设备从海面运送到海底。这经常通过使用船舶直接将装备(payload)下放到海底来实现。在这种系统中，海底装备典型地由从船舶竖直延伸到装备的缆而悬挂。在海面上，缆可连接至船舶上的起重机或绞车。通过移动船舶或起重机的X-Y位置可调整装备的X-Y位置。通过使用起重机或绞车提高或放低缆可控制装备的Z位置。通过使得减小海面处波浪活动效果的补偿装置起伏可加强该操作。
可能期望将设备放置在井眼上或井眼附近，所述井眼已经经历了碳氢化合物释放到环境中的失控释放。典型地，所述设备将从海面船舶竖直地配置在井口上方。然而，由于从该地点的井中升起的易燃气体和/或挥发性有机化合物的存在，所述配置并不总是可能实现。因此，将海底设备运送到正经历碳氢化合物失控释放的井眼附近的海床的传统方法可能是不适当的。
期望开发一种不需要在海床地点正上方使用海面设备就能将海底设备运送到海底的方法。
发明内容
本公开总体涉及一种偏置安装系统。更具体地，在某些实施例中，本公开涉及一种不需位于正上方的海面设备和相关方法就能将设备运送到海床的偏置安装系统。
在一个实施例中，本公开提供了一种海底浮体，所述海底浮体包括：框架，所述框架包括海底设备附接点和一个或多个绞车；和一个或多个浮力模块，所述一个或多个浮力模块附接至所述框架。
在另外的实施例中，本公开提供了一种偏置安装系统，所述偏置安装系统包括：海底浮体，其中，所述海底浮体包括框架和一个或多个浮力模块，所述框架包括海底设备附接点和一个或多个绞车，所述一个或多个浮力模块附接至所述框架；和一个或多个锚，其中，所述的一个或多个锚通过一根或多根系泊索连接至所述一个或多个绞车。
在另一实施例中，本公开提供了一种方法，所述方法包括：提供一种海底浮体，其中，所述海底浮体包括框架和一个或多个浮力模块，所述框架包括海底设备附接点和一个或多个绞车，所述一个或多个浮力模块附接至所述框架；将海底设备连接至海底设备附接点；和将海底设备运送到海床附近的地点。
附图说明
通过参照以下描述并结合附图，可实现对本实施例及其优势的更完整和彻底的理解。
图1示出了根据本公开的某些实施例的海底浮体。
图2示出了根据本公开的某些实施例的偏置安装系统。
本公开的特征和优势对本领域技术人员来说将是显而易见的。虽然本领域技术人员可作出多种改变，但这些改变在本公开的精神内。
具体实施方式
以下说明包括体现本发明主题的技术的示例性装置、方法、技术和/或指令序列。然而，应理解的是，所描述的实施例可在不具有这些具体细节的情况下实施。
本公开总体涉及偏置安装系统。更具体地，在某些实施例中，本公开涉及一种不需位于正上方的海面设备和相关方法就能将设备运送到海床的偏置安装系统。
本文中所讨论的方法的一些可取特征在于：它们可能允许不需要海面船舶出现在海底地点的正上方就能将设备配置到海底地点。在某些实施例中，本文中所讨论的方法可有助于将海底设备运送到正经历碳氢化合物失控释放的井附近或井上。
现在参照图1，图1示出了根据本公开某些实施例的海底浮体100。如从图1中可见，海底浮体100可包括一个或多个浮力模块110和框架120。在某些实施例中，所述一个或多个浮力模块110可通过任何传统装置连接至框架120。传统装置的实例包括螺栓和紧固件。在某些实施例中，海底浮体100的每个部件可以具有模块化构造。在某些实施例中，海底浮体100的每个部件或海底浮体100本身可以能够被空运运送。
在某些实施例中，所述一个或多个浮力模块110可呈圆柱状形状并且具有特定尺寸以支持用于具体应用的装备。在某些实施例中，所述一个或多个浮力模块110可包括空气罐111和一个或多个浮力元件112。在某些实施例中，空气罐111可以能够实现在海底调整海底浮体100的净浮力。在某些实施例中，一个或多个浮力元件112可添加到空气罐111的周围或顶部来实现固定的浮力值。
在某些实施例中，所述框架120可以是内部结构或外部结构。在某些实施例中，框架120可由钢构成。在某些实施例中，框架120可包括海底设备附接点121、一个或多个绞车122和对接点123。
在某些实施例中，海底设备附接点121可包括井口连接器或任何其他的适用装备接口(诸如索具、环或快速连接器)。在某些实施例中，海底设备附接点121可允许海底设备140附接至所述海底浮体100。在某些实施例中，海底浮体100可包括附接到海底设备附接点121的海底设备140。海底设备140可以是任意类型的海底设备。在某些实施例中，海底设备140可包括压顶堆叠体(cappingstacks)、管汇、模板、处理设备和管线。在某些实施例中，所述海底设备附接点121可通过万向接头125连接至框架120。在某些实施例中，万向接头125可提供一个或多个自由度来操控海底设备附接点121相对于框架100的位置和方向。在某些实施例中，海底设备附接点121可远程设置成期望的垂直角度。在某些实施例中，海底设备附接点121可包括用于安装海底设备的往复运动机构。
在某些实施例中，一个或多个绞车122可通过任何传统装置连接至框架120。传统装置的实例包括焊接或使用紧固件紧固。在某些实施例中，所述绞车可促进与一个或多个系泊索的连接(图1中未示出)。在某些实施例中，所述一个或多个绞车122可被远程控制和被装备有进行松开和张紧检测的设备。在某些实施例中，一体控制系统可控制绞车。在某些实施例中，所述一体控制系统可被远程操作。在某些实施例中，所述一体控制系统可通过经由对接点123向海底浮体100提供电力和通信的控制管线(图1未示出)进行操作。在某些实施例中，所述一体控制系统可经由附接到对接点123的远程操作工具(ROV)(图1未示出)进行操作。在某些实施例中，一个或多个绞车122可被控制和装备成能够对竖直和水平运动进行位置控制并且使海底浮体100在从井口上升的柱体(plume)内保持充分静止。
在某些实施例中，对接点123可包括利用海面船舶通过远程操作工具能够提供电力和通信接口的对接点。在某些实施例中，所述对接点123可包括利用海面船舶经由控制管线能够提供电力和通信接口的对接点。
在某些实施例中，海底浮体100还可包括牵引链130。在某些实施例中，牵引链130可通过任何传统方式(诸如焊接或紧固)而附接到框架120。
现在参照图2，图2示出了一种包括海底浮体210和一个或多个锚220的偏置安装系统200。在某些实施例中，海底浮体210可包括上述有关海底浮体100的特征的任意组合。
如从图2中可见，海底浮体210可通过三根系泊索221与三个锚220连接。在某些实施例中(未显示)，系泊索221可与布置在海底浮体210上的一个或多个绞车连接。在某些实施例中，所述一个或多个锚220可锚固到海床230上。在某些实施例中，所述一个或多个锚220可在距海底地点231约10米到约100米的距离处围绕海底地点231锚固。在某些实施例中，所述一个或多个锚220可在距海底地点231约20米到约50米的距离处围绕海底地点231锚固。在某些实施例中，所述一个或多个锚220可在距海底地点231约20米到约30米的距离处围绕海底地点231锚固。在某些实施例中，所述一个或多个锚220可距海底地点231等距离并且等间隔地围绕海底地点231。在其他实施例中，所述一个或多个锚220可距海底地点231不等距并且不等间隔地围绕海底地点230。
在某些实施例中，当海底浮体210连接至所述一个或多个锚220时，所述海底浮体可定位在离所述海底地点231最大距离处。例如，当海底浮体210连接至与海底地点230间隔开40米的所述一个或多个锚220时，所述海底浮体210可定位在距海底地点230最大距离(25米)处。
在某些实施例中(在图2中未显示)，所述一个或多个锚均可附接至海底结构而非附接至海床230。在某些实施例中，所述海底结构可包括井口、防喷器或任意其他海底结构。在某些实施例中，所述海底结构可能正经历碳氢化合物的失控释放。
在某些实施例中，海底结构240可布置在海底地点231处的海床230上。在某些实施例中，海底结构240可包括井口、防喷器或任意其他海底结构。在某些实施例中，海底结构240可能正经历碳氢化合物的失控释放。
在某些实施例中，偏置安装系统200还可包括远程操作工具250。在某些实施例中，远程操作工具250可以能够与海底浮体210的对接点对接并且能够给海面船舶255提供电力和通信接口。
在某些实施例中，偏置安装系统还可包括海底设备260。在某些实施例中，海底设备260可附接到海底浮体210。
在某些实施例中，偏置安装系统还可包括现有的海底结构270。在某些实施例中，现有的海底结构270可包括防喷器、导向基座或海底锚。在某些实施例中，一个或多个尖旗线271可将海底浮体210附接到现有的海底结构270。
在某些实施例中，本公开提供了一种方法，所述方法包括：提供海底浮体，其中，所述海底浮体包括框架和一个或多个浮力模块，所述框架包括一个或多个绞车和海底设备附接点，所述一个或多个浮力模块附接到所述框架；将海底设备连接至所述海底设备附接点；和将所述海底设备运送到所述海床附近的地点。
在某些实施例中，提供海底浮体可包括将海底浮体牵引至处于受控深度的一位置，该位置靠近所述海床附近的地点。在某些实施例中，所述浮体可通过任何传统船舶牵引至所述位置。传统船舶的实例包括钻井船、钻探船、补给船和锚处理器。在某些实施例中，所述浮体可被牵引到海床上方1米到100米之间的受控深度。在某些实施例中，所述浮体可被牵引到海床上方10米到50米之间的受控深度。在某些实施例中，所述浮体可被牵引到海床上方15米到30米之间的受控深度。在某些实施例中，所述深度可由所述浮力模块和所述牵引链相组合地控制。在某些实施例中，所述浮体可被牵引至距所述地点0米到100米之内的位置处。在某些实施例中，所述浮体可被牵引至距所述地点5米到50米之内的位置处。
在其他实施例中，提供海底浮体可能包括从船舶将海底浮体下放至靠近所述海床附近的地点的受控深度。在某些实施例中，所述海底浮体可被下放到海床上方10米到50米的受控深度、位于距所述地点0米到100米的距离处。在某些实施例中，所述海底浮体可被下放到海床上方15米到30米的受控深度、位于距所述地点5米到50米的距离处。
在其他实施例中，提供海底浮体可包括定位海底浮体。在某些实施例中，所述海底浮体可定位到海床上方10米到50米的受控深度、位于距所述地点0米到100米的距离处。在某些实施例中，所述海底浮体可定位到海床上方15米到30米的受控深度、位于距所述地点5米到50米的距离处。
在某些实施例中，提供海底浮体还可包括将所述海底浮体附接到一个或多个系泊索。在某些实施例中，所述一个或多个系泊索可附接到在海床上环绕海底结构的一个或多个锚。在某些实施例中，所述一个或多个系泊索可附接到海底结构。在某些实施例中，所述海底结构可包括井口、防喷器或任意其他海底结构。在某些实施例中，所述海底结构可能正经历碳氢化合物的失控释放。
在某些实施例中，将海底设备连接至所述海底浮体可包括利用远程操作工具将所述海底设备经由快速连接装置(诸如，井口连接器)或经由标准化索具设备而附接到连接点。在某些实施例中，所述海底设备可在浮体被牵引至所述位置之前或之后连接至所述浮体。在某些实施例中，所述海底设备可在浮体紧固至一个或多个系泊索之前或之后连接至所述浮体。
在某些实施例中，将所述海底设备运送到海床附近的地点可包括用绞车移动(winchin)一个或多个系泊索，直到所述海底浮体和海底设备被带到海底结构。在某些实施例中，牵引链可在海底设备被运送至海床附近的地点之前与所述海底浮体脱开连接。
在某些实施例中，所述方法还可包括将海底设备附接到位于海床附近的地点处的海底结构上。在某些实施例中，将海底设备附接到海底结构可包括在井口安装压顶堆叠体。在某些实施例中，远程操作工具可促进海底设备与海底结构的附接。在某些实施例中，海底设备附接到海底结构之后，海底设备可与海底浮体分离。
在某些实施例中，所述方法还可包括将海底浮体从海床移走。在某些实施例中，所述海底浮体可在海底设备已附接到海底结构之后被移走。在某些实施例中，海底浮体可通过松开绞车而从海床移走。
虽然参照多种实施方式和开发方式描述了各实施例，但应理解的是，这些实施例是说明性的，本发明主题的范围不局限于此。可能存在多种变型、修改、添加和改进。
可为在本文作为单数情形而描述的部件、操作或结构提供复数情形。总体来说，在示例性构造中以独立部件呈现的结构和功能可作为组合的结构或部件实施。类似地，以单一部件呈现的结构和功能可作为独立部件实施。这些和其他变型、修改、添加和改进可落入本发明主题的范围内。

Claims (20)

1.一种海底浮体，包括：
框架，所述框架包括海底设备附接点和一个或多个绞车，和
一个或多个浮力模块，所述一个或多个浮力模块附接到所述框架。
2.根据权利要求1所述的海底浮体，其中，所述框架包括对接点。
3.根据权利要求1或2所述的海底浮体，其中，所述海底设备附接点包括万向接头。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的海底浮体，其中，所述一个或多个浮力模块均包括空气罐和一个或多个浮力元件。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的海底浮体，还包括附接到所述框架的牵引链。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的海底浮体，还包括能够控制所述一个或多个绞车的一体控制系统。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的海底浮体，还包括附接到所述对接点的远程操作工具。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的海底浮体，还包括附接到所述海底设备附接点的海底设备。
9.根据权利要求8所述的海底浮体，其中，所述海底设备包括压顶堆叠体。
10.一种偏置安装系统，包括：
海底浮体，其中，所述海底浮体包括：
框架，所述框架包括海底设备附接点和一个或多个绞车，和
一个或多个浮力模块，所述一个或多个浮力模块附接到所述框架；和
一个或多个锚，其中，所述一个或多个锚通过一根或多根系泊索连接至所述一个或多个绞车。
11.根据权利要求10所述的偏置安装系统，其中，所述一个或多个锚围绕海底结构锚固至海床。
12.根据权利要求10所述的偏置安装系统，其中，所述一个或多个锚锚固至海底结构。
13.根据权利要求11或12所述的偏置安装系统，其中，所述海底结构包括井口。
14.根据权利要求13所述的偏置安装系统，其中，所述井口正经历碳氢化合物的失控释放。
15.一种方法，包括：
提供海底浮体，其中，所述海底浮体包括：
框架，所述框架包括海底设备附接点和一个或多个绞车，和
一个或多个浮力模块，所述一个或多个浮力模块附接到所述框架；
将海底设备连接至所述海底设备附接点；和
将所述海底设备运送到海床附近的地点。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，提供海底浮体包括将所述海底浮体以受控深度牵引到所述地点附近的位置。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其中，提供海底浮体包括将所述海底浮体附接到一根或多根系泊索。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述一根或多根系泊索附接到所述海床上的一结构。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述的一根或多根系泊索围绕所述海床上的一结构而锚固到所述海床。
20.根据权利要求17-18中任一项所述的方法，其中，将海底设备运送到海床附近的地点包括用绞车移动所述的一根或多根系泊索，直到所述海底浮体和海底设备被带到所述海床上的所述结构。
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