CN113665735A - 一种自升式钻井平台精就位过程姿态调整方法 - Google Patents

一种自升式钻井平台精就位过程姿态调整方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113665735A
CN113665735A CN202110914776.4A CN202110914776A CN113665735A CN 113665735 A CN113665735 A CN 113665735A CN 202110914776 A CN202110914776 A CN 202110914776A CN 113665735 A CN113665735 A CN 113665735A
Authority
CN
China
Prior art keywords
self
anchor
drilling platform
elevating drilling
anchor machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110914776.4A
Other languages
English (en)
Inventor
张宝平
付建民
徐鲲
郭家
程龙
汤柏松
郭娜
张弘
赵杰
邸毅峰
符仁杰
佟昕航
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CNOOC Energy Technology and Services Ltd
Original Assignee
CNOOC Energy Technology and Services Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CNOOC Energy Technology and Services Ltd filed Critical CNOOC Energy Technology and Services Ltd
Priority to CN202110914776.4A priority Critical patent/CN113665735A/zh
Publication of CN113665735A publication Critical patent/CN113665735A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B21/00—Tying-up; Shifting, towing, or pushing equipment; Anchoring
    • B63B21/22—Handling or lashing of anchors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B21/00—Tying-up; Shifting, towing, or pushing equipment; Anchoring
    • B63B21/50—Anchoring arrangements or methods for special vessels, e.g. for floating drilling platforms or dredgers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B63B35/4413—Floating drilling platforms, e.g. carrying water-oil separating devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

本发明提供一种自升式钻井平台精就位过程姿态调整方法，启动激光雷达，激光雷达开始对生产平台凸出物标志点进行监测，实时记录相对距离、船体运动方位、速度，并将实时记录的数据发给便携式工作站进行数据处理和训练；便携式工作站对收集到的数据进行训练后，形成调整指令，并将上述调整指令发送至锚机收放系统，锚机收放系统对锚链拉力和角度进行调整；锚机收放系统调整完毕后，将调整情况反馈给便携式工作站，实时显示船体姿态控制情况和安全距离把控情况，实现自升式钻井平台姿态调整，最终达到符合就位设计要求。本发明方法能够对防碰关键数据实时在线监测，降低防碰风险；本发明方法能够实现收放锚精准化，有利于船体姿态控制。

Description

一种自升式钻井平台精就位过程姿态调整方法
技术领域
本发明涉及海上油田自升式钻井平台精就位作业技术领域，更具体地说涉及一种自升式钻井平台精就位过程姿态调整方法。
背景技术
随着国家能源局七年行动计划的实施，中海油加大了海上油田勘探开发力度，中国近海绝大多数海上油气田开发都是通过自升式钻井平台作业完成的。自升式钻井平台就位作业是一项高风险、大型联合作业，在精就位过程中，尤其是钻井平台与生产平台之间的安全距离小于2米甚至小于1米时，安全距离把控变得尤为重要，通常都是通过对四个锚的收放实现船体位置的把控，即船体姿态是通过4个锚的拉力来保持的。
现有的自升式钻井平台姿态在调整时，船长根据定位人员提供的安全距离数据来指挥各个锚机操作人员，通过操作锚机，实现对锚拉力角度和大小的调整，从而实现大型设施姿态的调整。
由于安全距离监测仅仅是两个单点之间的测量，并且是人工观察；另外，锚机靠人工操作，受限于个人经验。沟通手段落伍，在船长下达给操作人员再对锚机进行收放锚操作后，船体由于惯性又向生产平台发生了一定的位移和靠拢，增加了碰撞风险，因此急需要一种新的方法来实现全方位、实时安全距离监测并能智能化下达收放锚操作指令，实时收放锚，实现对接就位过程防碰控制，保证海上大型设施和就位作业安全。
发明内容
本发明克服了现有技术中的不足，安全距离监测存在受限于个人经验、沟通手段落伍、船体惯性易造成碰撞等问题，提供了一种自升式钻井平台精就位过程姿态调整方法，本发明方法能够对防碰关键数据实时在线监测，降低防碰风险；本发明方法能够实现收放锚精准化，有利于船体姿态控制。
本发明的目的通过下述技术方案予以实现。
一种自升式钻井平台精就位过程姿态调整方法，按照下述步骤进行：
步骤1，在自升式钻井平台尾部的防碰关键点均匀布置激光雷达，激光雷达用于实时检测防碰关键点处的各种防碰数据；
步骤2，在自升式钻井平台的各锚机处安装锚机拉力传感器，锚机拉力传感器用于实时检测锚链拉力大小、角度等数据；
步骤3，在自升式钻井平台的中控室安装便携式工作站，便携式工作站通过网络与激光雷达、锚机拉力传感器和锚机收放系统相连；
步骤4，启动激光雷达，激光雷达开始对生产平台凸出物标志点进行监测，实时记录相对距离、船体运动方位、速度，并将实时记录的数据发给便携式工作站进行数据处理和训练；
步骤5，便携式工作站对步骤4收集到的数据进行训练后，形成调整指令，并将上述调整指令发送至锚机收放系统，锚机收放系统对锚链拉力和角度进行调整；
步骤6，锚机收放系统调整完毕后，将调整情况反馈给便携式工作站，实时显示船体姿态控制情况和安全距离把控情况，实现自升式钻井平台姿态调整，最终达到符合就位设计要求；
步骤7，如果出现就位复杂情况而无法满足就位设计要求，自升式钻井平台会退到最初始的位置，重复步骤1-步骤6，最终实现自升式钻井平台姿态调整的目的。
在步骤1中，防碰关键点是通过对就位大数据进行训练得到的，是进行激光雷达布置的依据。
在步骤4中，生产平台凸出物标志点是采用激光雷达易于追踪的物体，将标记物绑在凸出物易受碰撞侧来进行标记的，激光雷达易于追踪的物体能够采用棱镜。
在步骤5中，锚机收放系统还能够根据锚机拉力传感器记录的数据，经过便携式工作站数据处理后，对锚机发出收放锚的作业指令，进而控制锚机收放系统进行作业式调整。
本发明的有益效果为：本发明方法能够对防碰关键数据实时在线监测，降低防碰风险；本发明方法能够实现收放锚精准化，有利于船体姿态控制；便携式工作站实时处理防碰数据和发出调整指令，实现了就位安全风险控制。
附图说明
图1是本发明的工作原理图；
图2是实施例二初始状态图；
图3是实施例二姿态调整完成后的状态图；
图4是实施例三初始状态图；
图5是实施例三姿态调整完成后的状态图；
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
实施例一
一种自升式钻井平台精就位过程姿态调整方法，按照下述步骤进行：
步骤1，自升式钻井平台在距离目标生产平台50米处进行初就位，即最初始的位置；
步骤2，拖轮接锚头后，抛锚到设计点位，抛锚角度一般为与船体中心线夹角45°，锚链长度600米，在锚机处安装锚机拉力传感器；
步骤3，通过放两个前锚和收两个后锚，实现自升式钻井平台逐步靠近生产平台；
步骤4，在距离生产平台10米处，在自升式钻井平台尾部凸出物放置数量不等的激光雷达；
步骤5，在生产平台就位立面各凸出物绑上光学棱镜；
步骤6，利用激光雷达对棱镜进行追踪和校正；
步骤7，将激光雷达、锚机拉力传感器、锚机收放系统与便携式工作站组成专用网；
步骤8，继续收两个后锚，放两个前锚，便携式工作站处理锚机拉力传感器拉力大小、角度以及激光雷达监测数据，形成新的调整指令，继续调整船体位置和姿态；
步骤9，到达最终就位位置，安全距离满足要去，姿态调整完成。
实施例二
自升式钻井平台海洋石油921就位BZ26-3-A平台，海洋石油921经过航渡，在主拖船牵引下，在距离BZ26-3-A平台80米处进行初就位，入泥0.5～1.0米，艏向接近就位设定艏向；
副拖船抛4个锚，按照设计长度，抛至锚头定位点位置，4个锚与船体中心线夹角分别为，左前锚45°，右前锚30°，左后锚45°，右后锚45°。锚链长度700～800米，如图2，4个锚机处安装锚机拉力传感器；
收左后锚和右后锚，放左前锚和右前锚，海洋石油921逐步靠近BZ26-3-A平台；
在距离BZ26-3-A平台10米处，在海油石油921船艉凸出物上放置数量不等的激光雷达，放置位置和数量根据就位大数据系统确定；
在BZ26-3-A就位侧立面三层甲板栏杆处以及就位立面凸出物绑定光学棱镜；
激光雷达、锚机拉力传感器、锚机收放系统与便携式工作站组成专用网组合完毕；
继续收放锚，激光雷达追踪光学棱镜，记录船体位移速度、方位、角度等参数，传输给便携式工作站进行处理，便携式工作站发布调整指令给锚机，锚机拉力传感器随时监测拉力大小和角度，进行安全距离、船体位置和艏向的综合调整；
到达BZ26-3-A平台最终设计就位位置，安全距离满足设计要求，姿态调整完成，如图3。
实施例三
自升式钻井平台渤海十二号经过航渡，在主拖船牵引下，在距离CFD11-1-WGPA平台100米处进行初就位，入泥1.0米，注意海底管缆，艏向接近就位设定艏向；
副拖船抛4个锚，根据海底管缆走向，按照设计长度，抛至锚头定位点位置，4个锚与船体中心线夹角分别为，左前锚15°，右前锚65°，左后锚45°，右后锚45°。锚链长度500～600米，如图3，4个锚机处安装锚机拉力传感器；
收左后锚和右后锚，放左前锚和右前锚，渤海十二号逐步靠近CFD11-1-WGPA平台；
在距离CFD11-1-WGPA平台15米处，在渤海十二号船艉凸出物放置一定数量的激光雷达，放置位置和数量根据就位大数据系统确定；
在CFD11-1-WGPA就位侧立面三层甲板栏杆处以及就位立面凸出物绑定光学棱镜；
将激光雷达、锚机拉力传感器、锚机收放系统与便携式工作站组成专用网；
继续收放锚，激光雷达追踪光学棱镜，记录船体位移速度、方位、角度等参数，传输给便携式工作站进行处理，便携式工作站发布调整指令给锚机，锚机拉力传感器随时监测拉力大小和角度，进行安全距离、船体位置和艏向的综合调整；
到达CFD11-1-WGPA平台最终设计就位位置，安全距离满足设计要求，姿态调整过程完成，如图5。
为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.一种自升式钻井平台精就位过程姿态调整方法，其特征在于：按照下述步骤进行：
步骤1，在自升式钻井平台尾部的防碰关键点均匀布置激光雷达，激光雷达用于实时检测防碰关键点处的各种防碰数据；
步骤2，在自升式钻井平台的各锚机处安装锚机拉力传感器，锚机拉力传感器用于实时检测锚链拉力大小、角度等数据；
步骤3，在自升式钻井平台的中控室安装便携式工作站，便携式工作站通过网络与激光雷达、锚机拉力传感器和锚机收放系统相连；
步骤4，启动激光雷达，激光雷达开始对生产平台凸出物标志点进行监测，实时记录相对距离、船体运动方位、速度，并将实时记录的数据发给便携式工作站进行数据处理和训练；
步骤5，便携式工作站对步骤4收集到的数据进行训练后，形成调整指令，并将上述调整指令发送至锚机收放系统，锚机收放系统对锚链拉力和角度进行调整；
步骤6，锚机收放系统调整完毕后，将调整情况反馈给便携式工作站，实时显示船体姿态控制情况和安全距离把控情况，实现自升式钻井平台姿态调整，最终达到符合就位设计要求；
步骤7，如果出现就位复杂情况而无法满足就位设计要求，自升式钻井平台会退到最初始的位置，重复步骤1-步骤6，最终实现自升式钻井平台姿态调整的目的。
2.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台精就位过程姿态调整方法，其特征在于：在步骤1中，防碰关键点是通过对就位大数据进行训练得到的，是进行激光雷达布置的依据。
3.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台精就位过程姿态调整方法，其特征在于：在步骤4中，生产平台凸出物标志点是采用激光雷达易于追踪的物体，将标记物绑在凸出物易受碰撞侧来进行标记的，激光雷达易于追踪的物体能够采用棱镜。
4.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台精就位过程姿态调整方法，其特征在于：在步骤5中，锚机收放系统还能够根据锚机拉力传感器记录的数据，经过便携式工作站数据处理后，对锚机发出收放锚的作业指令，进而控制锚机收放系统进行作业式调整。
5.如权利要求1-4任一所述的一种自升式钻井平台精就位过程姿态调整方法在自升式钻井平台精就位作业上的应用。
CN202110914776.4A 2021-08-10 2021-08-10 一种自升式钻井平台精就位过程姿态调整方法 Pending CN113665735A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110914776.4A CN113665735A (zh) 2021-08-10 2021-08-10 一种自升式钻井平台精就位过程姿态调整方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110914776.4A CN113665735A (zh) 2021-08-10 2021-08-10 一种自升式钻井平台精就位过程姿态调整方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113665735A true CN113665735A (zh) 2021-11-19

Family

ID=78542166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110914776.4A Pending CN113665735A (zh) 2021-08-10 2021-08-10 一种自升式钻井平台精就位过程姿态调整方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113665735A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4281615A (en) * 1977-10-31 1981-08-04 Sedco, Inc. Self-propelled semi-submersible service vessel
CN102975816A (zh) * 2012-12-17 2013-03-20 中国人民解放军92941部队 自升式钻井平台与海上固定平台对接定位引导方法
CN103434610A (zh) * 2013-09-03 2013-12-11 哈尔滨工程大学 一种海上石油钻井平台对接定位引导方法
CN109153432A (zh) * 2016-03-31 2019-01-04 A.P.莫勒-马斯克公司 用于操作一艘或更多艘拖船的方法和系统
CN109890691A (zh) * 2016-07-01 2019-06-14 劳斯莱斯船业公司 动态拖船绞盘控制
US20190317209A1 (en) * 2016-06-30 2019-10-17 Rolls-Royce Marine As Tug approach control
CN210827404U (zh) * 2019-09-18 2020-06-23 中石化石油工程技术服务有限公司 海洋钻井平台就位辅助系统
CN112276960A (zh) * 2020-09-03 2021-01-29 中海油能源发展股份有限公司 一种自升式钻井平台就位辅助定位预警装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4281615A (en) * 1977-10-31 1981-08-04 Sedco, Inc. Self-propelled semi-submersible service vessel
CN102975816A (zh) * 2012-12-17 2013-03-20 中国人民解放军92941部队 自升式钻井平台与海上固定平台对接定位引导方法
CN103434610A (zh) * 2013-09-03 2013-12-11 哈尔滨工程大学 一种海上石油钻井平台对接定位引导方法
CN109153432A (zh) * 2016-03-31 2019-01-04 A.P.莫勒-马斯克公司 用于操作一艘或更多艘拖船的方法和系统
US20190317209A1 (en) * 2016-06-30 2019-10-17 Rolls-Royce Marine As Tug approach control
CN109890691A (zh) * 2016-07-01 2019-06-14 劳斯莱斯船业公司 动态拖船绞盘控制
CN210827404U (zh) * 2019-09-18 2020-06-23 中石化石油工程技术服务有限公司 海洋钻井平台就位辅助系统
CN112276960A (zh) * 2020-09-03 2021-01-29 中海油能源发展股份有限公司 一种自升式钻井平台就位辅助定位预警装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109367707B (zh) 一种基于导向缆的无人船回收自主水下航行器装置及方法
CN109153433B (zh) 远程控制拖船、陆基控制中心、系统以及控制拖船的方法
US4867211A (en) Open sea transfer of fluids
CN203786566U (zh) 一种海底电缆检修水下机器人系统
CN109153432B (zh) 辅助船舶进行调遣的系统、方法、拖船以及远程控制单元
EP1827965B1 (de) Einrichtung und verfahren zum tracken eines unterwasserfahrzeugs
CN103912013B (zh) 隧道沉管的沉放方法
CN106320344A (zh) 块石深水精确抛填施工控制方法
CN109153434A (zh) 具有防倾覆和下沉系统的拖船
CN104123855A (zh) 一种船舶通过船闸的安全导航辅助系统及方法
CN105464049A (zh) 深水抛填船实时测控验收系统及施工方法
CN101786496A (zh) 深水定向钻孔及钢缆回拖装置
CN113665735A (zh) 一种自升式钻井平台精就位过程姿态调整方法
JPS58136585A (ja) 係船方法
CN103899842B (zh) 深水在线三通的安装方法
CN113212669A (zh) 用于rov的水上作业平台
CN206805294U (zh) 一种船舶自动靠泊系统
KR102533392B1 (ko) 충돌방지부를 구비한 수중무인 탐사기 진회수장치
CN208013752U (zh) 一种海管维护施工可视化监测指挥系统
CN207191358U (zh) 驮载式水下机器人
WO2017188811A1 (en) System and method for position tracking of offshore structures
CN215155499U (zh) 用于rov的水上作业平台
US4246860A (en) Method for anchor retrieval
CN111564810A (zh) 一种海上联锁排的铺设流程
RU226051U1 (ru) Устройство дистанционного управления буксиром-автоматом

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20211119