MXPA06011925A - Tendon escalonado con mamparos sellados para plataforma marina. - Google Patents

Abstract

Una plataforma de pata de tension esta asegurada al lecho marino con una pluralidad de tendones, cada uno de los tendones estando en tension debido a la sustentacion hidraulica de la plataforma. Los tendones son formados de juntas de tuberia aseguradas juntas para definir un interior hueco sellado contra entrada de agua de mar. Un seccion inferior de las juntas de tuberia de cada uno de los tendones tiene diametros interno y externo menores y grosores de pared mayores que una seccion superior de las juntas de tuberia. Los mamparos son sellados dentro del interior de las secciones superior e inferior de las juntas de tuberia de cada uno de los tendones. Los mamparos estan espaciados entre si a lo largo de las longitudes de las secciones superior e inferior de las juntas de tuberia para definir compartimientos separados sellados entre si.

Description

una siendo de aproximadamente 60 a 90 pies (18.30 a 27.45 m) de longitud . Es importante mantener la sustentación hidráulica, debido a que el interior de uno de los tendones se llena con agua de mar, la pérdida de sustentación hidráulica darla como resultado que se aplicara peso excesivo a la TLP en el punto de conexión. Se conoce montar mamparos sellados en las juntas de tubería para formar compartimientos sellados separados en el interior del tendón. La fuga de un compartimiento no seria tan catastrófica como que todo el interior del tendón se llenara con agua de mar . Cada tendón debe soportar la presión hidrostática del agua de mar circundante, que se incrementa con la profundidad. Un mayor grosor de pared incrementará la capacidad de un tubo a soportar la presión hidrostática. Sin embargo, un mayor grosor de pared a través de toda la longitud del tendón también incrementaría el peso del tendón, de esta manera requiriendo de un casco mas grande y mas boyante para la TLP. La patente US 6,851,894 divulga un tendón de diámetro escalonado que tiene secciones superior, intermedia e inferior. La sección superior tiene un diámetro mayor y una pared mas delgada que la sección intermedia. De manera similar, la sección intermedia tiene un mayor diámetro y una pared mas delgada que la sección inferior. Esta patente no divulga mamparos sellados en los interiores de ninguna de las secciones .

Compendio de la Invención En esta invención, se proveen tendones de diámetro escalonado con mamparos para definir una pluralidad de compartimientos sellados en el interior. Cada tendón tiene una porción tubular alargada. Una sección superior de la porción tubular tiene un diámetro mas grande que una sección inferior del miembro tubular. Ambos diámetros interno y externo son mas grandes en la sección superior. La sección inferior también tiene el mayor grosor de pared. De preferencia, las áreas en sección transver-sal de las paredes de las secciones superior e inferior son sustancialmente las mismas. La porción tubular tiene un interior hueco que es sellado para impedir la entrada de agua de mar. Se montan mamparos sellados en el interior de la porción tubular a intervalos seleccionados. De preferencia, los mamparos están ubicados tanto en la sección superior como en la sección inferior de la porción tubular de cada tendón. En la forma de realización preferida, la porción tubular comprende una pluralidad de juntas de tubería aseguradas juntas. Cada una de las juntas de tubería tiene al menos uno de los mamparos, y de preferencia dos, uno ubicado en cada extremo. Breve Descripción de los Dibujos La figura 1 es una vista esquemática en alzado de una plataforma de pata de tensión que tiene tendones construidos de acuerdo con la invención.

La figura 2 es una vista amplificada en alzado de uno de los tendones de la figura 1. La figura 3 es una vista esquemática en secciones, amplificada adicionalmente , del tendón de la figura 2. Descripción Detallada de la Invención Haciendo referencia a la figura 1, la plataforma flotante 11 puede ser de una variedad de configuraciones y tipos. En esta forma de realización, la plataforma 11 es una plataforma de pata de tensión que tiene una pluralidad de columnas 13. En esta forma de realización, hay cuatro columnas verticales 13, una en cada esquina, pero pueden usarse diferentes números, tales como tres columnas. Secciones horizontales 15 se extienden entre las columnas 13 en esta forma de realización. Las columnas 13 y las secciones horizontales 15 son huecas para aportar sustenta-ción hidráulica, y están adaptadas para ser lastradas de manera selectiva con agua de mar. La plataforma 11 tiene una o mas cubiertas 17 para sostener una variedad de equipos para perforación y producción marinas . Se montan soportes de tendón superiores 19 en la plataforma 11 en cada esquina. En esta forma de realización, cada soporte de tendón superior 19 está ubicado en un extremo de una de las secciones horizontales 15. Normalmente, dos tendones 21 están soportados en cada soporte de tendón 19, de esta manera una plataforma 11 con cuatro esquinas tendría ocho tendones 21 separados. El extremo inferior de cada tendón 21 está asegurado a un pilote 23. Un elevador 25 es mostrado extendiéndose desde el conjunto de cabeza de pozo 27 a la cubierta 17 de la plataforma. El elevador 25 puede ser un elevador de perforación a través del cual se extiende una sarta de perforación para perforar un pozo. El elevador 25 puede también ser un elevador de producción. En ese caso, un árbol de navidad (no mostrado) puede estar ubicado en el extremo superior del elevador 25 para controlar el fluido de pozo que fluye hacia arriba a partir del elevador 25. Si se emplean árboles de navidad de superficie, varios elevadores de producción 25 se ' extenderán paralelos entre sí desde el lecho marino a la plataforma 11, cada elevador 25 estando conectado a una cabeza de pozo separada. De manera alterna, pueden emplearse árboles de navidad submarinos . Haciendo referencia a la figura 2, cada tendón 21 tiene una terminación superior 29. La terminación superior 29 es típicamente un miembro tubular con hendiduras circunferenciales 31 en su exterior. Un conector superior 33 vincula las hendiduras 31 para mantener tensión en el tendón 21. El conector superior 33 puede ser de una variedad de diseños convencionales. Cada tendón 21 tiene una sección superior 35 que es un miembro tubular de acero, como se muestra en la figura 3. En esta forma de realización, un adaptador 39 conecta la sección superior de tendón 35 a una sección intermedia de tendón 37 que es de un menor diámetro externo. Un adaptador 39 conecta la sección intermedia 37 con el extremo inferior de la sección superior 35.

La sección intermedia 37 es mostrada conectada a una sección inferior 41. La sección inferior 41 es incluso menor en diámetro externo que la sección intermedia 37. El adaptador 43 conecta la sección intermedia 37 a la sección inferior 41. Las tres secciones 35, 37 y 41 son mostradas a guisa de ejemplo y pueden ser un número mayor o menor de tres. Cada sección 35, 37, 41 comprende una pluralidad de tubos asegurados juntos mediante sujetadores o roscas. Como se muestra en la figura 3, el diámetro interno de cada sección 35, 37 y 41 difiere. La sección superior 35 tiene un diámetro interno mas grande que la sección intermedia 37. La sección intermedia 37 tiene un diámetro interno mas grande que la sección inferior 41. En adición, el grosor de pared de cada sección 35, 37, 41 de preferencia difiere, el mas delgado estando en la sección superior 35 y el mas grueso en la sección inferior 41. El área total en sección transversal de cada sección 35, 37, 41, sin embargo, es de preferencia seleccionada para ser sustancialmente la misma de modo que la resistencia al esfuerzo de tensión sea uniforme a través de toda la longitud del tendón 21. Teniendo la sección de diámetro externo mas pequeña y el mayor grosor de pared, la sección inferior de tendón 41 es mas capaz de soportar la mayor presión hidrostática del agua marina en que está ubicada. El mayor diámetro y la pared mas delgada de la sección superior 35 incrementan la sustentación hidráulica del tendón 21 proveyendo mas volumen para el aire atrapado. La sustentación hidráulica incrementada en la sección superior 35 ayuda a soportar el peso del tendón 21, permitiendo un tamaño reducido de la plataforma 11. De preferencia, los diámetros y los grosores de pared de las secciones superior, intermedia e inferior son seleccionados para proveer una sustentación hidráulica global ligeramente positiva o neutra para el tendón 21, tal como de 0.95 a 0.97. La sustentación hidráulica ligeramente positiva evita que cualquier parte del tendón 21 sufra compresión antes de conexión y tensionamiento con la plataforma 11. Asimismo, cuando tensiona, la plataforma 11 no tiene que alzar inicialmente el peso de los tendones 21 si son de sustentación hidráulica ligeramente positiva. Se monta una pluralidad de mamparos 47 en cada tendón 21 para reducir las consecuencias de inundación accidental del tendón 21. Los mamparos 47 separan el volumen de sustentación hidráulica en varios compartimientos de aire sellado de modo que cualquier fuga a lo largo de la longitud del tendón 21 solamente dañe un compartimiento. Las longitudes de los compartimientos son seleccionadas de modo que si una o mas se inundan, por ejemplo, los compartimientos remanentes aportarían suficiente sustentación hidráulica para soportar el peso del tendón 21. De preferencia, los mamparos 47 están ubicados en cada una de las secciones 35, 37 y 41. El número de mamparos 47 puede variar. Por ejemplo. los mamparos 47 pueden estar ubicados en los extremos superior o inferior de cada tubo dentro de la sección superior 35, la sección intermedia 37 y la sección inferior 41. Cada tubo es típicamente de 60 a 90 pies (18.30 a 27.45 m) de longitud. De manera alterna, los mamparos 47 pueden estar espaciados a intervalos mayores. Cada mamparo 47 puede estar asegurado dentro del diámetro interno de una de las secciones del tendón 21 por soldadura o en una variedad de otras maneras. Los tendones 21 son instalados y la plataforma 11 es desplegada en una manera convencional. Los tendones 21 son bajados hacia el mar y los extremos inferiores trabados en los conectores inferiores 45. Los tendones 21 son auto-sustentables , permitiendo a la plataforma 11 moverse sobre los tendones 21. Las columnas 13 y las secciones horizontales 15 son entonces lastradas hasta que las terminaciones superiores 29 son unidas a los conectores superiores 33. Entonces las columnas 13 y las secciones horizontales 15 son des-lastradas , haciendo que la plataforma 11 se eleve y aplique la tensión deseada a los tendones 21. La invención tiene ventajas significativas. Los compartimientos sellados dentro de los tendones de diámetro escalonado evitan falla catastrófica debida a fugas. El mayor volumen de aire atrapado dentro de la sección superior provee sustentación hidráulica adicional. La sección inferior de menor diámetro soporta mejor la presión hidrostática .

Aunque la invención ha sido mostrada solamente en una de sus formas, deberá ser evidente a los técnicos en la materia que no está limitada de esta manera, sino que es susceptible a diversos cambios sin apartarse del ámbito de la invención.

Claims (17)

1. REIVI DICACIONES 1. Un aparato para asegurar una plataforma marina a un pilote, que comprende: un miembro tubular alargado; una sección superior del miembro tubular teniendo un diámetro mas grande que una sección inferior del miembro tubular; el miembro tubular teniendo un interior hueco que está sellado para impedir la entrada de agua de mar; y una pluralidad de mamparos sellados en el interior del miembro tubular a intervalos seleccionados, definiendo una pluralidad de compartimientos separados que están sellados entre si .
2. 2. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, donde los mamparos están ubicados tanto en la sección superior como en la sección inferior del miembro tubular.
3. 3. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, donde : el miembro tubular comprende una pluralidad de juntas de tubería aseguradas juntas; y cada una de las juntas de tubería tiene al menos uno de los mamparos .
4. 4. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, donde : el miembro tubular comprende una pluralidad de juntas de tubería aseguradas juntas; y cada una de las juntas de tubería tiene uno de los mamparos en un extremo superior y uno de los mamparos en un extremo inferior.
5. 5. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, donde cada uno de los mamparos comprende una placa asegurada a una pared interna del miembro tubular.
6. 6. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, donde cada uno de los mamparos comprende una placa circular soldada a una pared interna del miembro tubular.
7. 7. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, donde las secciones superior e inferior del miembro tubular tienen sustancialmente las mismas áreas en sección transversal medidas entre diámetros interno y externo .
8. 8. Un aparato para asegurar una plataforma marina a un pilote, que comprende: un tendón que tiene una terminación superior para asegurarse a una plataforma marina y una terminación inferior para asegurarse a un pilote en un lecho marino; una sección inferior de las juntas de tubería teniendo diámetros interno y externo menores y grosores de pared mayores que una sección superior de las juntas de tubería; y una pluralidad de mamparos sellados espaciados entre sí a lo largo de las longitudes de las secciones superior e inferior, definiendo una pluralidad de compartimientos separados en el interior que están sellados entre sí .
9. 9. El aparato de acuerdo con la reivindicación 8, donde cada una de las juntas de tubería tiene al menos uno de los mamparos .
10. 10. El aparato de acuerdo con la reivindicación 8, donde : cada una de las juntas de tubería tiene uno de los mamparos en un extremo superior y uno de los mamparos en un extremo inferior.
11. 11. El aparato de acuerdo con la reivindicación 8, donde cada uno de los mamparos comprende una placa asegurada a una pared interna de una de las juntas de tubería.
12. 12. El aparato de acuerdo con la reivindicación 8, donde cada uno de los mamparos comprende una placa circular soldada a una pared interna de una de las juntas de tubería.
13. 13. El aparato de acuerdo con la reivindicación 8, donde cada una de las juntas de tubería en la sección superior y en la sección inferior tiene una pared con un área en sección transversal que es sustancialmente la misma.
14. 14. Un aparato para llevar a cabo operaciones marinas de extracción de hidrocarburos, que comprende: una plataforma de pata de tensión flotante; una pluralidad de tendones, cada uno de los tendones teniendo una terminación superior asegurada a la plataforma marina y una terminación inferior asegurada a un pilote en un lecho marino, la plataforma estando lastrada para crear tensión en los tendones ; cada uno de los tendones comprendiendo una pluralidad de juntas de tubería aseguradas juntas para definir un interior hueco sellado contra entrada de agua de mar; una sección inferior de las juntas de tubería de cada uno de los tendones teniendo diámetros interno y externo menores y grosores de pared mayores que una sección superior de las juntas de tubería; y una pluralidad de mamparos sellados dentro del interior de las secciones superior e inferior de las juntas de tubería de cada uno de los tendones, cada uno de los mamparos estando espaciado entre sí a lo largo de las longitudes de las secciones superior e inferior de las juntas de tubería para definir compartimientos separados sellados entre sí .
15. 15. El aparato de acuerdo con la reivindicación 14, donde cada una de las juntas de tubería tiene al menos uno de los mamparos .
16. 16. El aparato de acuerdo con la reivindicación 14, donde : cada una de las juntas de tubería tiene uno de los mamparos en un extremo superior y uno de los mamparos en un extremo inferior.
17. 17. El tendón de acuerdo con la reivindicación 14, donde cada uno de los mamparos comprende una placa circular plana .