MXPA06013864A - Metodo para desplegar una plataforma flotante - Google Patents

Abstract

Un método para desplegar una plataforma flotante en un sitio de pozo mar adentro usa líneas de jalar hacia abajo para proveer estabilidad a la plataforma mientras se balastra. La plataforma estáequipada con varios dispositivos de tensión y es remolcada a un sitio de montaje mientras estáen una primera posición o profundidad. En el sitio de montaje, el operador conecta líneas desde el lecho marino a los dispositivos de tensión en la plataforma. El operador añade gradualmente lastre a la plataforma y simultáneamente aplica tensión a las líneas con los dispositivos de tensión. Cuando estáen una segunda posición o profundidad, el operador desprende las líneas y remolca la plataforma a un sitio de pozo. La plataforma es amarrada con un sistema de amarres catenarios en el sitio de pozo.

Description

MÉTODO PARA DESPLEGAR UNA PLATAFORMA FLOTANTE Campo de la Invención Esta invención se refiere en general a métodos para balastrar plataformas flotantes en sitios de pozos en el mar, y en particular a un método para desplegar líneas pre-instaladas para jalar el navio flotante hacia abajo a un nivel de lastre deseado. Antecedentes de la Invención Se utilizan las plataformas flotantes marinas para extracción y procesamiento de hidrocarburos. Las plataformas tienen tanques que aportan la flotación necesaria. Se bombea agua hacia al menos algunos de los tanques para proveer lastre para colocar la plataforma en una posición o profundidad deseada. Puede ser necesaria una cierta posición o profundidad para impedir la zozobra bajo los efectos del viento y las olas durante tormentas. La posición o profundidad deseada puede ser necesaria tanto para remolcarla a un sitio de pozo así como mientras está estacionada en el sitio del pozo. Típicamente, cuando una plataforma está siendo balastrada a la posición o profundidad deseada, sufrirá una región de inestabilidad entre la posición o profundidad inicial y la posición o profundidad deseada. Aunque en la región de inestabilidad el momento enderezamiento de la plataforma es insuficiente para mantener la plataforma erecta si zozobra de manera excesiva. El balastre debe ser controlado de manera cuidadosa mientras se está en la región de inestabilidad para evitar una catástrofe. Algunos plataformas tienen una posición sumamente profunda, que puede ser de cientos de metros. Típicamente, estas plataformas tienen una sola columna cilindrica y pueden llamarse "vergas" o "navios de cajón de suspensión de posición profunda". Típicamente, se remolcan al sitio de pozo mientras están en posición horizontal, luego se balastra a una posición erecta. Estos navios también sufren una región de inestabilidad, de esta manera tiene sus riesgos asociados poner vertical la estructura en el sitio del pozo. Después de ponerse vertical y balastrarse a la profundidad deseada, se usa un sistema de amarres catenarios para mantener el navio en el sitio del pozo. Una barcaza y grúa grandes en el sitio del pozo izan una estructura de cubierta sobre la verga después de que está en su posición o profundidad deseada y amarrada. La patente US 6,371,697 divulga un flotador de una sola columna que tiene una sección inferior de diámetro mas grande para proveer estabilidad y fuerza de sustentación hidráulica. Esta patente divulga remolcar el flotador de una sola columna al sitio del pozo en una posición erecta. El navio es remolcado al sitio del pozo a una posición o profundidad de remolque, luego balastrado en el sitio del pozo a una posición o profundidad deseada. Un sistema de amarres catenarios mantiene en la estación el flotador de una sola columna. La cubierta y la estructura pueden colocarse en el flotador de una sola columna mientras está en el lado del muelle, evitando la necesidad de una barcaza y una grúa en el sitio del pozo. Aunque el balastre ocurre mientras el navio está erecto, puede todavía ocurrir inestabilidad durante el proceso. Un método propuesto para proveer estabilidad durante el balastre trata específicamente con plataformas de patas de tensión ("TLP") . Una TLP no es amarrada con un sistema de amarres catenarios, sino que mas bien es mantenida en la estación mediante tendones bajo tensión. Los tendones comprenden cuerdas de tubería huecas, boyantes, que se extienden verticalmente hacia arriba desde el lecho marino a la plataforma. Normalmente, la TLP es remolcada al sitio del pozo a una primera posición o profundidad, luego balastrada a una segunda posición o profundidad. El operador conecta los tendones a la TLP y remueve lastre para colocar los tendones en tensión. La publicación US 2004/0190999 divulga conectar líneas de jalar hacia abajo entre extremos superiores de los tendones y dispositivos de jalar hacia abajo en la plataforma. El operador aplica tensión a las líneas de jalar hacia abajo mientras se balastra para evitar la inestabilidad. Cuando las partes superiores de los tendones pasan a través de las terminaciones superiores en la plataforma, el operador conecta los tendones a la plataforma, remueve las líneas de jalar hacia abajo, y des-balastra hasta que se alcanza la tensión deseada en los tendones. Compendio de la Invención En esta invención, la plataforma flotante está equipada con una pluralidad de dispositivos de tensión. Se conectan líneas de jalar hacia abajo temporales desde el lecho marino a los dispositivos de tensión en la plataforma. El operador añade lastre a la plataforma y simultáneamente aplica tensión a las líneas de jalar hacia abajo con los dispositivos de tensión hasta que la plataforma alcanza una posición o profundidad deseada. El operador luego desprende las líneas de jalar hacia abajo de los dispositivos de tensión y amarra la plataforma con un sistema de amarres catenarios. En un método preferido, las líneas de jalar hacia abajo temporales están colocadas en un sitio de montaje. El operador remolca la plataforma desde un lado de muelle a un sitio de montaje mientras está en una primera posición o profundidad. El operador balastra la plataforma en el sitio de montaje a una segunda posición o profundidad, luego remolca la plataforma al sitio de pozo mientras está en la segunda posición o profundidad. El operador instala el sistema de amarres catenarios mientras está en el sitio de pozo. La plataforma puede ser de un tipo que tiene una sola columna. En un método preferido, la plataforma es un flotador de una sola columna, y se remolca en una orientación erecta.

Breve Descripción de los Dibujos La figura 1 es una vista esquemática de una plataforma de una sola columna en un sitio de montaje temporal en el proceso de ser bajada a una posición o profundidad de remolque deseada. La figura 2 es una vista esquemática de la plataforma de una sola columna de la figura 3, mostrada en la posición o profundidad de remolque deseada en el sitio de montaje temporal. La figura 3 es una vista en perspectiva que ilustra la plataforma de una sola columna de la figura 4 amarrada a un sitio de pozo para operaciones de perforación de pozos. Descripción Detallada de la Invención Haciendo referencia a la figura 1, la plataforma 33 tiene una sola columna alargada 35, que es un flotador de una sola columna del tipo mostrado en la patente US 6,371,697, o puede ser de otros tipos. En la forma de realización preferida, la columna 35 tiene una pluralidad de compartimientos separados 37 y una base cilindrica 39. La base 39 tiene un diámetro mayor que la columna 35. Un pasaje central 41 se extiende a través de la columna 35. Si la plataforma 33 va a ser usada como una plataforma de perforación o como una plataforma de producción a través de la cual se extenderán elevadores, el pasaje central 41 estará abierto en la parte inferior. La plataforma 33 tiene cubiertas 43 para sostener equipo de perforación y/o de producción de pozos. El contratista instala opcionalmente las cubiertas 43 en un lado de muelle durante la construcción de la plataforma 33. La plataforma 33 es de un diseño que le permite ser remolcada mientras está en una orientación vertical al sitio de pozo. Sin embargo, mientras está siendo remolcada a un sitio de pozo, la plataforma 33 debe estar en una posición o profundidad de remolque segura. En la figura 3, se muestra un remolcador 45 remolcando la plataforma 33 en una posición o profundidad de lado de muelle, que no se considera segura para remolque a largas distancias. La profundidad del agua en el lado de muelle típicamente no es adecuada para lastrar la plataforma 33 a un nivel de remolque deseado. A fin de colocar la plataforma 33 en una posición o profundidad de balastre deseada para remolque, se construye un sitio de montaje o jalado hacia abajo donde el agua sea suficien-temente profunda para balastrar la plataforma 33 a la posición o profundidad de remolque. El sitio de montaje, por ejemplo, puede estar en 200 a 500 pies (61 a 152.5 m) de agua. Como se muestra en la figura 3, el sitio de montaje tiene pilotes 47 en el lecho marino. Líneas de jalar hacia abajo 49 se extienden hacia arriba desde los pilotes 47 en el lecho marino. Inicialmente, las boyas 51 están unidas a extremos superiores de las líneas 49 para sostener los extremos superiores cerca de la superficie del mar. Las boyas 51 sostendrán líneas 49 en orientaciones generalmente verticales. Los pilotes 47 están colocados separados entre sí para definir un perímetro que es sustancialmente el mismo que el perímetro de la plataforma 33, que es cilindrica en la forma de realización preferida. Las líneas 49 serán instaladas normalmente antes de que la plataforma 11 alcance el sitio. Las líneas de jalar hacia abajo 49 son flexibles y pueden ser cadenas, cables, cuerdas, u otros tipos de líneas, pero no serían tubos tubulares, tales como tendones. No es necesario que las líneas 49 sean boyantes . Los dispositivos de tensión 53 están montados en la plataforma 33. Cada dispositivo de tensión 53 puede ser un malacate, un gato de cadena, un gato de tensión, un bloque giratorio, u otros medios para aplicar y mantener tensión en una de las líneas de jalar hacia abajo 49. Las líneas de jalar hacia abajo 49 están aseguradas a dispositivos de tensión 53 después de que se coloca la plataforma 33 sobre pilotes 47, como se muestra en la figura 4. El operador entonces aplica tensión a las líneas de jalar hacia abajo 49, jalando la plataforma 33 hacia abajo a un nivel deseado de lastre. Mientras se jala la plataforma 33 hacia abajo, se permite que fluya agua de mar hacia los compartimientos 37 en una manera controlada para balastre. La cantidad de agua de mar es controlada para siempre mantener una cantidad deseada de tensión en las líneas de jalar hacia abajo 49 hasta alcanzar la profundidad deseada. La tensión en las líneas de jalar hacia abajo 49 mantiene un momento de enderezamiento sobre la plataforma 33 al moverse ésta hacia abajo a través de una región de inestabilidad. Una vez en la posición o profundidad de remolque deseada, que está mas allá de la región de inestabilidad, el balastre será incrementado en una cantidad necesaria para mantener la plataforma 33 a esa profundidad después de liberarse de las líneas de jalar hacia abajo 49. La plataforma 33 es ilustrada en la figura 4 en una posición o profundidad de remolque, pero todavía está conectada a las líneas de jalar hacia abajo 49. El operador entonces desconecta la plataforma 33 de las líneas de jalar hacia abajo 49 y remolca la plataforma 33 al sitio de pozo deseado. Si se desea, el operador puede remover las líneas de jalar hacia abajo 49 del lecho marino. Una vez en el sitio de instalación deseado, el operador amarra la plataforma 33 en una manera convencional usando líneas de amarres catenarios 56, cada una unida a una ancla o pilote 59. El sistema de amarres catenarios puede ser convencional, cada línea de amarre 56 comprendiendo una cuerda de ancla que se une a un pilote 59 ubicado mas allá del perímetro de la plataforma 33. Cada línea 57 se extiende desde la plataforma 33 a un pilote 59 en una curva larga, gradual. El perímetro definido por los pilotes 59 es mucho mayor en diámetro que el perímetro de la plataforma 33. El operador puede desear añadir lastre a la plataforma 33 mientras está en el sitio de pozo. No se requieren líneas de tensión o tendones . La invención tiene ventajas considerables. Las líneas de jalar hacia abajo permiten balastrar una plataforma a través de una región de inestabilidad con menos riesgo que en el estado de la técnica. El método no requiere de tendones, mas bien puede usarse con sistemas de amarres catenarios. El sitio de montaje permite balastrar una plataforma en una posición o profundidad de remolque segura antes de remolcar la plataforma a un sitio de pozo remoto. Aunque la invención ha sido mostrada en solamente una de sus formas, deberá ser evidente a los técnicos en la materia que no está limitada a ella, sino que es susceptible a diversos cambios sin apartarse del ámbito de la invención.

Claims (18)

1. REIVINDICACIONES 1. Un método para desplegar una plataforma flotante en un sitio de pozo mar adentro, que comprende: (a) equipar la plataforma con una pluralidad de dispositivos de tensión; (b) conectar líneas de jalar hacia abajo desde el lecho marino a los dispositivos de tensión en la plataforma; luego (c) añadir balastre a la plataforma y aplicar tensión a las líneas de jalar hacia abajo con los dispositivos de tensión para mover la plataforma hacia abajo a una posición o profundidad seleccionada; luego (d) desprender las líneas de jalar hacia abajo de los dispositivos de tensión y amarrar la plataforma con un sistema de amarres catenarios.
2. 2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde en el paso (c) , la tasa a la cual se añade balastre es controlada para asegurar que tensión sea aplicada de manera continua a las líneas de jalar hacia abajo al menos hasta que se haya excedido una zona de inestabilidad.
3. 3. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde el sistema de amarres catenarios comprende una pluralidad de cuerdas de ancla, cada cuerda teniendo un extremo inferior asegurado al lecho marino en un punto mas allá del perímetro de la plataforma.
4. 4. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde las líneas de jalar están unidas a pilotes ubicados sustancialmente por debajo de la plataforma.
5. 5. El método de acuerdo con la reivindicación 1, comprendiendo además, después del paso (c) y antes del paso (d) , remolcar la plataforma mientras está en la posición o profundidad seleccionada a un sitio de pozo remoto de las líneas de jalar hacia abajo.
6. 6. El método de acuerdo con la reivindicación 1, donde la plataforma comprende un flotador de una sola columna, y donde el método comprende además : antes del paso (b) , remolcar la plataforma desde un área al lado del muelle mientras está en la posición o profundidad inicial y en una configuración erecta a la vecindad de las líneas de jalar hacia abajo.
7. 7. El método de acuerdo con la reivindicación 1, comprendiendo además : antes del paso (b) , remolcar la plataforma desde un área al lado del muelle mientras está en una posición o profundidad inicial y en una configuración erecta a la vecindad de las líneas de jalar hacia abajo; y después del paso (c) y antes del paso (d) , remolcar la plataforma mientras está en la posición o profundidad inicial a un sitio de pozo remoto de las líneas de jalar hacia abajo.
8. 8. Un método para desplegar una plataforma flotante en un sitio de pozo mar adentro, que comprende: (a) equipar la plataforma con una pluralidad de dispositivos de tensión; (b) remolcar la plataforma a un sitio de montaje mientras está en una primera posición o profundidad; (c) en el sitio de montaje, conectar líneas desde el lecho marino a los dispositivos de tensión en la plataforma; luego (d) añadir balastre a la plataforma y aplicar tensión a las líneas con los dispositivos de tensión para mover la plataforma hacia abajo a una segunda posición o profundidad; luego (e) desprender las líneas y remolcar la plataforma mientras está en la segunda posición o profundidad desde el sitio de montaje a un sitio de pozo; luego (f) amarrar la plataforma al sitio de pozo.
9. 9. El método de acuerdo con la reivindicación 8, donde la plataforma tiene una sola columna, y donde el paso (b) comprende remolcar la plataforma al sitio de montaje mientras la plataforma está en una orientación erecta.
10. 10. El método de acuerdo con la reivindicación 8, donde la plataforma tiene una sola columna, y donde el paso (e) comprende remolcar la plataforma al sitio de pozo mientras la plataforma está en una orientación erecta.
11. 11. El método de acuerdo con la reivindicación 8, donde la plataforma tiene una sola columna, y donde los pasos (b) y (e) comprenden remolcar la plataforma mientras la plataforma está en una posición erecta.
12. 12. El método de acuerdo con la reivindicación 8, donde el paso (a) comprende montar los dispositivos de tensión sobre el nivel del mar.
13. 13. El método de acuerdo con la reivindicación 8, donde el paso (c) comprende sujetar los extremos inferiores de las líneas a pilotes en el lecho marino.
14. 14. El método de acuerdo con la reivindicación 8, donde el paso (c) comprende, antes de remolcar la plataforma al sitio de montaje, sujetar los extremos inferiores de las líneas a pilotes en el lecho marino y sostener las porciones superiores de las líneas con dispositivos boyantes.
15. 15. El método de acuerdo con la reivindicación 8, comprendiendo además, después del paso (f) , unir una cubierta a la plataforma.
16. 16. El método de acuerdo con la reivindicación 8, donde el paso (f) comprende usar un sistema de amarres catenarios .
17. 17. Un método para desplegar una plataforma flotante de una sola columna en un sitio de pozo mar adentro, que comprende : (a) en un sitio de montaje, conectar los extremos inferiores de una pluralidad de líneas a pilotes en el lecho marino y unir dispositivos boyantes a porciones superiores de las líneas; (b) equipar la plataforma con una pluralidad de dispositivos de tensión; (c) remolcar la plataforma desde una área de lado del muelle al sitio de montaje mientras está en una primera posición o profundidad y mientras la columna está en una orientación vertical ; (d) en el sitio de montaje, conectar las porciones superiores de las líneas a los dispositivos de tensión en la plataforma; luego (e) añadir balastre a la plataforma y aplicar tensión a las líneas con los dispositivos de tensión para mover la plataforma hacia abajo a una segunda posición o profundidad; luego (f) desprender las líneas y remolcar la plataforma mientras está en la segunda posición o profundidad desde el sitio de montaje al sitio de pozo; luego (g) amarrar la plataforma en el sitio de pozo con un sistema de amarres catenarios.
18. 18. El método de acuerdo con la reivindicación 17, donde las líneas comprende cuerda de alambre.