RU2055773C1

RU2055773C1 - Floating semi-submerged ice-resistant platform

Info

Publication number: RU2055773C1
Application number: RU93033534A
Authority: RU
Inventors: Александр Сергеевич Кузьмин
Original assignee: Александр Сергеевич Кузьмин
Priority date: 1993-07-05
Filing date: 1993-07-05
Publication date: 1996-03-10

Abstract

FIELD: drilling technique. SUBSTANCE: floating semi-submerged platform has lower pontoon on which stabilizing columns are installed. These columns carry platform deck with casing of water-separating column secured on it. Mounted in upper portion of stabilizing columns and casing are taper ice breakers. Lower pontoon is held from displacement by axially running anchor chains whose lower ends are connected to anchor at sea bed. Taper ice breakers of stabilizing columns may move vertically relative to stabilizing columns; they are connected with anchor chain running through deck of platform, stabilizing columns and lower pontoon in whose recesses rollers of anchor chain fairleader are arranged. Taper ice breakers of stabilizing columns are equipped with shock absorbers which carry locking device fixing the anchor chain; upper end is connected to respective anchor winch mounted on deck of platform. EFFECT: enhanced reliability. 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике для бурения и добычи нефти и газа на море в северных и арктических условиях и может быть использовано в качестве удерживаемого на поверхности моря над устьем скважины плавучего носителя с относительно небольшим водоизмещением для технологического оборудования для бурения и добычи нефти и газа. The invention relates to techniques for drilling and oil and gas production at sea in the northern and arctic conditions and can be used as a floating carrier with a relatively small displacement held on the sea surface above the wellhead for technological equipment for drilling and oil and gas production.

Известна плавучая полупогружная ледостойкая платформа, содержащая нижний понтон с установленными на нем стабилизирующими колоннами, несущими палубу платформы с закрепленным на ней кожухом водоотделяющей колонны, причем в верхней части стабилизирующих колонн и кожуха водоотделяющей колонны установлены конические ледоломы, нижний понтон закреплен от смещения радиально расходящимися якорными цепями, нижние концы которых присоединены к якорям, установленным на дне моря (см. журнал "Нефть, газ и нефтехимия", N 2, 1984, с. 52, 53). A floating semi-submersible ice-resistant platform is known, containing a lower pontoon with stabilizing columns installed on it, supporting the platform deck with a casing of the water separating column fixed to it, and conical ice breakers are installed in the upper part of the stabilizing columns and the casing of the water separating column, the lower pontoon is fixed from displacement by radially diverging anchor chains , the lower ends of which are attached to the anchors installed on the bottom of the sea (see the journal "Oil, gas and petrochemicals", N 2, 1984, S. 52, 53).

Недостатком данной платформы является недостаточная несущая способность якорной системы из-за неравномерности натяжения якорных цепей или канатов. Кроме того, данная платформа не рассчитана на работу в условиях приливных морей и не может использоваться в районах больших глубин, так как допустимая длина канатов якорной системы ограничена. The disadvantage of this platform is the insufficient bearing capacity of the anchor system due to the uneven tension of the anchor chains or ropes. In addition, this platform is not designed to operate in tidal seas and cannot be used in areas of great depths, since the permissible length of the anchor system ropes is limited.

Задачей изобретения является увеличение несущей способности якорной системы плавучей платформы, использование силы давления льда на платформу для стабилизации ее положения относительно устья скважины, увеличение предельных глубин моря, доступных для работы платформы, автоматическая стабилизация плавучей платформы относительно устья скважины при помощи якорной системы. The objective of the invention is to increase the bearing capacity of the anchor system of the floating platform, the use of ice pressure on the platform to stabilize its position relative to the wellhead, increase the maximum depths of the sea available for the platform, automatic stabilization of the floating platform relative to the wellhead using the anchor system.

Поставленная задача достигается тем, что конические ледоломы стабилизирующих колонн выполнены с возможностью вертикального перемещения относительно стабилизирующих колонн и соединены с якорными цепями, каждая из которых пропущена сквозь палубу платформы, стабилизирующую колонну и нижний понтон, в нишах которого расположены ролики роульса, направляющего якорную цепь, причем конические ледоломы стабилизирующих колонн оснащены амортизаторами, несущими стопорное устройство, фиксирующее якорную цепь, присоединенную верхним концом к соответствующей якорной лебедке, установленной на палубе платформы, при этом угол между образующей конуса конических ледоломов и вертикалью равен или больше угла наклона якорной цепи к горизонтальной плоскости. This object is achieved in that the conical ice breakers of the stabilizing columns are vertically movable relative to the stabilizing columns and are connected to anchor chains, each of which is passed through the deck of the platform, the stabilizing column and the lower pontoon, in the niches of which are the rollers of the roller guiding the anchor chain, and the conical ice breakers of the stabilizing columns are equipped with shock absorbers carrying a locking device that fixes the anchor chain connected with its upper end to Resp anchor winch mounted on the deck of the platform, wherein the angle between the generatrix of the cone and the vertical conical ledolomov equal to or more anchor chain tilt angle to the horizontal plane.

На чертеже представлена плавучая полупогружная ледостойкая платформа, общий вид. The drawing shows a floating semi-submersible ice-resistant platform, General view.

Плавучая полупогружная ледостойкая платформа содержит нижний понтон 1, на котором установлены стабилизирующие колонны 2, имеющие опирающиеся на пояса 3 колонн конические ледоломы 4 стабилизирующих колонн, на которые оперты проходящим через отверстия 5 стойки 6 плиты 7, имеющей отверстие 9 и на которой установлены амортизаторы 9 стопорного устройства 10, фиксирующего якорную цепь 11, верхним концом соединенную через блок 12 с лебедкой 13 и проходящую через направляющую трубу 14, ролики 15 и ролики 16 роульса, установленные в нишах 17 нижнего понтона, а нижним концом закрепленную на якоре 18, на палубе 19 плавучей платформы закреплен кожух 20 водоотделяющей колонны, имеющей конический ледолом 21. The floating semi-submersible ice-resistant platform contains a lower pontoon 1, on which stabilizing columns 2 are installed, having conical ice breakers 4 of stabilizing columns resting on the belt 3 of the columns, on which are supported passing through the holes 5 of the rack 6 of the plate 7, having an opening 9 and on which shock absorbers 9 of the retainer are mounted a device 10, fixing the anchor chain 11, the upper end connected through the block 12 with the winch 13 and passing through the guide tube 14, the rollers 15 and the rollers 16 rouls installed in the niches 17 of the lower pontoon, a lower end secured to the anchor 18 on the deck 19 of the floating platform fixed to the casing 20, the riser having a tapered ledolom 21.

Плавучая полупогружная ледостойкая платформа работает следующим образом. Floating semi-submersible ice-resistant platform works as follows.

При отсутствии льда якорными лебедками 13, в состав которых обязательно входят силоизмерительные устройства, производится натяжение якорных цепей 11, затем они фиксируются стопорным устройством 10, после чего плавучая платформа сохраняет свое положение относительно устья скважины, так как при этом любое малое горизонтальное перемещение связано с заглублением платформы, чему препятствует большая гидростатическая подъемная сила. При приливах, когда увеличивается осадка плавучей платформы и натяжение якорных цепей 11, контролируемое по перемещению амортизаторов 9, стопорное устройство 10 освобождает якорную цепь 11, которая в дальнейшем стравливается лебедкой 13 до момента установления нормальной осадки плавучей платформы и натяжения якорных цепей 11, причем лебедки 13 могут работать с автоматизированной системой управления, получающей данные от внешних датчиков о положении плавучей платформы в данный момент, направлении ветра и течения. При воздействии на плавучую платформу резких порывов ветра и волн амортизаторы 9 смягчают динамические перегрузки в якорных цепях 11. При наличии льда, движущегося на море, льдины упираются в конические ледоломы 4 стабилизирующих колонн и конический ледолом 21, при этом конические ледоломы 4 перемещаются вверх, натягивая каждую якорную цепь 11 ограниченным усилием от массы льда, приходящейся на одну стабилизирующую колонну 2, при этом из-за приблизительно одинаковой толщины льда нагрузка на каждый конический ледолом 4 будет приблизительно одинаковой и натяжение якорных цепей 1 также будет выравниваться и возрастет в целом несущая способность якорной системы за счет более полной загрузки каждой из цепей 11, кроме того, удары от отдельных льдин будут смягчаться амортизаторами 9, что предотвратит перегрузку цепей 11, причем давление льда на конические ледоломы 4 и 21 будет направлено по нормали к образующей конуса ледоломов и не сможет вызвать горизонтальных перемещений плавучей платформы, приводящих к ее заглублению ввиду большой величины вертикальной составляющей силы давления льда, вызывающей выталкивание платформы вверх и большую вертикальную составляющую силы натяжения якорных цепей 11. In the absence of ice, anchor winches 13, which necessarily include force measuring devices, tension the anchor chains 11, then they are fixed by the locking device 10, after which the floating platform maintains its position relative to the wellhead, since any small horizontal movement is associated with deepening platforms, which is prevented by a large hydrostatic lifting force. At high tides, when the draft of the floating platform and the tension of the anchor chains 11, controlled by the movement of the shock absorbers 9, increase, the locking device 10 releases the anchor chain 11, which is subsequently etched by the winch 13 until the normal draft of the floating platform and the tension of the anchor chains 11 are established, and the winch 13 can work with an automated control system that receives data from external sensors about the current position of the floating platform, wind direction and current. When exposed to sharp gusts of wind and waves on the floating platform, shock absorbers 9 soften dynamic overloads in anchor chains 11. In the presence of ice moving at sea, the ice floes abut conical ice breakers 4 stabilizing columns and conical ice breaker 21, while conical ice breakers 4 move upward, pulling each anchor chain 11 with a limited effort from the mass of ice per one stabilizing column 2, while due to approximately the same thickness of the ice, the load on each conical icebreaker 4 will be approximately one different and the tension of the anchor chains 1 will also be aligned and the overall bearing capacity of the anchor system will increase due to a more complete loading of each of the chains 11, in addition, impacts from individual ice floes will be mitigated by shock absorbers 9, which will prevent overloading the chains 11, and ice pressure on the conical icebreakers 4 and 21 will be directed normal to the generatrix of the icebreaker cone and will not be able to cause horizontal movements of the floating platform, leading to its deepening due to the large value of the vertical component of the pressure force ice, causing the platform to be pushed up and a large vertical component of the tension force of the anchor chains 11.

Claims

A FLOATING SEMI-SUBMERSIBLE ICE-RESISTANT PLATFORM containing a lower pontoon with stabilizing columns installed on it, supporting the platform deck with a casing of the water separating column fixed to it, and conical ice breakers are installed in the upper part of the stabilizing columns and the casing of the water separating column, the lower pontoon is fixed to the lower ends of which are attached to anchors mounted on the bottom of the sea, characterized in that the conical ice breakers of the stabilizing columns installed They are vertically movable relative to the stabilizing columns and are connected to anchor chains, each of which is passed through the deck of the platform, the corresponding stabilizing column and the lower pontoon, made with niches in which the rollers of the guiding anchor chain are located, and the conical ice breakers of the stabilizing columns are equipped with shock absorbers carrying locking devices for fixing the anchor chains, each of which is attached to the corresponding anchor winch with its upper end on the deck of the platform constant while the angle between the generatrix of the cone and the vertical conical ledolomov equal to or more anchor chain tilt angle to the horizontal plane.