RU2061620C1

RU2061620C1 - Automatic stabilization system for floating platforms

Info

Publication number: RU2061620C1
Application number: RU93009944A
Authority: RU
Inventors: Александр Сергеевич Кузьмин
Original assignee: Александр Сергеевич Кузьмин
Priority date: 1993-03-01
Filing date: 1993-03-01
Publication date: 1996-06-10

Abstract

FIELD: keeping the floating platform on sea surface above point of drilling. SUBSTANCE: automatic stabilization system for drilling platform has submersible disk-type housing 1 of float and ropes 2 connected with anchors 5. Float fairing 9 has central circular hole with tenons 14 received by longitudinal slots of lower pipe of detachable telescopic conductor-stabilizer running through central hole of float whose lower end holds damper 19 engageable with upper pipe 20 secured on floating platform 21. Secured on platform 21 is system of ropes 31 wound on drums 25 and 26; system of ropes provides for constant orientation and coordinates of position of platform 21 through change of ropes 31. EFFECT: enhanced reliability. 4 dwg

Description

Изобретение относится к технике для бурения и добычи нефти и газа на море и может быть использовано в качестве средства для удержания над устьем скважины плавучих платформ, несущих технологическое оборудование для бурения и добычи нефти и газа на море, а также другое оборудование, для работы которого требуется сохранять заданные координаты и угловое положение на поверхности моря. The invention relates to techniques for drilling and production of oil and gas at sea and can be used as a means for holding floating platforms above the wellhead carrying technological equipment for drilling and production of oil and gas at sea, as well as other equipment for the operation of which save the specified coordinates and angular position on the surface of the sea.

Известна система стабилизации полупогружной платформы с фиксацией над устьем скважины при глубине моря до 200 300 метров с помощью якорного крепления /описанная в кн. С. Г. Скрывник "Техника бурения нефтяных и газовых скважин на море", М, "Недра" 1989 г. с. 39, 50/. Known stabilization system of a semi-submersible platform with fixation over the wellhead at a sea depth of up to 200 300 meters using anchor / described in the book. S. G. Skryvnik "Technique of drilling oil and gas wells at sea", M, Nedra 1989 p. 39, 50 /.

Недостатком данной системы стабилизации является необходимость применения дорогостоящей системы контроля и управления положением данной полупогружной платформы, которая при смещении платформ относительно устья скважины включает соответствующие лебедки, подтягивающие или вытравливающие соответствующие якорные канаты, возвращая полупогружную платформу в заданную точку над устьем скважины /1/. The disadvantage of this stabilization system is the need to use an expensive position monitoring and control system for this semi-submersible platform, which, when the platforms are displaced relative to the wellhead, includes appropriate winches that pull or etch the corresponding anchor ropes, returning the semi-submersible platform to a given point above the wellhead / 1 /.

Кроме того, данная система стабилизации не может использоваться в районах больших глубин моря. In addition, this stabilization system cannot be used in areas of great sea depths.

Из патента США N 4674918, МПК В 63 В 35/44, 1987 г. /2/ известна плавучая платформа, содержащая секционированный герметичный корпус подводного поплавка, имеющего сквозное отверстие и оснащенного якорной системой, включающей якорные канаты, одними концами связанные с якорями, установленными на дне моря. Описанное устройство по патенту /2/ принято за прототип. From US patent N 4674918, IPC B 63 V 35/44, 1987/2 / a floating platform is known that contains a sectionalized sealed body of an underwater float having a through hole and equipped with an anchor system including anchor ropes connected at one end with anchors installed at the bottom of the sea. The described device according to the patent / 2 / is taken as a prototype.

Недостатком заякоренной плавучей системы /2/ является отсутствие дополнительных средств для стабилизации платформы. Это приводит к увеличению нагрузок, действующих на плавучую систему в целом из-за отсутствия возможности демпфирования случайных нагрузок. The disadvantage of an anchored floating system / 2 / is the lack of additional funds to stabilize the platform. This leads to an increase in the loads acting on the floating system as a whole due to the inability to dampen random loads.

Задачей изобретения является стабилизация положения морских плавучих платформ, несущих технологическое оборудование, например, для бурения нефтяных и газовых скважин или добычи нефти и газа, а также демпфирование и, следовательно, уменьшение динамических нагрузок от морских волн, ветра, приливов, на якорную систему плавучих платформ, увеличение предельных глубин моря, доступных для установки плавучих платформ и стабилизации их положения в заданной точке на поверхности моря при помощи якорной канатной системы и гидродинамической системы стабилизации, кроме того, уменьшение стоимости разработки глубоководных морских месторождений полезных ископаемых. The objective of the invention is to stabilize the position of offshore floating platforms carrying technological equipment, for example, for drilling oil and gas wells or oil and gas, as well as damping and, therefore, reducing dynamic loads from sea waves, wind, tides, on the anchor system of floating platforms , an increase in the limiting depths of the sea available for installing floating platforms and stabilizing their position at a given point on the sea surface using an anchor cable system and a hydrodynamic system we are stabilizing, in addition, reducing the cost of developing deep-sea offshore mineral deposits.

Поставленная задача достигается тем, что система автоматической стабилизации плавучих платформ, состоящая, как и известная /1/ из секционированного герметичного корпуса, подводного поплавка, имеющего сквозное отверстие и оснащенного якорной системой, включающей якорные канаты, одними концами связанные с якорями, установленными на дне моря, снабжена дополнительно несколькими привязными системами и якорями с откидными отражателями для судовых гидролокаторов, установленными на дне моря, к которым присоединены другие концы привязных канатов, а тросы каждой уздечки присоединены к дисковому корпусу в одной центральной точке и в трех точках по его периметру, над дисковым корпусом расположен обтекатель поплавка, в центре которого расположено центральное кольцевое ребро жесткости с примыкающими к нему радиально ориентированными нервюрами, образующее центральное отверстие поплавка, дисковый корпус и обтекатель выполнены из жесткого материала, а их газонепроницаемая оболочка заполнена воздухом, при этом центральное отверстие поплавка выполнено сквозным в виде двух расходящихся конусов, линия пересечения которых расположена в плоскости хорд гидродинамического профиля дискового корпуса и на этой линии размещены закрепленные на центральном кольцевом ребре жесткости четыре цилиндрических радиально ориентированных шипа поплавка, через центральное отверстие поплавка проходит съемный телескопический кондуктор-стабилизатор, закрепленный на плавучей платформе, нижняя труба которого сопряжена с верхней трубой с возможностью передачи крутящего момента, при этом нижняя труба оснащена четырьмя продольными пазами, в которые заведены шипы поплавка, и на ее нижнем конце расположен демпфер кольцевой формы, а на ее верхнем конце в четырех точках по периметру трубы присоединены одни концы канатов, намотанных и закрепленных своими другими концами на барабанах воротов, установленных на плавучей платформе, на осях которых закреплено по два дополнительных барабана, причем на одном из них, имеющем больший диаметр, чем диаметр барабана ворота, намотан закрепленный на нем одним концом канат, при этом направление его намотки противоположно направлению намотки каната на барабане ворота, а на другом конце каната закреплен противовес, на втором дополнительном барабане, имеющем меньший диаметр, чем диаметр барабана ворота, намотан закрепленный на нем одним концом якорный канат, причем направление его намотки одинаковое с направлением намотки каната на барабан ворота, а другой конец якорного каната присоединен к якорю, находящемуся на дне моря, при этом центр тяжести поплавка расположен ниже центра приложения гидростатической подъемной силы, а угол наклона к горизонтальной плоскости равнодействующей всех сил, приложенных к поплавку, приблизительно равен или больше угла наклона каждого привязного каната к горизонтальной плоскости. The problem is achieved in that the system of automatic stabilization of floating platforms, consisting, like the well-known / 1 / of a partitioned sealed enclosure, an underwater float having a through hole and equipped with an anchor system including anchor ropes, one ends connected with anchors installed on the bottom of the sea , is additionally equipped with several tethered systems and anchors with hinged reflectors for ship sonar mounted on the bottom of the sea, to which other ends of the tethered canals are connected com, and the cables of each bridle are attached to the disk body at one central point and at three points along its perimeter, above the disk body there is a fairing of the float, in the center of which there is a central annular stiffener with adjacent radially oriented ribs that form the central hole of the float, the disk casing and the fairing are made of hard material, and their gas-tight shell is filled with air, while the central hole of the float is made through in the form of two consumption cones, the intersection line of which is located in the plane of the chords of the hydrodynamic profile of the disk casing and four cylindrical radially oriented tenons of the float fixed to the central annular stiffener are placed on this line, a removable telescopic stabilizer stabilizer mounted on the floating platform passes through the central hole of the float, the lower pipe which is coupled to the upper pipe with the possibility of transmitting torque, while the lower pipe is equipped with four longitudinal the basics in which the float spikes are inserted, and a ring-shaped damper is located at its lower end, and at its upper end at four points along the perimeter of the pipe, one ends of the ropes are wound and wound and secured by their other ends to the drums of the gates mounted on the floating platform, on the axes of which are fixed on two additional drums, and on one of them, having a larger diameter than the diameter of the drum of the gate, the rope fixed on it at one end is wound, while the direction of its winding is opposite to the direction of rope coils on the drum of the gate, and a counterweight is fixed on the other end of the rope, on the second additional drum having a smaller diameter than the diameter of the gate drum, an anchor rope fixed on it at one end is wound, the direction of its winding being the same with the direction of winding the rope on the drum of the gate, and the other end of the anchor rope is attached to the anchor located at the bottom of the sea, while the center of gravity of the float is located below the center of application of hydrostatic lifting force, and the angle of inclination to the horizontal plane is equal to ystvuyuschey all the forces applied to the float, is approximately equal to or greater than the angle of inclination of each tether rope to the horizontal plane.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показал наличие следующих отличительных признаков:
система автоматической стабилизации плавучих платформ снабжена дополнительно несколькими привязными системами и якорями с откидными отражателями для судовых гидролокаторов, установленных на дне моря, к которым присоединены другие концы привязных канатов, тросы каждой уздечки присоединены к дисковому корпусу в трех точках по его периметру и в одной центральной точке;
обтекатель поплавка расположен над дисковым корпусом, а центр тяжести поплавка расположен ниже центра приложения гидростатической подъемной силы;
в центре поплавка расположено центральное кольцевое ребро жесткости с примыкающими к нему радиально ориентированными нервюрами, образующее центральное отверстие поплавка;
центральное отверстие поплавка выполнено сквозным в виде двух расходящихся конусов, линия пересечения которых расположена в плоскости хорд гидродинамического профиля дискового корпуса и на этой линии размещены закрепленные на центральном кольцевом ребре жесткости четыре цилиндрических радиально ориентированных шипа поплавка;
через центральное отверстие поплавка проходит съемный телескопический кондуктор-стабилизатор, закрепленный на плавучей платформе, нижняя труба которого сопряжена с верхней трубой с возможностью передачи крутящего момента, при этом нижняя труба оснащена четырьмя продольными пазами, в которые заведены шипы поплавка, и на ее нижнем конце расположен демпфер кольцевой формы;
на верхнем конце нижней трубы в четырех точках по ее периметру присоединены одни концы канатов, намотанных и закрепленных своими другими концами на барабанах воротов, установленных на плавучей платформе, на осях которых закреплено по два дополнительных барабана, причем на одном из них, имеющем больший диаметр, чем диаметр барабана ворота, намотан закрепленный на нем одним концом канат, при этом направление его намотки противоположно направлению намотки каната на барабане ворота, а на другом конце каната закреплен противовес, на втором дополнительном барабане, имеющем меньший диаметр, чем диаметр барабана ворота, намотан закрепленный на нем одним концом якорный канат, причем направление его намотки одинаковое с направлением намотки каната на барабане ворота, а другой конец якорного каната присоединен к якорю, находящемуся на дне моря;
угол наклона к горизонтальной плоскости равнодействующей всех сил, приложенных к поплавку, приблизительно равен или больше угла наклона каждого привязного каната к горизонтальной плоскости.A comparative analysis of the proposed solution with the prototype showed the presence of the following distinctive features:
the system of automatic stabilization of floating platforms is additionally equipped with several harnesses and hinges with hinged reflectors for marine sonars installed on the bottom of the sea to which other ends of tethered ropes are attached, the cables of each bridle are attached to the disk enclosure at three points along its perimeter and at one central point ;
the float fairing is located above the disk housing, and the center of gravity of the float is located below the center of application of hydrostatic lifting force;
in the center of the float is a central annular stiffener with adjacent radially oriented ribs, which forms the central hole of the float;
the central hole of the float is made through in the form of two diverging cones, the intersection line of which is located in the plane of the chords of the hydrodynamic profile of the disk casing and four cylindrical radially oriented tenons of the float fixed to the central annular stiffener are placed on this line;
a removable telescopic jig-stabilizer passes through the central hole of the float, mounted on a floating platform, the lower pipe of which is coupled to the upper pipe with the possibility of transmitting torque, while the lower pipe is equipped with four longitudinal grooves into which the float spikes are inserted and is located at its lower end ring damper;
at the upper end of the lower pipe at four points along its perimeter, one ends of the ropes are connected, wound and fixed with their other ends on the drums of the gates mounted on a floating platform, on the axes of which two additional drums are fixed, and on one of them having a larger diameter, than the diameter of the drum of the gate, the rope fixed on it at one end is wound, while the direction of its winding is opposite to the direction of winding of the rope on the drum of the gate, and a counterweight is fixed at the other end of the rope, at the second an additional drum having a smaller diameter than the diameter of the gate drum is wound with an anchor rope fixed on it at one end, the direction of its winding being the same with the direction of winding the rope on the gate drum, and the other end of the anchor rope attached to the anchor located at the bottom of the sea;
the angle of inclination to the horizontal plane of the resultant of all the forces applied to the float is approximately equal to or greater than the angle of inclination of each tethered rope to the horizontal plane.

Новыми отличительными признаками, характеризующими уровень изобретения являются следующие признаки:
крепление привязных канатов к якорям, находящимся на дне моря и снабженным откидными отражателями для судовых гидролокаторов, что позволяет точно определить глубину моря в точках расположения якорей и их координаты, а также позволяет при неровной поверхности морского дна обеспечить одинаковый заданный угол наклона привязных канатов к горизонтальной плоскости;
обтекатель поплавка расположен над дисковым корпусом, а центр тяжести поплавка расположен ниже центра приложения гидростатической подъемной силы, что позволяет поплавку, находящемуся в зоне морских течений, приобретая гидродинамическую подъемную силу при нулевом угле атаки, удерживать плавучую платформу над устьем скважины и при этом не выходить на отрицательные углы атаки;
центральное отверстие поплавка выполнено сквозным в виде двух расходящихся конусов, линия пересечения которых расположена на плоскости хорд гидродинамического профиля дискового корпуса, и на этой линии размещены закрепленные на центральном кольцевом ребре жесткости четыре радиально ориентированных шипа поплавка, а через центральное отверстие поплавка проходит съемный телескопический кондуктор-стабилизатор, закрепленный на плавучей платформе, нижняя труба которого сопряжена с верхней трубой с возможностью передачи крутящего момента, при этом нижняя труба оснащена четырьмя продольными пазами, в которые заведены шипы поплавка, и на ее нижнем конце расположен демпфер кольцевой формы, что позволяет обеспечить сопряжение между поплавком и кондуктором-стабилизатором по типу сферического подшипника скольжения, а также угловые перемещения плавучей платформы с кондуктором-стабилизатором относительно поплавка в вертикальной плоскости, что позволяет исключить влияние крена плавучей платформы на поплавок при волнений на море, а также позволяет при максимальной штормовой нагрузке на плавучую платформу приобретать поплавку угол атаки в несколько градусов, при котором значительно возрастает его гидродинамическое качество, а возникающий при этом прирост гидродинамической подъемной силы предотвращает дальнейшее горизонтальное смещение плавучей платформы относительно устья скважины, кроме того, шипы поплавка, заведенные в продольные пазы нижней трубы, фиксируют плавучую платформу в заданном угловом положении относительно поплавка и сторон света, а также воспринимают крутящий момент при буровых работах от бурового инструмента, передавая его затем на привязную систему поплавка, при этом обеспечивается возможность вертикальных перемещений плавучей платформы и нижней трубы с демпфером относительно поплавка, в результате происходит регулирование положения центра давления плавучей платформы с кондуктором-стабилизатором относительно шипов поплавка по вертикали при приливах и волнении на море;
на верхнем конце нижней трубы в четырех точках по ее периметру присоединены одни концы канатов, намотанных и закрепленных своими другими концами на барабанах воротов, установленных на плавучей платформе, на осях которых закреплено по два дополнительных барабана, причем на одном из них, имеющем больший диаметр, чем диаметр барабана ворота, намотан закрепленный на нем одним концом канат, при этом направление его намотки противоположно направлению намотки каната на барабане ворота, а на другом конце каната закреплен противовес, на втором дополнительном барабане, имеющем меньший диаметр, чем диаметр барабана ворота, намотан закрепленный на нем одним концом якорный канат, причем направление его намотки одинаковое с направлением намотки каната на барабане ворота, а другой конец якорного каната присоединен к якорю, находящемуся на дне моря, что позволяет с помощью гидростатической подъемной силы, действующей на плавучую платформу, автоматически при изменении глубины моря под платформой из-за приливов и волнения на море регулировать положение центра давления плавучей платформы и ее кондуктора-стабилизатора, сохраняя вертикальную координату центра давления практически неизменной, и ограничить крен плавучей платформы и ее горизонтальное перемещение относительно шипов поплавка;
угол наклона к горизонтальной плоскости равнодействующей всех сил, приложенных к поплавку, приблизительно равен или больше угла наклона каждого привязного каната к горизонтальной плоскости, что позволяет при эксплуатационных нагрузках на плавучую платформу практически полностью исключить ее горизонтальные перемещения от заданного положения над устьем скважины под действием морского течения. Указанные новые отличительные признаки и достигаемый технический результат позволяет считать предложенную систему автоматической стабилизации плавучих платформ соответствующей изобретательскому уровню.New distinctive features characterizing the level of the invention are the following features:
fastening of anchored ropes to anchors located at the bottom of the sea and equipped with hinged reflectors for ship sonar, which allows you to accurately determine the depth of the sea at the points of location of the anchors and their coordinates, and also allows for an uneven surface of the seabed to provide the same specified angle of inclination of the anchor ropes to the horizontal plane ;
the float fairing is located above the disk casing, and the center of gravity of the float is located below the center of hydrostatic lifting force application, which allows the float located in the sea currents zone, acquiring hydrodynamic lifting force at zero angle of attack, to hold the floating platform above the wellhead and not go out negative angles of attack;
the central hole of the float is made through in the form of two diverging cones, the intersection line of which is located on the plane of the chords of the hydrodynamic profile of the disk casing, and four radially oriented spikes of the float fixed to the central annular stiffener are placed on this line, and a removable telescopic conductor passes through the central hole of the float stabilizer mounted on a floating platform, the lower pipe of which is interfaced with the upper pipe with the possibility of transmitting torque the lower pipe is equipped with four longitudinal grooves into which the float spikes are inserted, and a ring-shaped damper is located at its lower end, which allows coupling between the float and the stabilizer-conductor according to the type of spherical plain bearing, as well as angular movements of the floating platform with conductor-stabilizer relative to the float in a vertical plane, which eliminates the influence of the heel of the floating platform on the float during unrest at sea, and also allows for maximum storms the pressure on the floating platform to acquire a float angle of attack of several degrees, at which its hydrodynamic quality increases significantly, and the resulting increase in hydrodynamic lifting force prevents further horizontal displacement of the floating platform relative to the wellhead, in addition, the spikes of the float wound into longitudinal grooves of the lower pipes, fix the floating platform in a given angular position relative to the float and cardinal points, and also perceive torque during drilling operations x from the drilling tool, then transferring it to the anchor system of the float, this provides the possibility of vertical movements of the floating platform and the lower pipe with the damper relative to the float, as a result, the position of the center of pressure of the floating platform with the conductor-stabilizer relative to the tenon of the float vertically at tides and unrest at sea;
at the upper end of the lower pipe at four points along its perimeter, one ends of the ropes are connected, wound and fixed with their other ends on the drums of the gates mounted on a floating platform, on the axes of which two additional drums are fixed, and on one of them having a larger diameter, than the diameter of the drum of the gate, the rope fixed on it at one end is wound, while the direction of its winding is opposite to the direction of winding of the rope on the drum of the gate, and a counterweight is fixed at the other end of the rope, at the second An additional drum having a smaller diameter than the diameter of the gate drum is wound with an anchor rope fixed on it at one end, the direction of its winding being the same with the direction of winding the rope on the gate drum, and the other end of the anchor rope attached to the anchor located at the bottom of the sea, which allows using hydrostatic lifting force acting on the floating platform, automatically adjust the position of the pressure center of the floating platform when sea depth under the platform changes due to tides and sea waves we and its stabilizer-conductor, keeping the vertical coordinate of the center of pressure practically unchanged, and limit the roll of the floating platform and its horizontal movement relative to the spikes of the float;
the angle of inclination to the horizontal plane of the resultant of all the forces applied to the float is approximately equal to or greater than the angle of inclination of each tethered rope to the horizontal plane, which makes it possible to completely exclude its horizontal movements from a given position above the wellhead under sea currents under operational loads on the floating platform . These new distinguishing features and the achieved technical result allows us to consider the proposed system of automatic stabilization of floating platforms corresponding to the inventive step.

На фиг.1 представлен общий вид системы автоматической стабилизации плавучих платформ; на фиг. 2 горизонтальный разрез А-А плавучей платформы; на фиг.3 осевой разрез поплавка; на фиг.4 вид сверху на поплавок. Figure 1 presents a General view of the system of automatic stabilization of floating platforms; in FIG. 2 horizontal section AA of a floating platform; figure 3 axial section of the float; figure 4 is a top view of the float.

Система автоматической стабилизации плавучих платформ включает дисковый корпус 1 поплавка, канаты 2 привязи которого одним концом связаны с тросами 3 и тросом 4 уздечки, а другим концом связаны с якорями 5, оснащенными откидными отражателями 6 судовых гидролокаторов, оболочка 7 имеет несколько концентрично расположенных отсеков 8, над дисковым корпусом расположен обтекатель 9 поплавка, имеющего центральное кольцевое ребро жесткости 10 с примыкающими к нему нервюрами 11, имеющими отверстия 12, соединяющие секторы отсеков, разделяемых кольцевыми стенками 13, и которое оснащено шипами 14, заведенными в продольные пазы 15 нижней трубы 16 съемного телескопического кондуктора-стабилизатора, проходящей через центральное отверстие 17 поплавка, оснащенной направляющими сегментами 18 и несущей на нижнем конце демпфер 19 и сопряженной с верхней трубой 20, закрепленной на плавучей платформе 21, проушины 22 нижней трубы соединены с концами канатов 23, огибающих блоки 24, другие концы которых закреплены на барабанах 25 воротов, на осях которых установлены барабаны 26, несущие канаты 27, на конце которых подвешены противовесы 28, перемещающиеся в трубах 29, и барабаны 30, соединенные с канатами 31, другие концы которых закреплены на якорях 32 и направляются блоками 33 люнетов. The system of automatic stabilization of floating platforms includes a disk case 1 of the float, the ropes 2 of which are connected at one end to the cables 3 and the bridle cable 4, and at the other end are connected to the anchors 5, equipped with hinged reflectors 6 of the marine sonar, the shell 7 has several concentrically arranged compartments 8, over the disk casing, a fairing 9 of the float is located, having a central annular stiffening rib 10 with ribs 11 adjacent to it, having openings 12 connecting the sectors of the compartments to be separated and walls 13, and which is equipped with spikes 14 inserted into the longitudinal grooves 15 of the lower pipe 16 of the removable telescopic jig-stabilizer passing through the central hole 17 of the float, equipped with guide segments 18 and supporting the damper 19 at the lower end and paired with the upper pipe 20, fixed on the floating platform 21, the eyes of the lower pipe 22 are connected to the ends of the ropes 23 enveloping the blocks 24, the other ends of which are fixed on the reels 25 of the collars, on the axes of which there are drums 26, bearing ropes 27, at the end of which counterweights 28 are suspended, moving in pipes 29, and drums 30 connected to ropes 31, the other ends of which are fixed on anchors 32 and are guided by lunar blocks 33.

Система автоматической стабилизации плавучих платформ работает следующим образом. The system of automatic stabilization of floating platforms works as follows.

При отсутствии течения в море якоря 5 и канаты 2 удерживают дисковый корпус 1 поплавка и плавучую платформу 21 будучи натянуты гидростатической подъемной силой поплавка. При наличии морского течения несимметричный гидродинамический профиль дискового корпуса 1 поплавка позволяет ему приобрести гидродинамическую подъемную силу при нулевом угле атаки, кроме этих сил на поплавок действуют также силы собственного гидродинамического сопротивления и гидродинамического сопротивления подводной части плавучей платформы 21, а также аэродинамического сопротивления надводной части плавучей платформы при наличии ветра и другие силы, результирующая всех сил при эксплуатационных нагрузках направлена вдоль каната 2, расположенного со стороны воздействующего течения, или же равнодействующая всех сил имеет угол наклона больше угла наклона каждого привязного каната 2 к горизонтальной плоскости, при этом плавучая платформа 21 не имеет горизонтальных перемещений относительно устья скважины. In the absence of a current in the sea, anchors 5 and ropes 2 hold the float disk housing 1 and the floating platform 21 while being stretched by the hydrostatic lifting force of the float. In the presence of a sea current, the asymmetric hydrodynamic profile of the float's disk casing 1 allows it to acquire hydrodynamic lifting force at a zero angle of attack, in addition to these forces, the forces of the intrinsic hydrodynamic resistance and hydrodynamic resistance of the underwater part of the floating platform 21, as well as the aerodynamic resistance of the surface of the floating platform in the presence of wind and other forces, the result of all forces at operational loads is directed along the rope and 2, located on the side of the acting stream, or the resultant of all forces, has an angle of inclination greater than the angle of inclination of each tethered rope 2 to the horizontal plane, while the floating platform 21 does not have horizontal movements relative to the wellhead.

При максимальной штормовой нагрузке дисковый корпус 1 поплавка при соблюдении определенных условий его соединения с канатами 2 приобретает угол атаки больше нуля, незначительно смещаясь по горизонтали, при этом возрастает гидродинамическое качество поплавка, прирост гидродинамической подъемной силы предотвращает дальнейшее горизонтальное смещение плавучей платформы 21. At maximum storm load, the float disk casing 1, subject to certain conditions for its connection with the ropes 2, acquires an angle of attack greater than zero, slightly shifting horizontally, while the hydrodynamic quality of the float increases, an increase in hydrodynamic lifting force prevents further horizontal displacement of the floating platform 21.

При приливах и попадании на гребень волны плавучая платформа 21 поднимается выше над поплавком, при этом натягивается и разматывается с барабана 30 канат 31, удерживаемый якорем 32, а на барабан 26 наматывается канат 27, поднимая противовес 28, одновременно с барабана 25 ворота разматывается канат 23, вследствие чего опускается глубже нижняя труба 16 телескопического кондуктора-стабилизатора, несущая на нижнем конце демпфер 19, таким образом, поддерживая практически неизменном положение центра давления плавучей платформы 21 с кондуктором-стабилизатором, что позволяет предотвратить крен плавучей платформы. При отливе, а также при попадании плавучей платформы 21 в ложбину волны натяжение каната 31 уменьшается, противовес 28 опускается внутри трубы 29, при этом разматывается канат 27 с барабана 26, в результате наматывается канат 31 на барабан 30 и наматывается канат 23 на барабан 25, поднимая нижнюю трубу 16 с демпфером 19, таким образом поддерживая практически неизменным положение центра давления плавучей платформы 21 с кондуктором-стабилизатором и предотвращая крен плавучей платформы, которая при установке разворачивается своей продольной осью вдоль имеющегося течения на море. Под воздействии на плавучую платформу 21 крутящих моментов в горизонтальной плоскости они передаются с верхней трубы 20 кондуктора-стабилизатора через направляющие сегменты 18 на нижнюю трубу 16, а с ее пазов 15 передаются на шипы 14 дискового корпуса 1 поплавка и воспринимаются привязными канатами 2, закрепленными на якорях 5, откидные отражатели 6 которых при установке поплавка и якорей 5 позволяют с помощью судовых гидролокаторов и эхолота точно определить глубину моря в точке расположения якоря, а с помощью судовой навигационной системы определяются точные координаты якорей 6, что позволяет обеспечить точную установку поплавка в заданной точке и одинаковый заданный угол наклона канатов 2 к горизонтальной плоскости. When the tides and hit the crest of the wave, the floating platform 21 rises above the float, while the rope 31 held by the armature 32 is pulled and unwound from the drum 30, and the rope 27 is wound onto the drum 26, lifting the counterweight 28, while the rope 23 is unwound from the gate drum 25 as a result of which the lower pipe 16 of the telescopic stabilizer-stabilizer sinks deeper, supporting the damper 19 at the lower end, thereby maintaining the position of the pressure center of the floating platform 21 with the stabilizer-conductor almost unchanged Oromo, which helps prevent roll of the floating platform. At low tide, as well as when the floating platform 21 enters the wave hollow, the tension of the rope 31 decreases, the counterweight 28 lowers inside the pipe 29, while the rope 27 is unwound from the drum 26, as a result, the rope 31 is wound on the drum 30 and the rope 23 is wound on the drum 25, raising the lower pipe 16 with the damper 19, thus maintaining the position of the center of pressure of the floating platform 21 with the stabilizer conductor almost unchanged and preventing the roll of the floating platform, which, when installed, rotates along its longitudinal axis along and fluctuating currents at sea. Under the influence of 21 torques in the horizontal plane on the floating platform 21, they are transmitted from the upper conduit-stabilizer pipe 20 through the guide segments 18 to the lower pipe 16, and from its grooves 15 are transmitted to the spikes 14 of the float disk housing 1 and are received by safety ropes 2 fixed to anchors 5, the hinged reflectors 6 of which, when installing the float and anchors 5, can accurately determine the depth of the sea at the point of location of the anchor using ship’s sonar and echo sounder, and using the ship’s navigation system fissioning exact coordinates of anchors 6, which ensures accurate setting of the float at the predetermined point and the same predetermined angle of inclination of the ropes 2 to the horizontal plane.

В случае приобретения поплавком в морском течении некоторого угла атаки шипы 14, заведенные в пазы 15 нижней трубы 16, работают, как в сферическом шарнире, при этом наличие в поплавке сквозного центрального отверстия 17 в виде двух расходящихся конусов, образованного центральным кольцевым ребром жесткости 10, позволяет кондуктору-стабилизатору плавучей платформы 21 и поплавку совершать угловые перемещения в вертикальной плоскости относительно друг друга в пределах углов, допускаемых сферическим шарниром. ЫЫЫ2 If the float acquires a certain angle of attack in the sea stream, the spikes 14, inserted into the grooves 15 of the lower pipe 16, work as in a spherical hinge, while the float has a through central hole 17 in the form of two diverging cones formed by a central annular stiffener 10, allows the stabilizer of the floating platform 21 and the float to make angular movements in a vertical plane relative to each other within the angles allowed by the spherical hinge. YYY2

Claims

The system of automatic stabilization of floating platforms, containing a partitioned sealed body of an underwater float, having a through hole and equipped with an anchor system, including anchor ropes, one ends connected with anchors installed on the bottom of the sea, characterized in that the body of the underwater float is made in the form of a disk, the anchors are equipped hinged reflectors for ship sonar, the other ends of the anchor ropes are connected to the bridle, the ropes of which are connected to the disk enclosure at one central point and at three points along its perimeter, the axial section of the disk case is made in the form of an asymmetric hydrodynamic profile, a float fairing is located above the disk case, the hole of which is made in its center in the form of two diverging cones, the intersection line of which is located in the plane of the chords of the hydrodynamic profile of the disk case and four cylindrical radially oriented float spikes fixed on the central annular stiffener are placed on this line, through the central hole of the float the wafer missed a removable telescopic conductor stabilizer mounted on a floating platform, the upper pipe of which is equipped with a lower pipe with the possibility of transmitting torque, while the lower pipe is equipped with four longitudinal grooves into which the spikes of the float are inserted, and a ring-shaped damper is located at its lower end, and at its upper end, along the perimeter of the pipe, one ends of the ropes are attached, wound and fixed with their other ends on the drums of the collars mounted on a floating platform, on the same axis with which and two additional drums are fixed, and on one of them having a larger diameter than the diameter of the gate drum, a rope fixed on it is wound at one end, while the direction of its winding is opposite to the direction of winding the rope on the gate drum, and a counterweight is fixed at the other end of the rope , on the second additional drum having a smaller diameter of the drum of the gate, an anchor rope fixed on it at one end is wound, and the direction of its winding is the same with the direction of winding on the drum of the gate, and the other horse The anchor rope is attached to the anchor located at the bottom of the sea, while the center of gravity of the underwater float is located below the center of application of hydrostatic lifting force.