Плавучая полупогружная ледостойкая платформа

 

Использование: в области бурения и добычи нефти и газа на море в северных и арктических условиях. Сущность: плавучая полупогружная ледостойкая платформа, содержит нижний понтон, на котором установлены стабилизирующие колонны, несущие палубу платформы с закрепленным на ней кожухом водоотделяющей колонны, в верхней части стибилизирующих колонн и кожуха установлены конические ледоломы, нижний понтон удерживается от смещения радиально расходящимися якорными цепями, нижние концы которых присоединены к якорям на дне моря, конические ледоломы стабилизирующих колонн могут перемещаться по вертикали относительно стабилизирующих колонн и соединены с якорной цепью, проходящей сквозь палубу платформы, стабилизирующие колонны и нижний понтон, в нишах которого расположены ролики роульса, направляющего якорную цепь, конические ледоломы стабилизирующих колонн оснащены амортизаторами, несущими стопорное устройство, фиксирующее якорную цепь, каждая из которых присоединена верхним концом к соответствующей якорной лебедке, установленной на палубе платформы. 1 ил.

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.

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).

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.

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.

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.

На чертеже представлена плавучая полупогружная ледостойкая платформа, общий вид.

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.

Плавучая полупогружная ледостойкая платформа работает следующим образом.

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.

Формула изобретения

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, отличающаяся тем, что конические ледоломы стабилизирующих колонн установлены с возможностью вертикального перемещения относительно стабилизирующих колонн и соединены с якорными цепями, каждая из которых пропущена сквозь палубу платформы, соответствующую ей стабилизирующую колонну и нижний понтон, выполненный с нишами, в которых расположены ролики роульса, направляющего якорную цепь, причем конические ледоломы стабилизирующих колонн оснащены амортизаторами, несущими стопорные устройства для фиксации якорных цепей, каждая из которых верхним концом присоединена 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.

РИСУНКИ

Рисунок 1