Система швартовки с отделенными якорными оттяжками и/или системой водоотделяющих колонн



Система швартовки с отделенными якорными оттяжками и/или системой водоотделяющих колонн
Система швартовки с отделенными якорными оттяжками и/или системой водоотделяющих колонн
Система швартовки с отделенными якорными оттяжками и/или системой водоотделяющих колонн
Система швартовки с отделенными якорными оттяжками и/или системой водоотделяющих колонн
Система швартовки с отделенными якорными оттяжками и/или системой водоотделяющих колонн
Система швартовки с отделенными якорными оттяжками и/или системой водоотделяющих колонн
Система швартовки с отделенными якорными оттяжками и/или системой водоотделяющих колонн

 


Владельцы патента RU 2519456:

СИНГЛ БОЙ МУРИНГС ИНК. (CH)

Изобретение относится к области судостроения и касается судов, предназначенных для добычи углеводородов. Судно содержит корпус с башней, полость в башне и швартовную бочку, съемным образом закрепленную в полости, причем бочка содержит плавучее тело и является несущим элементом для некоторого количества водоотделяющих колонн, продолжающихся до подводной скважины для добычи углеводородов, и некоторого количества якорных оттяжек, соединенных с морским дном. При присоединении бочки к полости бочку крепят к подъемному элементу, соединенному с лебедкой на судне, для подъема бочки. Каждая якорная оттяжка и/или водоотделяющая колонна соединена верхним концом со стопорным элементом, причем стопорный элемент прикреплен к тянущему элементу. Во время подъема каждая якорная оттяжка и/или водоотделяющая колонна подвижна относительно плавучего тела в направлении длины якорных оттяжек и/или водоотделяющих колонн. После соединения плавучего тела с полостью стопорный элемент зацепляется с контактным элементом на плавучем теле, поддерживая свисающую с плавучего тела якорную оттяжку и/или водоотделяющую колонну. Тянущий элемент может быть присоединен к швартовной бочке посредством упругого устройства, работающего на сжатие. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик системы швартовки. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к судну, содержащему корпус, который имеет башню, полость в башне и швартовную бочку, разъемным образом закрепляемую в полости, причем бочка содержит плавучее тело и является несущим элементом для некоторого количества водоотделяющих колонн, продолжающихся до подводной скважины для добычи углеводородов, и нескольких якорных канатов, прикрепленных к морскому дну, причем при соединении бочки с полостью бочка крепится к тянущему элементу, присоединенному к расположенной на судне лебедке для подъема швартовной бочки.

Такая разъединяемая система швартовки раскрыта в патентной заявке US 2007/155259. Известная система включает в себя швартовную бочку, снабженную коническим наружным кожухом, и соответствующую коническую полость, или гнездо, в башне судна, причем данная полость имеет коническую форму, соответствующую конической форме наружного кожуха бочки. Башня включает в себя турель, содержащую трубопроводы для подсоединения к водоотделяющим колоннам, причем турель опирается на опорный узел с возможностью вращения относительно башни, чтобы совмещать трубопроводы с водоотделяющими колоннами на бочке только после того, как бочка установлена и зафиксирована в полости башни. В данной публикации показано, что опору для турели обеспечивает только главный верхний шарико-роликовый опорный узел башни; данный узел включает в себя три взаимно подвижные части, которые непосредственно соединены друг с другом. Фактически, данный верхний опорный узел башни состоит из двух шарико-роликовых опор, размещенных непосредственно друг над другом и взаимно соединенных посредством одного общего корпусного элемента. Следовательно, данный верхний опорный узел стал очень значительной и неотъемлемой частью системы маневрирования. Недостаток данного комбинированного и состоящего из взаимно соединенных опор шарико-роликового опорного узла состоит в том, что в случае отказа одного шарико-роликового подшипника нужно менять весь узел - это означает, что башня уже не может функционировать в качестве системы маневрирования. Данная замена не может быть выполнена в открытом море.

Размеры известной комбинированной роликовой опорной системы, вследствие ограничений, связанных с технологией производства, ограничиваются 8 метрами, так что она не подходит для больших разъединяемых систем, состоящих из башни и швартовной бочки, в которых к бочке присоединяют, например, 20 или более водоотделяющих колонн.

Еще одной патентной заявкой, в которой описана разъединяемая система швартовки, снабженная двумя отдельными опорными системами, одна из которых используется только для поворота турели для совмещения концов труб манифольда с концами водоотделяющих колонн присоединенной швартовной бочки, является US 5651708. В данном патенте представлена отсоединяемая бочка, снабженная опорной системой, которая при разъединении остается с бочкой. Бочка с возможностью поворота присоединена к буровой шахте судна, под ватерлинией, без использования башни. Раскрыта дополнительная верхняя опорная система на уровне палубы, которая обеспечивает опору для турели с манифольдом таким образом, что бочка оказывается присоединенной непосредственно к буровой шахте судна, причем турель и водоотделяющие колонны на присоединенной бочке могут быть выровнены по одной линии. Турель опирается на опорную систему, так что даже в процессе добычи, когда углеводороды поступают через гибкий трубопровод, соединяющий манифольд и швартовную бочку, турель можно в любое время повернуть и отцентрировать относительно швартовной бочки. При превышении (допустимого) угла закручивания гибкого трубопровода между бочкой и турелью турель поворачивают посредством присоединенной к ней шестерни с приводом от двигателя в новое положение, позволяющее устранить закручивание. Следовательно, данная система не является предпочтительной для разъединяемых систем из швартовной бочки и башни, размеры которых рассчитаны на установку множества водоотделяющих колонн, и, конечно же, их применение невозможно в случае использования только жестких трубопроводов.

Еще разъединяемая система швартовки раскрыта в публикации патента US 5823131. В данном патенте раскрыт отсоединяемый буй для обеспечения плавучести водоотделяющей системы, предназначенный лишь для обеспечения опоры для водоотделяющих колонн или райзеров, но к нему не крепятся якорные оттяжки.

Данный буй водоотделяющей системы может быть закреплен внутри вращающейся башни, размещенной в буровой шахте плавающего на поверхности моря судна, и на нем могут быть установлены водоотделяющие колонны, присоединенные к линиям потока и разъемным образом сцепленные с продуктопроводами судна выше уровня моря. Если буй водоотделяющей системы отсоединен от башни, он удерживается в погруженном состоянии с помощью груза, прикрепленного к якорю-опоре буя, который можно опустить на морское дно или поднять внутри башни. Башню прикрепляют непосредственно к морскому дну с помощью множества якорных оттяжек, которые присоединены к нижней части башни. Когда буй водоотделяющей системы отпускают, груз, присоединенный к бую, опускается на дно моря и обеспечивает швартовку буя водоотделяющей системы, ограничивая тем самым смещение водоотделяющих колонн приемлемыми величинами. Кроме того, так как якоря-опоры присоединены непосредственно к башне, буй водоотделяющей системы имеет плавучесть, достаточную лишь для поддержания водоотделяющих колонн.

Еще один из основных аспектов данной идеи состоит в том, что для закрепления буя водоотделяющей системы тянут страховочный канат вверх с помощью лебедки, пока груз не придет в контакт с буем. Затем буй и груз сцепляют вместе, при этом груз контактирует с дном буя водоотделяющей системы, и размещают их внутри буровой скважины судна. Основная задача данной системы - дать возможность присоединения предварительно установленного буя водоотделяющей системы перед установкой судна и перед присоединением якорных оттяжек к башне. Известная система якорного крепления не является быстро разъединяемой системой, подходящей для использования в областях с циклонами или в ледовитых водах, так как якоря-опоры остаются присоединенными к башне. Кроме того, одновременное присоединение буя, который является несущим элементом для водоотделяющих колонн, и груза является возможным только для относительно небольших буев и грузов, но не для больших буев с большими присоединенными грузами, так как это потребовало бы грузоподъемности лебедки, превышающей грузоподъемность всех лебедок, выпускаемых в данной области техники, а также влекло бы за собой опасность создания больших рывковых нагрузок на подъемный канат, который соединяет буй и лебедку. Это приводит к необходимости в крупных лебедках, конструкция которых выдерживает такие рывковые нагрузки.

В данных известных системах возможность присоединения буя/швартовной бочки к башне ограничена в основном волнением моря и грузоподъемностью лебедки. Когда бочку поднимают вверх, к башне, с целью повторного присоединения, вызванные качкой движения бочки присоединяются к таким же движениям судна, когда бочка приближается к позиции соединения. Если морские волны слишком сильны, то на соединительные канаты действуют рывковые нагрузки и силы ускорения бочки, которые превышают прочность существующих канатов для повторного соединения. Это особенно верно в случае с бочками (буями) крупного размера, например, несущими 20 или более водоотделяющих колонн.

Следовательно, технической задачей настоящего изобретения является создание разъединяемой конструкции швартовной бочки для турельной якорной системы, обладающей повышенной способностью к повторному соединению, даже при суровом волнении моря, например, с высотой волны до 6 м.

Другой задачей настоящего изобретения является создание быстро разъединяемой и легко соединяемой вновь системы швартовки для большого числа водоотделяющих колонн и якорных оттяжек, в которой уменьшены рывковые нагрузки на подъемный канат.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание разъединяемой системы швартовки, которая может работать с лебедками или цепными подъемниками для повторного соединения, имеющими уменьшенные размеры.

Система по изобретению должна легко соединяться и разъединяться даже в очень суровых условиях окружающей среды, воздействующих на плывущее судно, например, на плавучую добывающую платформу (FPU или FPSO), с применением обычного подъемного каната, такого как цепь. Бочка должна обеспечивать размещение большого количества водоотделяющих колонн, например, не менее 20 водоотделяющих колонн и 10 шлангокабелей, в башне, к которой можно присоединить швартовную бочку. Система по изобретению должна обеспечивать высокую доступность в любых погодных условиях и сводить к минимуму время простоя перед повторным соединением, даже с учетом постоянного нахождения в суровых условиях окружающей среды.

Судно по настоящему изобретению отличается тем, что каждая якорная оттяжка и/или водоотделяющая колонна присоединена верхним концом к стопорному элементу, причем стопорный элемент прикреплен к подъемному элементу, при этом во время подъема цепи и стопорный элемент подвижны относительно плавучего тела в направлении длины якорных оттяжек и/или водоотделяющих колонн, и после соединения плавучего тела с полостью стопорный элемент зацепляется с контактным элементом на плавучем теле, удерживая свисающий с плавучего тела вес якорных оттяжек и/или водоотделяющих колонн.

Так как вызываемые качкой движения плавучего тела бочки во время соединения не передаются стоякам боковой системы швартовки и/или системе водоотделяющих колонн, максимальное напряжение в подъемном канате или в канате или цепи для повторного соединения определяется только элементами боковой системы швартовки, что описывается известными параметрами, такими как предварительное напряжение, вертикальная жесткость и динамические характеристики. Данные компоненты могут быть модифицированы и оптимизированы с большой степенью свободы, так как при отсутствии упомянутой передачи движения максимальное напряжение в подъемном канате во время повторного соединения уменьшается. Это также важно с точки зрения конструкции цепного подъемника или лебедки, в случае, если подъемный канат образован цепью.

Так как максимальное напряжение в подъемном канате уже не подвержено влиянию массы и присоединенной массы плавучего тела, которые являются частотно-зависимыми, это позволяет избежать возникновения больших динамических нагрузок на подъемный канат. Следовательно, размер плавучего тела может быть увеличен неограниченно с целью размещения имеющих больший размер систем водоотделяющих колонн в случае, если систему втягивают наверх посредством установленных на бочке направляющих блоков для якорных оттяжек, или для размещения систем швартовки большего размера, если систему втягивают наверх через узлы крепления водоотделяющих колонн на бочке.

Усиление динамического натяжения в подъемном канате во время повторного соединения значительно снижается благодаря относительно малой вертикальной жесткости и присоединенной массе боковой системы швартовки. Это дает возможность повторного присоединения при более сильном волнении моря.

Во время отсоединения бочки от полости разделяющий механизм по изобретению не активен, так как направляющие блоки боковой системы швартовки опираются на плавучее тело, и никакие относительные перемещения не допускаются. Предварительное натяжение якорной оттяжки и вес свисающей водоотделяющей колонны образуют полезную нагрузку, которая после отсоединения бочки от полости в корпусе судна заставит бочку опуститься в воду на заданную глубину, аналогично известным швартовным бочкам.

По одному из вариантов осуществления, плавучее тело содержит один или более по существу вертикальных каналов с направляющими для якорных оттяжек/водоотделяющих колонн у нижнего конца, предназначенными для направления якорных оттяжек и/или водоотделяющих колонн через упомянутый, по меньшей мере, один канал в вертикальном направлении, от нижнего конца плавучего тела к верхнему концу плавучего тела, причем якорные оттяжки и/или водоотделяющие колонны соединены у верхнего конца плавучего тела со стопорным элементом, который может зацепляться с контактным элементом наверху плавучего тела для предотвращения входа стопорного элемента в упомянутый, по меньшей мере, один канал.

Во время повторного присоединения бочки якорные оттяжки и/или водоотделяющие колонны поднимают посредством подъемного троса, в то время как плавучее тело поднимается вверх благодаря своей плавучести и может перемещаться относительно якорных оттяжек и/или водоотделяющих колонн. Это позволяет отделить движения от качки, сообщаемые плавучему телу, от подъемного троса и уменьшить рывковую нагрузку на подъемный трос. После присоединения плавучего тела к полости в корпусе судна вес якорных оттяжек и/или водоотделяющих колонн свисает с плавучего тела, так как они опускаются в плавучем теле, пока стопоры не войдут в зацепление с контактными элементами на плавучем теле.

Стопорный элемент может содержать круглую раму, прикрепленную к подъемному элементу. Якорные оттяжки и/или водоотделяющие колонны могут быть подвешены на раме, а нижний конец бочки может быть снабжен оболочками с направляющими, помещенными на круглую раму внизу бочки. Плавучее тело бочки, подлежащее закреплению в полости после повторного соединения, может содержать по существу вертикальные каналы, и якорные оттяжки и/или водоотделяющие колонны отклоняются от первоначального угла расположения с помощью оболочек, принимая по существу вертикальное положение, при этом плавучее тело во время перемещения бочки вверх может перемещаться вверх и вниз относительно якорных оттяжек и/или водоотделяющих колонн.

Плавучее тело может содержать несколько по существу вертикальных рамных элементов, проходящих сквозь вертикальные каналы в нижнюю часть плавучего тела, при этом якорные оттяжки и/или водоотделяющие колонны прикреплены к рамным элементам и могут смещаться по вертикали вместе с рамными элементами, а нижние концы рамных элементов заканчиваются контактным элементом для зацепления с плавучим телом, определяющим нижнее положение стопорного элемента относительно плавучего тела.

Рамные элементы могут перемещаться вверх и вниз по вертикальным каналам во время подъема бочки в полость посредством подъемного элемента, прикрепленного к рамному элементу, в то время как плавучий элемент может подняться вверх благодаря своей плавучести. После присоединения плавучего тела к полости стопоры на вертикальном рамном элементе находятся в самом нижнем положении, упираясь в контактный элемент плавучего тела.

Согласно альтернативному варианту осуществления, плавучее тело содержит несколько канавок, подъемный элемент содержит несколько канатов, проходящих от верхней части плавучего тела до каждой якорной оттяжки и/или водоотделяющей колонны по канавкам и присоединенных к стопорным элементам, которые могут смещаться по длине канавок, причем плавучее тело содержит нижний контактный элемент, с которым могут зацепляться стопорные элементы.

Подъемный элемент непосредственно соединен посредством канатов с якорными оттяжками и/или водоотделяющими колоннами и тянет оттяжки или колонны вверх, в то время как плавучее тело может перемещаться вверх и вниз вдоль канатов во время соединения, что позволяет отделить движения плавучего тела от якорных оттяжек и/или водоотделяющих колонн.

Для предотвращения поперечных движений относительно якорных оттяжек и водоотделяющих колонн, когда бочка погружена и отсоединена, нижний контактный элемент плавучего тела может зацепляться со стопорными элементами без возможности вращения.

Согласно альтернативному варианту осуществления, рывковые нагрузки на подъемный канат уменьшаются посредством присоединения подъемного каната к бочке через устройство, работающее на сжатие. Устройство, работающее на сжатие, может содержать упругий элемент, такой как резиновая подушка или пружина, и тянет подъемный канат вниз, когда натяжение подъемного каната ослабляется из-за движений судна вниз, вызванных качкой. Таким образом, подъемный канат остается натянутым, и рывковые нагрузки уменьшаются.

Работающее на сжатие устройство может содержать нижний фланец и пружину сжатия, продолжающуюся между фланцами, причем подъемный элемент прикреплен к нижнему фланцу, верхний фланец зацепляется со стопорным элементом при подъеме бочки, пружина сжимается под действием перемещения нижнего фланца вверх с помощью подъемного устройства.

Для предотвращения повреждения верха бочки подъемным канатом, когда его натяжение ослабляется во время присоединения бочки к полости или ее отсоединения, подъемный канат вблизи верхней части плавучего тела может быть снабжен гибкой оболочкой. В случае, если подъемный канат образован цепью, оболочка может представлять собой гибкий шланг немного большего размера, чем ширина цепи, чтобы цепь находилась на расстоянии от бочки в случае провисания каната.

Некоторые варианты осуществления судна по изобретению будут подробно разъяснены со ссылками на прилагаемые чертежи, где:

На фиг.1 показан схематичный вид в разрезе судна по изобретению.

На фиг.2 показан фрагмент верхней части бочки, представленной на фиг.1, в увеличенном масштабе.

На фиг.3 показан вариант осуществления подвижного соединения плавучего тела с якорными оттяжками, содержащимися в вертикальных каналах.

На фиг.4а и 4b показан альтернативный вариант осуществления подвижного соединения плавучего тела с якорными оттяжками посредством вертикальных рамных элементов.

На фиг.5 показан дополнительный вариант осуществления подвижного соединения плавучего тела с якорными оттяжками посредством подъемных канатов, проходящих по каналам в плавучем теле.

На фиг.6 показан вариант осуществления упругого амортизатора, прикрепленного к подъемному канату.

На фиг.1 представлен вид в разрезе разъединяемой системы якорного крепления башенного типа по изобретению.

Система состоит из цилиндрической башенной конструкции 1, расположенной внутри цилиндрической буровой шахты 2, встроенной в корпус 3 судна 14, которое, например, может представлять собой плавучую добывающую платформу (FPU) или плавучий нефтекомплекс (FPSO). Опорная конструкция башни, соединяющая башню с буровой шахтой судна и центрирующая башню относительно буровой шахты, состоит из верхней тележки 4 с подшипниками большого диаметра и (при необходимости) нижней опорной системы 5 с прокладкой с низким коэффициентом трения.

Большая многопалубная надстройка 6 расположена поверх башни 1, и в ней размещается монтажное и эксплуатационное оборудование, манифольды 7 и группа наливных шарниров 8 для жидкости или газа, предназначенных для шлангокабелей, по которым поступают добываемые и транспортируемые на берег флюиды, а также шлангокабелей системы управления и шлангокабелей для подачи реагентов.

Стальная рама расположена над надстройкой и окружает ее. Кожух 9, присоединенный к судну, обеспечивает опору для трубопровода, продолжающегося от группы шарниров 8 к плавучей добывающей платформе, обеспечивает доступ к башне 1 с судна, приводит в движение вращающуюся часть шарнира и обеспечивает опору для зимовочных панелей. Конструкция башни дает возможность технического обслуживания и ремонта прямо в процессе эксплуатации, что максимально повышает ее доступность в течение всего проектного цикла жизни месторождения.

Верхний конец каждого якоря-опоры 10, посредством которого судно 14 прикреплено к морскому дну 15, непосредственно присоединен к универсальному шарниру с низким трением на корпусе швартовной бочки 11, которая установлена в конической полости 16 у нижнего конца башни 1. Водоотделяющие колонны 12, которые присоединены к устью 15 подводной скважины для добычи углеводородов, присоединены своими верхними концами к площадке 17 для водоотделяющих колонн бочки 11. Когда швартовную бочку 11 присоединяют к судну или плавучей добывающей платформе (FPU), верхний конец бочки зажимается в полости посредством гидравлических зажимов 25. Площадка 17 для водоотделяющих колонн поднимается над уровнем 23 максимальной осадки судна. Это позволяет гарантировать, что в любых условиях трубопроводное оборудование постоянно находится в сухой среде, что облегчает доступ к нему и техническое обслуживание.

Швартовная бочка 11 выполняет две различные функции. Во-первых, когда судно 14 соединено с бочкой 11, бочка передает на пришвартованное судно нагрузку от якорных оттяжек 10, которые присоединены к ее наружной оболочке. Во-вторых, когда судно отсоединено от швартовной бочки 11, бочка падает вниз на заданную глубину ниже уровня моря и поддерживает якорные оттяжки 10 и водоотделяющие колонны 12 на этой глубине. Заданная глубина может быть рассчитана, например, как 30-35 метров ниже уровня воды, так что отсоединенная бочка останавливается и принимает устойчивое положение под зоной активного действия волн. Например, в ледовитых водах с айсбергами бочка может останавливаться на глубине даже более 100 м ниже уровня воды, чтобы избежать любых контактов с айсбергами.

Конструкция швартовной бочки 11 содержит усиленную цилиндрическую оболочку с водонепроницаемыми внутренними переборками, которые делят бочку на отделения. В центре бочки находится внутренний цилиндр 18 с толстыми стенками, в котором размещают и направляют подъемный или соединительный канат 19, который прикреплен к лебедке 20. Верхняя часть бочки снабжена соединительным кольцом, на котором могут быть зафиксированы соединительные защелки 25, 25', размещенные внутри башни. I-образные трубы, согласно одному из вариантов осуществления, могут быть установлены в центре бочки, для водоотделяющих колонн и подводных шлангокабелей, и заканчиваются на дне бочки 11, обеспечивая опору для раструбов водоотделяющих колонн и/или шлангокабелей. Изгибные усилители и раструбы водоотделяющих колонн защищены ото льда, заплывающего под корпус судна, конической юбкой 13 на дне швартовной бочки. В качестве альтернативы можно предусмотреть средство защиты ото льда, такое как юбка или ограждение у дна судна, чтобы защитить буровую шахту от проникновения льда, когда судно отсоединено от швартовной бочки, или для защиты швартовной бочки и водоотделяющих колонн, когда швартовная бочка присоединена к башне.

Плавучесть, требуемая для удерживания водоотделяющих колонн 12 и якорей-опор 10 на определенном уровне в отсоединенном состоянии, обеспечивается центральным отделением и отделениями, установленными на периферии бочки.

Система набора корпуса такова, чтобы свести к минимуму контакт между корпусом бочки и частями башни во время отсоединения, чтобы не было риска случайного затопления. Тем не менее, водонепроницаемая бочка поделена на отсеки, чтобы обеспечить достаточную плавучесть в случае случайного затопления одного отсека.

Когда фиксаторы или гидравлические зажимы 25 размыкают, бочка 11 высвобождается из полости 16 и опускается на заданную глубину ниже уровня воды 23. Для повторного присоединения бочки 11 к судну 14 судно 14 медленно приближается к погруженной швартовной бочке 11, пока не появится возможность захватить плавучий буксирно-швартовочный канат, сцепленный с частью подъемного каната 19, который остается прикрепленным к бочке 11 и находится внутри цилиндра 18. Два участка подъемного каната 19 склепывают, плавучий буксирно-швартовочный канат удаляют, а подъемный канат 19 возвращают за борт. В случае повторного соединения подо льдом соединение частей подъемного каната производят непосредственно в сухой части буровой шахты башни.

Подъемную лебедку 20 приводят в действие таким образом, чтобы швартовная бочка 11 медленно поднималась под судном 14 и входила в полость 16 башни, пока верхний фланец бочки не вступит в контакт с центратором конструктивного соединителя. Зажимы 25 конструктивного соединителя сомкнутся, и механические фиксаторы будут приведены в действие. Теперь судно можно безопасно повторно присоединить и прикрепить посредством башни 1 к якорям-опорам 10 швартовной бочки 11.

Якорные оттяжки 10 проходят вверх, по вертикальным каналам 40, 41 через бочку 10, вдоль направляющих 42, 42' и 43, 43' для якорных оттяжек, которые могут содержать шкивы у нижнего и верхнего концов бочки 10 для отклонения из наклонного положения по существу в вертикальное положение. Верхние концы якорных оттяжек 10 соединены с рамой 44, которая прикреплена к подъемному канату 19. Рама 44 образует стопорный элемент, который упирается в упорную поверхность бочки 11 в соединенном состоянии, показанном на фиг.1, таким образом, что вес якорных оттяжек 10 и водоотделяющих колонн 12 удерживается бочкой. Во время присоединения бочки 11 якорные оттяжки тянут вверх, посредством рамы 44, и бочка поднимается благодаря своей плавучести. Бочка 11 может перемещаться относительно якорных оттяжек 10 благодаря вертикальным каналам 40, 41, через которые якорные оттяжки перемещаются, направляемые с помощью направляющих 42, 42', 43, 43' для якорных оттяжек. Таким способом поддерживают натяжение на подъемном канате 19 во время движений судна 14, вызванных вертикальной качкой, и предотвращают возникновение напряжения рывка, действующего на подъемный канат 19. После крепления бочки 11 в полости 16 раму 40 ставят поверх бочки, верх которой содержит упорную поверхность для обеспечения опоры рамы 40. После отсоединения бочки 11 от полости 16 рама 40 остается лежащей поверх бочки, и бочка с якорными оттяжками опускается на заданную глубину ниже ватерлинии 23, предпочтительно ниже зоны активности волн.

Швартовную бочку 11 присоединяют, не принимая во внимание ее угловое положение. Только после того, как судно 1 надежно прикреплено к бочке 11, турель 31 со всем манифольдом 7 поворачивают, совмещая с положением трубопроводов на бочке, как подробно показано на фиг.2. Тот факт, что весь манифольд 7 может быть ориентирован определенным образом относительно башни 1, позволяет избежать процедуры совмещения манифольда с трубопроводом швартовной бочки на критическом этапе повторного соединения, когда швартовную бочку 11 присоединили только к подъемной лебедке 20 и она еще пока не прикреплена надежно к башне 1.

Как более подробно показано на фиг.2, с целью вращения вокруг вертикальной оси манифольд 7 в башне 1 разблокируют, временную опорную систему 32 турели приводят в действие, смещая ее в вертикальном направлении, таким образом, что турель 31 поднимается с башенной площадки и позиционирующий двигатель турели приводится в действие. Медленным поворотом турели 31 манифольд 7 башни приводят в правильное положение, в котором концы труб манифольда расположены на одной линии с концами труб водоотделяющих колонн швартовной бочки. Мониторинг данной операции осуществляется с панели управления двигателя, и операция управляется с нижней палубы манифольда. По достижении правильного положения турели манифольд автоматически фиксируется, и временную опорную систему турели деактивируют гидравлическим смещением опорных колес 32 по вертикали на несколько миллиметров, так что приподнятая и правильно сориентированная турель 31 опирается на башню 1 в фиксированном угловом положении.

Затем выкидную линию или трубопровод 35, впереди по ходу от гидравлических соединителей 33 в сопряжении бочки 11 и полости 16, опускают обратно, в рабочее положение. Гидравлические соединители 33, соединяющие концы водоотделяющих колонн 12 и трубопровода 35 манифольда 7, закрывают и испытывают на утечки. Как только изолирующие клапаны открывают, добыча может быть возобновлена. Шлангокабели соединяют с помощью простой процедуры.

Согласно варианту осуществления, представленному на фиг.3, бочка 11 содержит плавучее тело 57 с вертикальными каналами 40, 41. У нижнего конца 47 бочка 11 содержит круглую раму 45 со шкивами 42, 42' для цепи. Рама 45 может поворачиваться относительно плавучего тела 57 вокруг вертикальной оси. У верхнего конца 48 бочки якорные оттяжки 10, 10' прикреплены к раме 44 посредством стопорных устройств 49, 49' для цепи. С помощью поворота рамы 45 шкивы 42, 42' удерживают на одной линии со стопорными устройствами для цепи 49, 49'. На круглой раме 44 могут быть обеспечены упругие буферные устройства 50 для контакта с укрепленной контактной поверхностью 51 сверху бочки 11. В соединенном состоянии, когда бочка 11 закреплена в полости 16 судна, буферные устройства 50 контактируют с поверхностью 51 для передачи веса якорных оттяжек 10, 10' и водоотделяющих колонн 12 бочке 11. Также после отсоединения бочки 11 от полости 16 буферные устройства 50 зацепляются с верхней поверхностью 51 бочки.

На фиг.4 и 4а показан альтернативный вариант осуществления, в котором рама 44 содержит вертикальные рамные элементы 55, 55', присоединенные к нижнему стопору 56, к которому прикреплены верхние концы якорных оттяжек 10, 10'. Вертикальные рамные элементы 55, 55' могут перемещаться относительно плавучего тела 57 бочки 11 посредством вертикальных каналов 59, 59'. Вертикальные рамные элементы 55, 55' и/или стопор 56 в разъединенном состоянии находятся в состоянии покоя, опираясь на плавучее тело 57 бочки 11, и не вращаются, так что не может произойти никакого поперечного вращения плавучего тела 57 относительно якорных оттяжек 10, 10'. Для предотвращения отклонения рамы 44 относительно плавучего тела 57 стопор 56 может содержать выступы 60, устанавливающиеся в выемках 61 в плавучем теле 57.

На фиг.4b показана жесткая клеточная конструкция рамы 44, вертикальные элементы 55, 55' и стопор 56 у нижнего края рамы 44.

На фиг.5 представлен вариант осуществления, в котором верхний соединитель 65 прикреплен к канатам 66, 66', проходящим по наклонным каналам 67, 67' в плавучем теле 57 бочки 11. Канаты 66, 66' присоединены к стопорам 69, 69', прикрепляемым к верхним концам якорных оттяжек 10, 10'. Стопоры 69, 69' могут входить в зацепление с выемкой 70 плавучего тела 57 для предотвращения поперечного поворота плавучего тела 57 относительно якорных оттяжек 10, 10'.

На фиг.6 показан вариант осуществления, в котором подъемный канат 19 прикреплен к амортизатору 71, содержащему нижний фланец 76, верхний фланец 77 и цилиндрическую пружину сжатия, расположенную между фланцами 76, 77. Подъемный канат 19 прикреплен к нижнему фланцу 76. Когда бочку 11 тянут вверх за подъемный канат 19, верхний фланец 77 амортизатора 70 упирается в палубу 79, и направленное вверх усилие, прикладываемое к нижнему фланцу 76 со стороны подъемного каната 19, сжимает пружину 78. Бочка перемещается вверх, в то время как пружина 78 остается сжатой. Ослабление напряжения подъемного каната 19, например, из-за качки, заставляет пружину 78 растягиваться таким образом, что любая слабина подъемного каната 19 компенсируется. Согласно варианту осуществления, представленному на фиг.6, натяжение подъемного каната ослабляется, когда бочку присоединяют к полости 16 судна или когда бочке 11 позволяют опуститься после отсоединения от полости, и верхний фланец 77 ложится на палубу 80. Цепь 19 может быть собрана в центральном отделении или канатном ящике 80.

Вблизи верхней части бочки 11 цепь 19 снабжена оболочкой 81, которая может быть выполнена из гибкого шланга, который немного больше, чем ширина цепи. Оболочка 81 предотвращает падение цепи 19 на верхнюю поверхность бочки 11, если натяжение цепи 19 ослабеет, а также повреждение цепью верхней части бочки 11.

1. Судно (14), содержащее корпус (3) с башней (1), полость (16) в башне и швартовную бочку (11), прикрепленную к корпусу с возможностью отсоединения, причем бочка содержит плавучее тело (57) и является несущим элементом для нескольких водоотделяющих колонн (12), продолжающихся до подводной скважины (15) для добычи углеводородов, и нескольких якорных оттяжек (10, 10'), соединенных с морским дном, при этом при присоединении бочки к полости бочку крепят к тянущему элементу (19), соединенному с лебедкой (20) на судне (14), для подъема бочки, отличающееся тем, что каждая якорная оттяжка (10, 10') и/или водоотделяющая колонна (12) соединена верхним концом со стопорным элементом (44, 55, 55', 56, 65, 66, 66', 69, 69'), причем стопорный элемент прикреплен к тянущему элементу (19), во время подъема каждая якорная оттяжка и/или водоотделяющая колонна подвижна относительно плавучего тела (57) в направлении длины якорных оттяжек и/или водоотделяющих колонн, и после соединения плавучего тела с полостью (16) стопорный элемент (44, 55, 55', 56, 65, 66, 66', 69, 69') зацепляется с контактным элементом (48, 61, 70) на плавучем теле, поддерживая свисающую с плавучего тела якорную оттяжку и/или водоотделяющую колонну.

2. Судно по п.1, в котором плавучее тело (57) содержит один или более по существу вертикальных каналов (40, 41) с направляющими (42, 42') для якорных оттяжек/водоотделяющих колонн у нижнего конца, предназначенными для направления якорных оттяжек и/или водоотделяющих колонн через по меньшей мере один канал в вертикальном направлении от нижнего конца (47) плавучего тела (57) к верхнему концу (48) плавучего тела, причем якорные оттяжки и/или водоотделяющие колонны соединены у верхнего конца плавучего тела со стопорным элементом (44, 49, 49'), выполненным с возможностью зацепления с контактным элементом (48) наверху плавучего тела (57) для предотвращения входа стопорного элемента в по меньшей мере один канал (40, 41).

3. Судно по п.2, в котором стопорный элемент содержит круглую раму (44), прикрепленную к тянущему элементу (19).

4. Судно по п.2 или 3, в котором направляющие (42, 42') для якорных оттяжек и/или водоотделяющих колонн содержат оболочки, установленные на круглую раму (45) внизу плавучего тела (57).

5. Судно по п.1, в котором плавучее тело (57) содержит несколько по существу вертикальных рамных элементов (55, 55'), проходящих через вертикальные каналы (59, 59') к нижней части плавучего тела, причем якорные оттяжки (10, 10') и/или водоотделяющие колонны (12) прикреплены к рамным элементам (55, 55') и выполнены с возможностью смещения в вертикальном направлении вместе с рамными элементами, при этом нижние концы рамных элементов (55, 55') заканчиваются контактным элементом (60) для зацепления с плавучим телом (57) и определяют нижнее положение стопорного элемента относительно плавучего тела.

6. Судно по п.1, в котором плавучее тело (57) содержит несколько канавок (67, 67'), подъемный элемент содержит несколько канатов (66, 66'), продолжающихся от верхней части плавучего тела до каждой якорной оттяжки (10, 10') и/или водоотделяющей колонны (12) по канавкам и соединенных со стопорными элементами (69, 69'), которые выполнены с возможностью смещения по длине канавок, причем плавучее тело (57) содержит нижний контактный элемент (70), с которым могут зацепляться стопорные элементы (69, 69').

7. Судно по п.6, в котором нижний контактный элемент (70) зацепляется со стопорными элементами (69, 69') без возможности вращения.

8. Судно (14), содержащее корпус (3), который имеет башню (1), полость (16) в башне и швартовную бочку (11), съемным образом закрепляемую в полости, причем бочка содержит плавучее тело (57) и является несущим элементом для нескольких водоотделяющих колонн (12), продолжающихся до подводной скважины для добычи углеводородов, и нескольких якорных оттяжек (10, 10'), прикрепленных к морскому дну, причем при соединении бочки с полостью бочка крепится к тянущему элементу (19), присоединенному к расположенной на судне лебедке (20) для подъема бочки, отличающееся тем, что тянущий элемент (19) присоединен к бочке (11) посредством упругого устройства (71), работающего на сжатие.

9. Судно по п.8, в котором работающее на сжатие устройство (71) содержит верхний фланец (77), нижний фланец (76) и пружину сжатия (78), продолжающуюся между фланцами, при этом тянущий элемент (19) прикреплен к нижнему фланцу (76), причем верхний фланец выполнен с возможностью зацепления со стопорным элементом (79) при подъеме бочки, а пружина сжимается под действием перемещения верхнего фланца вверх с помощью подъемного устройства.

10. Судно по п. 1, в котором тянущее устройство (19) вблизи верхней части плавучего тела снабжено гибкой оболочкой (81).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству для отсоединения пришвартованных плавучих морских конструкций от швартовной бочки, когда они подвергаются природным явлениям.

Изобретение относится к области геологоразведки и судов для геологоразведки, а именно к разведочному морскому бурению, и касается вопроса обеспечения защиты буровой шахты при значительном волнении (100-летний шторм) и райзера при буровых работах в ледовых условиях.

Изобретение касается эксплуатации судов, используемых для нефте- и газодобычи в открытом море. Предложен способ отсоединения буя от турели в системе, включающей судно, содержащее турель, установленную с возможностью вращения на судне, и буй, несущий восходящие трубопроводы, который можно прикреплять к турели и отсоединять от нее.

Изобретение относится к судну для бурения нефтяных и/или газовых скважин, а также осуществления добычи, в частности к судну, выполненному с возможностью использования в арктических водах.

Разъединяемое швартовное устройство для судна (1) содержит швартовный буй (11) и расположенный над ним вертлюг. Швартовный буй содержит центральный элемент (2) для крепления к морскому дну, имеющий несколько каналов, каждый из которых предназначен для размещения вертикального трубопровода (4).

Изобретение относится к плавучей платформе для подводной добычи нефти в зоне с экстремальными морскими и метеорологическим условиями. .

Изобретение относится к области подводной добычи углеводородов, а именно к судну с отсоединяемой турельной якорной системой с вращаемой поворотной платформой, и способу крепления причального буя к турели.

Изобретение относится к области подводной добычи нефти в зоне с экстремальными морскими и метеорологическими условиями. .

Изобретение относится к якорной системе для полупогружной внебереговой конструкции, у которой имеется корпус с нижней и верхней ватерлиниями (2, 1), при этом указанная якорная система содержит якорную оттяжку (4), идущую от фиксированного места на морском дне (8) к устройству крепления на указанной внебереговой конструкции, причем по меньшей мере часть якорной оттяжки, ближайшая к устройству крепления, представляет собой цепь.

Изобретение относится к устройству для отсоединения пришвартованных плавучих морских конструкций от швартовной бочки, когда они подвергаются природным явлениям.

Изобретение относится к области судостроения и касается систем швартовки, преимущественно для арктических плавсредств. Предложена система швартовки для плавучего средства, например буровой установки.

Изобретение относится к области судоподъема а именно, к оборудованию для якорной установки судов. Способ удержания спасательного судна над аварийной подводной лодкой основан на использовании держащей силы мертвых якорей, за которые закрепляют грузонесущие связи грузовых механизмов судна.

Изобретение касается эксплуатации судов, используемых для нефте- и газодобычи в открытом море. Предложен способ отсоединения буя от турели в системе, включающей судно, содержащее турель, установленную с возможностью вращения на судне, и буй, несущий восходящие трубопроводы, который можно прикреплять к турели и отсоединять от нее.

Изобретение относится к области геологоразведки, а именно к разведочному бурению на море в ледовых условиях. Способ заключается в том, что с помощью буксиров-завозчиков якорей перемещают цепи с якорями до точки их установки.

Изобретение относится к соединительному узлу для швартовной цепи для плавучего сооружения, такого как, например, судно FPSO (плавучее судно для добычи, хранения и отгрузки) или плавучая морская конструкция.

Изобретение относится к судну для бурения нефтяных и/или газовых скважин, а также осуществления добычи, в частности к судну, выполненному с возможностью использования в арктических водах.

Разъединяемое швартовное устройство для судна (1) содержит швартовный буй (11) и расположенный над ним вертлюг. Швартовный буй содержит центральный элемент (2) для крепления к морскому дну, имеющий несколько каналов, каждый из которых предназначен для размещения вертикального трубопровода (4).

Изобретение относится к плавучей платформе для подводной добычи нефти в зоне с экстремальными морскими и метеорологическим условиями. .

Изобретение относится к технике для бурения и добычи нефти и газа на море в северных и арктических условиях и может применяться в якорной системе морских плавучих ледостойких платформ, используемых для бурения скважин и добычи нефти и газа в море, а также в якорной системе плавучих ледостойких причалов. Устройство для выравнивания натяжения якорных тросов или цепей содержит две или несколько траверс, соседние концы рам которых соединены якорными тросами или цепями с концами соответствующего двуплечего рычага, а центральная часть последнего и вторые концы крайних двух траверс, а также обоймы верхних блоков траверс соединены якорными тросами или цепями с плавучей ледостойкой платформой, при этом обоймы нижних блоков траверс соединены якорными тросами или цепями с расположенными на дне моря якорями данной платформы, причем все блоки каждой траверсы выполнены подвижными и охвачены уравнительным тросом или цепью, концы которых закреплены на концах рамы траверсы, снабженной направляющими для обойм блоков, последние размещены в этих направляющих с возможностью обеспечения отсутствия касания ими других частей металлоконструкции траверсы во время работы этого устройства. Технический результат заключается в увеличении несущей способности якорной системы плавучей ледостойкой платформы, повышении ее надежности, а также в уменьшении веса устройства для выравнивания натяжения якорных тросов или цепей. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх