浮式结构运动抑制系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种系统，该系统包括浮式结构，该浮式结构受波 浪或水流的影响；和至少一个附接到该浮式结构上的运动抑制系统； 该运动抑制系统包括调谐成第一频率的第一振荡水柱和调谐成第二频 率的第二振荡水柱。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可附接到浮式结构上以减少升沉、俯仰和/或摇摆的运 动抑制系统。
技术介绍
水体中的浮式结构可能经受由波浪或水流所引起的运动，比如升 沉、俯仰和/或摇摆。对于载人船而言，例如游船，由于要考虑乘客的 晕船和舒适感，希望使这些运动最小化。对于载货船来说，需要减少 这些运动以保护货物。对海上钻井和/或生产平台而言，由于要考虑船 员的安全和管线与船的连接和疲劳老化，希望使这些运动最小化，所 述管线有诸如钻杆、输入和输出管线、链条束、控制管缆和其它管线。对船而言，主动和被动的运动抑制系统(例如陀螺仪，特别设计 的船体、储罐、可动重物、锚缆索和翼舱等)已被用来抑制运动。这 些装置大多在船运动时工作。通常它们很难抑制静止船的运动。美国专利No.6，910，438公开了一种振荡抑制系统，它能抑制浮式 平台的竖直共振和旋转共振。该振荡抑制系统包括安装在浮式平台的 船体中或周围的能量吸收室。能量吸收室可单独附接到结构上或作为 结构的一部分与结构一体形成。能量吸收室包括位于上部的气体和位 于下部的水团(water mass)。能量吸收室在上端部关闭或部分通风 而其下端部开放。室上部所封装的气体用作一种用于抵抗浮式平台和水团的气弹簧。对浮式平台系统共振的抑制可通过与外力反相的、作 用在浮式平台系统上的气弹簧压力变化来实现。在此将美国专利 No.6，910，438的全部内容并入本文以作参考。在本领域中，需要提供用于抑制浮式结构运动的改进的系统和方法。在本领域中，需要提供不具有现有技术缺点的、用于抑制浮式结 构运动的系统和方法。在本领域中，需要提供以不同的激发频率来抑制浮式结构运动的 系统和方法。在本领域中，需要提供以多个激发频率来抑制浮式结构运动的系 统和方法。对本领域技术人员来说，通过阅读此说明书及其附图和权利要求 书，这些和其他的需求将变得显而易见。
技术实现思路
一方面，本专利技术提供了一种系统，该系统包括浮式结构，该结构受波浪和水流影响；和至少一个附接到该浮式结构上的运动抑制系统； 该运动抑制系统包括调谐成第一频率的第一振荡水柱和调谐成第二频 率的第二振荡水柱。另一方面，本专利技术提供了一种方法，包括将浮式结构置于水体 中，该水体包括波浪和/或水流；将调谐成第一频率的第一振荡水柱附 接至浮式结构，该第一振荡水柱的至少一部分位于水体中；并且将调 谐成第二频率的第二振荡水柱附接至浮式结构，该第二振荡水柱的至 少一部分位于水体中。本专利技术的优点可包括下述优点中的一个或多个 用于抑制浮式结构运动的改进的系统和方法； 不具有现有技术缺点的、用于抑制浮式结构运动的系统和方法； 以不同激发频率来抑制浮式结构运动的系统和方法；和/或 以多个激发频率来抑制浮式结构运动的系统和方法。附图说明图l示出了位于水体中的浮式结构的侧视图。 图2示出了位于水体中的浮式结构的俯视图。 图3示出了带有运动抑制系统的、位于水体中的浮式结构的侧视图。图4示出了带有运动抑制系统的、位于水体中的浮式结构的俯视图。图5示出了运动抑制系统的侧视图。 图6示出了运动抑制系统的侧视图。 图7示出了带有和不带有运动抑制系统的系统的响应。具体实施例方式在一个实施例中，公开了一种系统，该系统包括浮式结构，该浮 式结构受波浪和/或水流影响；和至少一个附接到该浮式结构上的运动 抑制系统；该运动抑制系统包括调谐成第 一频率的第 一振荡水柱和调 谐成第二频率的第二振荡水柱。在一些实施例中，该系统还包括附接到浮式结构上并且附接到水下结构上的连接件。在一些实施例中，连 接件选自控制管缆、隔水管和链条束。在一些实施例中，至少一个运 动抑制系统包括适于抑制浮式结构升沉的运动抑制系统。在一些实施 例中，至少一个运动抑制系统包括适于抑制浮式结构俯仰的运动抑制 系统。在一些实施例中，至少一个运动抑制系统包括适于抑制浮式结 构摇摆的运动抑制系统。在一些实施例中，至少一个运动抑制系统包 括适于抑制浮式结构摇摆的第一运动抑制系统、适于抑制浮式结构俯 仰的第二运动抑制系统和适于抑制浮式结构升沉的第三运动抑制系统。在一些实施例中，第一频率和第二频率为每分钟2至30个周期。 在一些实施例中，第一频率和第二频率为每分钟3至20个周期。在一 些实施例中，第一频率和第二频率为每分钟5至15个周期。在一个实施例中，公开了一种方法，其包括将浮式结构置于水 体中，该水体包括波浪和/或水流；将调谐成第一频率第一振荡水柱附接到浮式结构上，该第一振荡水柱的至少一部分位于水体中；将调谐 成第二频率的第二振荡水柱附接到浮式结构上，该第二振荡水柱的至少一部分位于水体中。在一些实施例中，该方法还包括将连接件附接到浮式结构上和将连接件附接到附接到水下结构上。在一些实施例中，第一频率和第二频率是每分钟2到30个周期。在一些实施例中，第一 频率和第二频率是每分钟3到20个周期。在一些实施例中，第一频率 和第二频率是每分钟5到15个周期。现在参照图1，图1示出了海上系统100。系统IOO包括在水表面 附近漂浮于水体110中的浮式结构102，该浮式结构附接到连接件104 上，该连接件104附接到靠近海底108的水下结构106上。在水体110中的波浪和/或水流112可引起浮式结构102的升沉 120、俯仰122和/或摇摆124。现在参照图2，图2示出了浮式结构102的俯视图。俯仰122定义 为绕轴132的旋转运动。摇摆124定义为绕轴134的旋转运动。在一些实施例中，浮式结构102可以是浮式海上平台、张力支腿 平台、半潜式平台、钻井船、生产平台、FPSO、船、或小船、或本领 域中所已知的其他类型的浮式结构。在一些实施例中，连接件104可 以是绳子、缆索、系泊索、隔水管、输入管线、输出管线、钻杆、或 控制管缆、或本领域中所已知的其他类型的连接件。在一些实施例中， 水下结构106可以是锚固件、井口装置、水下流送管线、采油树、泵、 分离器、或本领域中所已知的其他类型的水下结构。现在参照图3，图3示出了一种海上系统100。系统IOO包括在水 表面附近漂浮于水体102中的浮式结构102,该浮式结构附接到连接 件104上。连接件104附接到靠近海底108的水下结构106上。运动抑制系统202已经附接到浮式结构102上以抑制升沉和/或摇 摆。运动抑制系统204已经附接到浮式结构102上以抑制升沉和/或俯 仰。运动抑制系统206已经附接到浮式结构102上以抑制升沉和/或俯 仰。在一些实施例中，运动抑制系统202包括2个或更多个振荡水柱 结构，例如从约2个到约10个、或从约3个到约5个。每一个振荡水 柱结构可被调谐以抑制一个频率或一个频率范围。在一些实施例中， 合适的频率范围包括每分钟约2个周期到约30个周期，例如从每分钟 约3个周期到约20个周期，或从每分钟约5个周期到约15个周期，或每分钟约12个周期。在一些实施例中，对于一个具有3个振荡水柱 结构的运动抑制系统来说，第一振荡水柱结构可具有每分钟约2个周 期的频率，第二振荡水柱结构可具有约每分钟12个周期的频率，而第 三振荡水柱结构可具有每分钟约30个周期的频率。现在参照图4,图4示出了浮式结构102。振荡水柱结构202a、 振荡水柱结构202b和振荡水柱结构202c均已经附接到浮式结构102 上以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：　受波浪或水流影响的浮式结构；和　附接到所述浮式结构上的至少一个运动抑制系统；　所述运动抑制系统包括调谐成第一频率的第一振荡水柱和调谐成第二频率的第二振荡水柱。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.9.21 US 60/826,4101.一种系统，包括受波浪或水流影响的浮式结构；和附接到所述浮式结构上的至少一个运动抑制系统；所述运动抑制系统包括调谐成第一频率的第一振荡水柱和调谐成第二频率的第二振荡水柱。2. 如权利l要求所述的系统，其特征在于还包括附接到浮式结 构上并且附接到水下结构上的连接件。3. 如权利要求2所述的系统，其特征在于所述连接件选自控制 管缆、隔水管和链条束。4. 如权利要求1至3中任一项或多项所述的系统，其特征在于 所述至少一个运动抑制系统包括适于抑制所述浮式结构升沉的运动抑 制系统。5. 如权利要求1至4中任一项或多项所述的系统，其特征在于 所述至少一个运动抑制系统包括适于抑制所述浮式结构俯仰的运动抑 制系统。6. 如权利要求1至5中任一项或多项所述的系统，其特征在于 所述至少一个运动抑制系统包括适于抑制所述浮式结构摇摆的运动抑 制系统。7. 如权利要求1至6中任一项或多项所述的系统，其特征在于 所述至少 一个运动抑制系统包括适于抑制所述浮式结构摇摆的第 一运 动抑制系统、适于抑制所述浮式结构俯仰的第二运动抑制系统、和适 于抑制所述浮式结构升沉的第三运...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·金，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：NL