用于布置和安装海上塔的方法技术

一种用于布置和安装海上塔的方法，包括以下步骤：(a)在具有甲板的单一船上将浮力塔的壳体运输到海上安装现场处，其中所述壳体包括第一端、与所述第一端相对的第二端以及联接到所述第二端的锚；(b)对所述船进行压载；(c)在步骤(b)期间或之后使所述壳体浮动离开所述船；(d)将所述浮力塔的干舷部支撑在安装到所述船的一对轨道上；(e)在所述一对轨道之间操纵所述壳体；(f)对所述船进行压载或对所述壳体进行卸压载；(g)在步骤(f)期间使所述干舷部提升离开所述一对轨道；(h)对所述壳体进行压载；(i)利用所述锚穿入海床；以及(j)在步骤(i)之后，允许所述塔绕所述壳体的下端纵摇。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于布置和安装海上塔的方法相关申请的交叉引用本申请要求于2010年10月19日提交的标题为“BuoyantTower(浮力塔)”的美国临时专利申请序号No.61/394,646的优先权，该美国临时专利申请在此以其整体通过引用并入本文。
本专利技术总体上涉及用以促进海上石油和气体钻探与开采操作的海上结构。更具体地，本专利技术涉及可释放地固定到海床的顺应式海上塔。
技术介绍
可以采用各种类型的海上结构来钻探和/或开采海底油井和气井。通常，为具体应用选择的海上结构的类型将取决于井位置处的水深。对于小于或等于约600英尺的水深度，常常采用固定平台。固定平台包括直接锚固到海床的水泥和/或钢制导管架以及定位在海面上方并且安装到导管架的上端的甲板。固定平台的制造和安装需要具体的基础设施和熟练的工人。例如，需要下水驳船来将导管架和甲板的部件运输至海上安装现场，需要井架驳船来对导管架的上部进行定位和提升，并且需要井架驳船来将甲板提升并且定位在导管架的顶上。此外，固定平台的安装常常需要被打入到海床中以将导管架锚固到海床的桩的安装。在更深的应用中，还必须将附加裙桩打入到海床中。在选择诸如墨西哥湾的地理位置时，常规的是制造、布置和安装固定导管架平台。因此，此种区域典型地具有经验、基础设施和熟练的工人以使得能够实现固定导管架平台来为海上钻探和/或开采提供可行的有竞争性的选项。在对固定导管架平台经验较少或没有经验的其它区域中，设施、设备、基础设施和劳工对于有效地建造、布置和安装固定导管架平台可以是不充分的。而且，甚至在具有一些制造和安装固定导管架平台的一些区域中，诸如巴西和秘鲁，预期在接下来几年中关于固定导管架平台的应用范围可能超出目前的能力。典型地，将固定导管架平台设计成具有小于任何可评估的在海上安装现场处预期的波能的自然周期。这对于在浅水中完成是相对易容的。然而，随着水深度增加，导管架的固有柔度以及因此自然周期增加。随着水深度增加，为了将导管架的自然周期减小至预期的波能以下，通过增加导管架支腿和桩的大小和强度来加强导管架。此种改变可以进一步增加对于导管架的制造和安装的基础设施和劳工要求。顺应式塔为具有水深度小于或等于约600英尺的海上应用提供另一个替代。顺应式塔包括直接锚固到海床的桁架结构以及定位在海面上方并且安装到桁架结构的上端的甲板。虽然桁架结构的下端被刚性地固定到海床，但是将桁架结构设计成响应于环境负载在其长度上屈曲。然而，桁架结构的下端利用打入到海床的桩被典型地固定到海床，并且因此，带来一些与固定导管架平台相同的安装挑战。因此，在本领域中仍然存在对锚固到海床的要求较少的基础设施和专门的劳工来制造和安装的海上钻探和/或开采底基结构的需要。此种海上系统如果能够在海上以及在不同的安装现场之间相对便利地被运输，则它们是特别容易接受的。
技术实现思路
本领域中的这些和其它需要在一个实施例中通过钻探和/或开采海底井的海上结构来解决。在一实施例中，海上结构包括壳体，该壳体具有纵向轴线、第一端以及与第一端相对的第二端。此外，该海上结构包括锚，该锚联接到壳体的下端并且被构造将壳体固定到海床。该锚具有小于3:1的纵横比。壳体包括可变压载室和第一浮力室，可变压载室轴向地定位在壳体的第一端与第二端之间，第一浮力室定位在可变压载室与壳体的第一端之间。第一浮力室填充有气体并且相对于周围环境密封。此外，该海上结构包括压载控制管道，该压载控制管道与可变压载室流体连通并且被构造成向可变压载室供应气体。再者，该海上结构包括安装到壳体的上端的干舷部。本领域中的这些和其它需要在另一个实施例中通过一种方法来解决。在一实施例中，该方法包括(a)将浮力塔定位在海上安装现场。该塔包括壳体、安装到壳体的第一端的干舷部以及联接到壳体的第二端的锚。此外，该方法包括：(b)对壳体进行压载。此外，该方法包括：(c)用锚穿入海床。再者，该方法包括：(d)在(c)之后，允许该塔绕该壳体的下端纵摇。本领域中的这些和其它需要在另一个实施例中通过钻探和/或开采海底井的海上结构来解决。在一实施例中，该海上结构包括包含多个立柱的净浮力壳体。每个立柱具有纵向轴线、第一端以及与该第一端相对的第二端。每个立柱包括可变压载室和第一浮力室，该可变压载室轴向地定位在该立柱的第一端与第二端之间，该第一浮力室轴向地定位在立柱的可变压载室与第一端之间。每个立柱的第一浮力室用气体填充并且相对于周围环境密封。此外，该海上结构包括多个第一管道。第一管道中的一个与每个可变压载室流体连通并且被构造成对对应的可变压载室供应气体以及将气体从对应的可变压载室排放。此外，该海上结构包括联接到该立柱的第二端的锚。该锚被构造成将壳体固定到海床。而且，该海上结构包括安装到壳体的干舷部。本文中所描述的实施例包括预期用以解决与某些较早的装置、系统以及方法相关联的各种缺点的特征和优势的组合。对本领域的技术人员而言，在阅读下列详细描述之后并且通过参照附图，上文描述的各个特性以及其它特征将是显而易见的。附图说明关于的所公开的实施例详细描述，现在将参照附图，在这些附图中：图1是根据本文所公开的原理的海上塔的实施例的透视图；图2是图1的塔的前视图；图3是图2的立柱中的一个的横截面图；图4是图2的压载可调节室的放大示意图；图5是图2锚的放大横截面图；图6是图2的在锚的安装或移除期间部分地穿入海床的锚的放大横截面图；图7-18是图1的塔的海上布置、运输和安装的示意顺序图；并且图19是图1的固定到海床并且相对于海床枢转的塔的前视图。具体实施方式下列讨论涉及各个示例性实施例。然而，本领域的技术人员应当理解，本文所公开的示例具有宽泛的应用，并且任何实施例的讨论仅意味着为该实施例的示例，并且不旨在暗示本公开(包括权利要求)的范围被限制于该实施例。贯穿下列描述和权利要求所使用的某些术语用以表示具体的特征或部件。如本领域的技术人员将了解的，不同的人员可以用不同的名称表示相同的特征或部件。本文档不旨在区别在名称而非功能上不同的部件或特征。附图不一定按比例。为了清晰和简明，本文的某些特征和部件可能按比例夸大或以某种程度的示意形式示出，并且常规元件的一些细节可能未示出。在下列讨论中以及在权利要求中，术语“包括”以及“包含”以开放形式使用，并且因此，应被解释为意味着“包括但不限于...”。另外，术语“联接”旨在意味着间接或直接连接。因此，如果第一装置联接到第二装置，则该连接可以是通过直接连接或通过经其它装置、部件以及连接件的间接连接。此外，如本文所使用的，术语“轴向”和“轴向地”大体意味着沿着或平行于中心轴线(例如，本体或端口的中心轴线)，而术语“径向”和“径向地”大体意味着垂直于中心轴线。举例来说，轴向距离表示沿着或平行于中心轴线测量的距离，并且径向距离意味着垂直于中心轴线测量的距离。现在参照图1和图2，示出根据本文所公开的原理的海上塔100的实施例。塔100被示出为布置在水101中并且在海上现场处可释放地联接到海床102。因此，塔100可被称为底基结构，它被理解为，底基海上结构直接被锚固至海床并且不依靠系泊系统来维护它们在安装现场处的位置。一般而言，塔100可被布置在海上以钻探海底井眼和/或从海底井眼开采烃类。在该实施例中，塔100包括细长壳体110和在海面1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于布置和安装海上塔的方法，包括以下步骤：(a)将壳体支撑在单一船的甲板上，并且将干舷部支撑在安装到所述船的一对轨道上，其中所述壳体包括第一端、与所述第一端相对的第二端以及联接到所述第二端的锚；(b)在所述船上将所述壳体和所述干舷部运输到海上安装现场处；(c)对所述船进行压载；(d)在步骤(c)期间或之后使所述壳体浮动离开所述船；(e)将所述壳体操纵在所述一对轨道之间；(f)对所述船进行压载或对所述壳体进行卸压载；(g)在步骤(f)期间使所述干舷部与所述壳体一起提升离开所述一对轨道以形成浮力塔；(h)对所述壳体进行压载以降低所述浮力塔；(i)利用所述锚穿入海床；以及(j)在步骤(i)之后，允许所述浮力塔绕所述壳体的下端纵摇。2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(j)包括允许所述塔相对于竖直方向纵摇小于10°的最大纵摇角。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述锚具有小于3:1的纵横比。4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：在步骤(d)期间使所述壳体在海面上沿水平定向浮动；在步骤(d)之后且在步骤(e)之前将所述壳体从水平定向转变到竖直定向，且所述第一端布置在所述第二端上方。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述壳体包括可变压载室和第一浮力室，所述可变压载室轴向地定位在所述第一端与所述第二端之间，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：莱勒·大卫·芬，爱德华·E·霍顿三世，詹姆斯·V·马厄，
申请(专利权)人：霍顿维森深水公司，
类型：
国别省市：