[發明專利]柱筒殼體的載出方法

有效

• 申請號: 201110463157.4
• 申請日: 2011-12-14
• 公開（公告）號: CN102561356A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: J·A·哈尼;B-L·勞
• 申請（專利權）人: J.雷.麥克德莫特股份有限公司
• 主分類號: E02D15/08
• 分類號: E02D15/08
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 劉佳

優先權要求

本申請要求申請日為2010年12月14日、申請號為61/422,712的臨時申請作為優先權。

技術領域

本發明總地涉及漂浮離岸結構，更具體的是涉及柱筒型殼體(spar?hull)的載出、浮離和渠道拖拽。

背景技術

在離岸鉆井和生產工業中具有很多現有的柱筒殼體(立管浮筒殼體)的設計。這些設計包括桁架柱筒、傳統柱筒以及單元柱筒。這里描述的此類柱筒殼體結構涉及任何漂浮結構平臺，如：離岸工業領域的普通技術人員可以理解的任何漂浮生產和/或鉆井平臺或者具有開放中央井結構的船。

所述柱筒支撐上甲板結構，并且包括硬艙、桁架部分以及軟艙。就傳統柱筒而言，所述硬艙和所述軟艙之間采用圓柱體替代桁架進行連接。所述硬艙提供了支持所述殼體結構、立管以及上甲板的大部分浮力。所述硬艙被劃分成多個腔室，通過調節其中的壓載水，從而控制所述柱筒的浮力和穩定性。

當所述柱筒被放置在它的離岸操作位置時，所述柱筒的圓柱體會暴露給海洋中的水流。所述水流作用在所述柱筒的圓柱體上產生VIV(渦激震動)。因為所述VIV可以產生所述柱筒不期望的運動，螺旋列板作為消除或者減少所述VIV的手段，被附加到所述柱筒的圓柱狀部分。所述列板從所述硬艙向外延伸并且圍繞所述硬艙以螺旋結構連接。實際上，在離岸工業中采用螺旋列板減少VIV是眾所周知的。

柱筒的所述硬艙的直徑可以是150英尺。所述列板必須從所述殼體向外延伸所述殼體直徑的12-15％的距離才是有效的。所述列板顯著增加了所述硬艙的外徑，但并沒有增加多少浮力。柱筒被橫置著建造、橫置著載出到HLV(載重提升船)上并且橫置著浮離進入水域中。因此，對于更大直徑的柱筒，在建造場地附近沒有足夠的水深，為所述列板端部提供底部間隙。因為所述浮離操作對海洋環境十分敏感，因此所述柱筒必須在所述建造場地附近的保護水域浮離所述HLV。

當所述HLV被壓載向下浮離所述柱筒，所述HLV的甲板浸濕的時候，船載著所述柱筒的所述HLV會經歷最小穩定階段。其產生是因為當HLV的甲板浸濕的時候，所述HLV失去了它的大部分水線面面積，同時所述柱筒還沒有獲得多少水線面面積。習慣上，所述問題采用兩種方法來解決。第一，在所述HLV的甲板浸濕之前，通過HLV的艉部縱傾，從而使所述柱筒的軟艙獲得一些水線面面積。第二，附加穩定模塊被添加到所述HLV的甲板來改善穩定性。

常常，在所述柱筒在保護水域浮離所述HLV之后，所述柱筒必須沿著所述建造場地碼頭移動，以便執行附加工作。一旦所述柱筒完成，它必須沿渠道拖至開放海域。然而，在碼頭邊上沒有為列板端部間隙提供足夠的水深，并且在從所述建造場地引導至所述開放海域的所述渠道中沒有足夠的列板端部的底部間隙。

解決所述間隙問題的一種方法是在海上安裝所述列板的部分。采用這種方式，在所述柱筒到碼頭邊的運動過程中，或者在渠道拖拽期間，所述列板沒有突出在所述硬艙的“鼓腹”之下。這種方法曾經被嘗試，并且發現比預期的更困難和昂貴。

對通過現有的HLV船來進行載出和浮離來說，大直徑柱筒的重量和垂直重心太大。解決的方法是分兩部分來建造所述柱筒，然后分別載出和運輸每一部分，浮離所述單獨的部分，然后在它們浮到保護水域上時將它們連接。然而，這增加了建造所述柱筒的成本和難度，并且不是最好的解決辦法。

因此，可以看出存在改進柱筒型結構的載出以及運輸至開放水域的方法的需求。

發明內容

本發明考慮到在已知的技術中的缺陷，并且得出為大直徑柱筒的列板頂端給予足夠間隙的方法和裝置。另外，本發明使采用現有的HLV將大直徑柱筒以一個整體載出和浮離成為可能。本發明同樣應用于載出其他結構物，例如甲板。

U型艙被放置在HLV的船艉和建造場地碼頭之間。所述U型艙裝配有載出軌道。在載出期間，所述柱筒沿著U型艙的軌道滑到HLV上面。所述柱筒的端部一部分在HLV上，一部分在U型艙上。所述U型艙人為地延長了HLV的長度，并且提供額外的浮力和水線面面積，從而在載出期間確保現有的HLV提升柱筒離開建造場地軌道。

在載出到HLV和U型艙上之后，所述柱筒組件被移動到附近的浮離地點。所述地點必須具有用來浮離的足夠的吃水深度。大多數的浮離地點在建造場地附近的保護水域中，要求挖一提供所需吃水深度的深坑。所述HLV將被向下壓載使柱筒浮離HLV。所述U型艙提供足夠的額外浮力和水線面面積從而確保浮離實現。