[發明專利]自升式鉆井平臺與海上固定平臺對接定位引導方法

無效

• 申請號: 201210545112.6
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN102975816A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 鄒鐵軍;張國利;杜軍波;孟巍;牛慧軍;解晶;孫立剛
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍92941部隊
• 主分類號: B63B9/00
• 分類號: B63B9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域

本發明涉及的是一種海上平臺對接定位引導方法，尤其是一種自升式鉆井平臺與海上固定平臺對接定位引導方法。?

二、背景技術

海洋石油鉆井平臺是海洋油氣開發的基礎裝備，目前海洋石油裝備產業在海洋油氣產業持續快速發展的帶動下，正處于高速發展的新時期。鉆井平臺與海上固定平臺對接定位是一項精度要求高、施工復雜的海洋工程。在鉆井平臺對接移動過程中，由于受到風及海流的影響，鉆井平臺會產生晃動，且自身無動力系統，在接近固定平臺時易刮碰固定平臺；同時固定平臺都延伸出多條管線，定位過程也存在鉆井平臺樁腿刮碰海底管線的風險。所以，采用較為先進的對接定位引導方法尤為重要。以往傳統的自升式鉆井平臺與海上固定平臺對接定位引導方法是采用聲學定位的方法，基本原理是聲學測量系統收發換能器向水下應答器發送詢問信號，應答器收到收發換能器的信號后發送應答信號，收發換能器通過測量聲學信號來測定目標距收發換能器的距離。即在鉆井平臺與固定平臺對接前，鉆井平臺的船底安裝收發換能器，固定平臺水下樁腿安裝應答器來實現鉆井平臺與固定平臺相對距離測量。該方法存在有以下不足：一是精度低，水聲定位系統誤差在2米左右；二是安裝調試程序復雜，具有危險性，收發換能器及應答器的安裝都需要潛水員潛水作業，具有一定的人身作業安全隱患；同時安裝位置需要不斷校準，費時費力，作業周期長；三是水下設備在作業時，易被刮碰而損壞，故障率高。?

三、發明內容

為了解決現有技術的不足，本發明的目的是提供一種作業安全可靠、定位精度高的自升式鉆井平臺與海上固定平臺對接定位引導方法。?

實現本發明的目的采用的技術方案是：該平臺對接定位引導方法步驟是：?

(1)設備的安裝：DGPS天線安裝在平臺頂部開闊處，接收機安裝在中控室；電羅經及光纖陀螺航姿設備安裝在中控室內，在鉆井平臺調平狀態下調整光纖陀螺航姿系統設備基座使其保持水平，同時調整電羅經及光纖陀螺航姿設備首向線與鉆井平臺艏艉線平行；自動跟蹤全站儀安裝在鉆井平臺尾部，反射棱鏡安裝在固定平臺上。?

(2)引導鉆井平臺拖航：對接定位引導系統引導鉆井平臺撤離原停留位置拖航至固定平臺所在的作業海區。?

(3)引導鉆井平臺粗就位：鉆井平臺在主拖船的拖帶下，在定位引導系統實時顯示鉆井平臺航向、位置、速度以及鉆井平臺與固定平臺的相對距離和方位下，引導鉆井平臺到粗就位的預定位置。?

(4)引導拋錨船布錨：粗就位結束后，定位系統引導拋錨船在設計位置布錨，使錨產生有利于鉆井平臺與固定平臺對接的最佳合力；若作業區附近分布海底管線、電纜等水下設施，錨位點設計時要求錨位點與水下管線等設施距離要大于100米；若錨位要跨過管線要求錨位點與管線距離要大于200米。?

(5)固定平臺位置及方位復測：原有固定平臺的位置及方位數據不一定正確，因此要由技術人員攜帶定位測向設備上固定平臺上完成固定平臺位置及方位的復測。?

(6)引導鉆井平臺完成精就位：選擇在平潮或流速較小的海況下，在定位系統引導下，通過四個錨及使用拖船進行拖曳的合力作用使鉆井平臺到達設計位置完成精就位與固定平臺對接；同時盡量要通過調整各水艙儲水量，保證鉆井平臺在精就位過程中船體保持水平(船體的傾斜會產生位置偏差)。?

(7)鉆井平臺位置及方位復測：壓載結束后，鉆井平臺調平，定位系統對鉆井平臺的最終位置進行復測，現場向甲方監督提供最終結果。?

所述的鉆井平臺粗就位位置具體要求為：鉆井平臺到固定平臺中心距離：60～90米，鉆井平臺方位偏差：＜5°。?

所述的鉆井平臺與固定平臺對接時，要滿足以下天氣條件：風速小于8米/秒，浪高小于1米。?

本發明采用的方法與現有技術相比，有以下優點：?

(1)設備安裝使用簡單可行。定位引導系統設備重量輕、體積小、攜帶方便，設備安裝簡單，取消潛水作業，縮短工期，提高工作效率。?

(2)系統定位精度高。系統整體技術性能及指標如下：?

●系統可以實現三維定位?

●目標高精度自由跟蹤，無需手動操作?

●具有虛擬現實場景實時顯示能力?

●橫搖精度：0.05°?

●縱搖精度：0.05°?

●航向精度：0.1°?

●相對位置測量精度：0.05m?

●數據更新率：10Hz?

(3)該方法還具有直觀性、安全性、可靠性、實時性、容錯性等多方面優點。?

四、具體實施方式