用于连接至浮体结构的方法
【专利摘要】一种将构件连接至浮体结构的方法，所述方法包括：将所述浮体结构设置于水体中以及使所述构件附连至所述浮体结构。所述方法还包括改变所述浮体结构的方位以及使所述构件与设置于所述浮体结构下部之上的连接装置对准。
【专利说明】
用于连接至浮体结构的方法
技术领域
[0001]本发明公开的实施方式总体上涉及用于连接至浮体结构的方法。更具体的，本发明公开的实施方式涉及用于将一个或多个构件如立管连接至浮体结构如半潜式平台的方法。
【背景技术】
[0002]在油田作业中，浮体结构如半潜式平台(“semis”)和驳船常用于各种作业中，包括但不限于油气勘探、油气钻探和开采、安全平台以及大型起重机。这些作业可能包含多个立管、受拉构件或其他能够连接至浮体结构的设备。
【发明内容】
[0003]总之，本发明一方面涉及一种将构件连接至浮体结构的方法，所述方法包括将所述浮体结构设置于水体中，使所述构件附连至所述浮体结构，改变所述浮体结构的方位，以及使所述构件与设置于所述浮体结构下部之上的连接装置对准。
[0004]总之，本发明另一方面涉及一种将构件连接至半潜式平台的方法，所述方法包括将所述半潜式平台设置于水体中，使所述构件附连至所述半潜式平台的上体;使所述构件与设置于所述半潜式平台下体之上的连接装置对准，以及使设置于所述构件之上的颈圈与所述连接装置的适配器啮合。
[0005]本发明的其他方面由于以下的描述和所附权利要求书将是显而易见的。
【附图说明】
[0006]图1A-1B示出根据本发明的一个或多个实施方式的浮体结构。
[0007]图2A-2B示出根据本发明的一个或多个实施方式的连接装置。
[0008]图3A-3B示出根据本发明的一个或多个实施方式的构件和连接装置。
[0009 ]图4示出根据本发明的一个或多个实施方式的浮体结构。
【具体实施方式】
[0010]现在将参考附图详细描述本发明的【具体实施方式】。各个图中相同的附图标记指代相同的元件以保持一致。此外，在以下对本发明的实施方式进行的详细描述中，陈述了大量细节以对本发明提供更全面的理解。但是，对于本领域普通技术人员来说显而易见，本发明所公开的实施方式在没有这些具体细节的情况下也可以实施。在其他示例中，已知特征不再赘述以避免不必要的繁琐的描述。
[0011 ]此外，本领域技术人员将领会当在描述将第一元件设置于第二元件上时，应当理解为所述设置可以是将所述第一元件直接设置在所述第二元件之上，或者是将所述第一元件间接设置在所述第二元件之上。例如，可以比如通过使第一元件与第二元件彼此直接接触而将所述第一元件直接设置在所述第二元件之上，或者可以通过使第三元件和/或附加元件设置于所述第一和第二元件之间而将所述第一元件间接设置在所述第二元件之上。
[0012]如图1A-1B所示的根据一个或多个实施方式的浮体结构。在一个或多个实施方式中，图1A-1B中所示的一个或多个元件可被省去、重复和/或替代。相应的，不应将本发明视同限于图1A-1B中所示的元件的具体设置。
[0013]在图1A-1B中，示出浮体结构101，其具有下部103和上部105。如图所示，上部105包括通常用于钻探、开采或其他作业的甲板107。可以在甲板107设置作业设备、人员以及作业传动装置。可以将甲板107置于水体(未示出)表面上方并可用柱体109A、109B、109C和109D将其支撑。在一个或多个实施方式中，可将所述浮体结构设于海上(未示出)。在一些实施方式中，上部105可以是所述浮体结构101的上体且所述下部103可以是所述浮体结构101的下体。
[0014]如图所示，柱体109A、109B、109C和109D设置于上部105和下部103之间。柱体109A、109B、109C和109D可以用于支撑甲板107并还可以起到仓库的作用。在一个或多个实施方式中，柱体109A、109B、109C和109D可以包括一个或多个压载舱室。这样，柱体109A、109B、109C和109D可用于控制浮体结构101在海上的浮力。并且，所述浮体结构101可包括多个设于柱体109A、109B、109C和109D、上部105和下部103中的一个或多个之上或内侧的可压载浮筒和/或舱室(未示出)，以控制所述浮体结构101的浮力和/或重心。压载结构(压载浮筒、柱体和/或舱室)可用水或其他压舱物或压舱物的组合填充或者可以释放/排放水或其他压舱物或压舱物的组合以稳定和控制所述浮体结构101的浮力并调节其重心。
[0015]如所示出，下部103可以包括浮筒基座111，其具有设于其上或与其连接的柱体109A、109B、109C和109D。与上述情况类似，浮筒基座111可包括一个或多个可压载舱室(未示出)用以控制所述浮体结构101的浮力和调节其重心。所述压载结构(压载浮筒、柱体和/或舱室)可用水或其他压舱物或压舱物的组合填充或释放/排放水或其他压舱物或压舱物的组合以稳定并控制所述浮体结构101的浮力。
[0016]所述浮筒基座111从侧视、俯视或两者的角度观看其形状可以大体上是矩形。普通技术人员应当知道所述浮筒基座、甲板和柱体的形状并不限于上述和附图中所示的形状、大小、设置和配置。例如，浮体结构101可以是单柱浮体结构比如柱体式平台，其包括使用单个柱体与下体连接的上体。并且或可选地，浮体结构1I的下体可被包括在一个或多个柱体之上或可以是一个或多个柱体的一部分。如本文所述，所述浮体结构101可以是半潜式平台、柱体式平台、沉箱罐、浮式采油装置、驳船或本领域已知的其他浮体结构。
[0017]在一个或多个实施方式中，可将一个或多个构件连接至所述浮体结构101。所述一个或多个构件可以是受拉构件或锚泊线用以保持或调节所述浮体结构101的位置。并且，所述一个或多个构件可以是脐带管或其他线路用来传送流体比如石油和天然气或可以包括电子线路用来控制一个或多个装置。总之，所述一个或多个构件可以包括本领域已知的任一构件，比如受拉构件、延长构件、锚泊线、立管、锚绳、电线、链条等。
[0018]例如，可将构件113附连至浮体结构101的上部105。在一个或多个实施方式中，可以将构件113附连至设于上部105的甲板107之上的滑轮系统115。并且，可使构件113连接至浮体结构101的下部103。如所示出，可使构件113连接至设于下部103浮筒基座111之上或其一部分的连接装置117。一些实施方式之中，例如可使用滑轮系统115使所述构件113降低至与所述连接装置117啮合。
[0019]并且，在一个或多个实施方式中，可使用所述可压载舱室和/或一个或多个受拉构件用来调节浮体结构101的方位和姿态。可操控所述可压载舱室和/或一个或多个受拉构件以使浮体结构1I定位和/或调节浮体结构1I的六自由度的一个或多个。可使用所述可压载舱室和/或一个或多个受拉构件调节的六自由度可以包括三轴移动(向前和向后、向上和向下、向左和向右)，以及绕上述各轴的旋转(倾斜、左右摇摆和滚动)。
[0020]在一些实施方式中，可调节所述浮体结构101的位置、姿态和方位以使构件与连接装置对准。例如，在一个或多个实施方式中，可调节或另行使用如本文所述或本领域已知的压舱技术和受拉构件操控所述浮体结构101的位置、姿态和方位以使构件113与连接装置117对准。此后，可使所述构件113定位以与连接装置啮合。可通过降低所述构件而使所述构件113进入连接装置117或附连至所述连接装置117的适配器(未示出)而定位。
[0021]现参考图2A-2B，示出根据一个或多个实施方式的连接装置。在一个或多个实施方式中，可省去、重复和/或替代图2A-2B中所示的一个或多个元件。相应的，本发明不应被认为仅限于图2A-2B中所述的元件的具体设置。
[0022]在图2A-2B中，连接装置201包括适配器203，其可与通口 204啮合或脱离。如所示出，通口 204可包括或依附于板材。在该实施例中，所述板材包括两个侧板205A和205B。但是，普通技术人员将应当知道并领会该板材可以只包括单个板材或可以包括彼此相连并形成能够容纳适配器203的单个板材结构的多个板材。
[0023]在一个或多个实施方式中，将侧板205A和205B配置为固定于结构207。所述结构207可以是半潜式平台、柱体、浮筒、下体、上体和/或本领域已知的其他结构或元件。可使所述侧板205A和205B通过焊接、螺栓连接和/或本领域已知的其他方式或途径永久性或临时性固定于该结构。所述侧板205A和205B还可以是结构207的一部分或组成部分。此外，可以使用一个或多个中间固定装置(未示出)比如支架使所述侧板205A和205B固定于结构207。
[0024]在一个或多个实施方式中，可将适配器203配置为与侧板205A和205B嗤合和/或分开。一旦啮合，可使用锁紧器209A和209B支撑和/或固定适配器203。使锁紧器209A和209B配置为使其限制适配器203相对于侧板205A和205B的活动。在其他实施方式中，适配器203可以是侧板205A和205B的整体的一部分以形成单个装置。并且或可选地，适配器203和侧板可以是结构207的一部分或是形成于该结构207之内的单个装置。适配器203可被配置为附连至如包括但不限于电线、锚泊线、立管，链条等构件的设备或其他结构。
[0025]现参考图3A-3B，示出根据一个或多个实施方式的连接装置和构件。在一个或多个实施方式中，图3A-3B所示的一个或多个元件可以省去、重复和/或替代。相应的，本发明不应被认为仅限于图3A-3B中所示的元件的具体设置。
[0026]如图3A-3B所示，可如上所述将构件301连接至浮体结构的下体303。在一个或多个实施方式中，浮体结构的下体303可以设于水体中，并且特别地，下体303可以是在水面以下。构件301可以连接至浮体结构上体的远端(未示出)。在其他实施方式中，可将构件301以其长度上任一点附连至浮体结构的上体。如上所述，还可以使构件301与滑轮系统啮合或附连。可使用滑轮系统控制构件301的位置或将其用作上体之上可以附连构件301的附连点。
[0027]如所示出，可通过调节构件301相对于浮体结构和下体303的位置将构件301连接至下体303。所述构件301位置的调节可以使用如上所述的滑轮系统，或通过使用与所述浮体结构连接或分开的绞车系统，其可用于推动和/或拉动构件301至相对于所述浮体结构的具体位置。并且或可选的，所述浮体结构的位置和/或方位可相对于所述构件301进行调节。
[0028]如图3A-3B所示，在一个或多个实施方式中，可以调节或改变所述浮体结构的方位以使构件301相对于下体303对准。此外，可以调节所述浮体结构的方位使构件301相对于设于下体303之上或为下体303—部分的连接装置305对准。
[0029]为改变或调节所述浮体结构相对于构件301的方位，可以操控一个或多个压载舱室。如上所提到的，所述一个或多个压载舱室可以包括在所述浮体结构任一元件之内或设于其上，所述任一元件比如但不限于下体、上体、一个或多个柱体或任意本领域已知的其他结构。可以调节所述浮体结构的浮力以控制和改变所述浮体结构相对于所述构件的方位。所述浮体结构浮力的调节可以通过本领域任意方式进行，比如通过改变所述浮体结构在水中的有效面积或弹簧刚度或例如通过填充和/或排放浮体结构的一个或多个压载舱室。
[0030]参考图4，示出根据本发明的浮体结构401，其方位通过控制和/或操控根据本发明一个或多个实施方式的浮体结构401的浮力而被调节。如所示出，所述浮体结构401并非关于地平线水平设置。特别是，所述浮体结构401的姿态和/或方位相对于垂直向和/或垂直轴是歪斜的。
[0031]回顾图3A-3B，一旦构件301与下体303和/或连接装置305对准，可引导所述构件305至相对于下体303的适当位置。如图3A-3B所示出的，所述构件301包括被配置为与连接装置305对应的颈圈307。特别的，将颈圈307设计为具有可被引导至与连接装置305啮合的锥形部。类似的，所述连接装置305可包括适配器，其具有将颈圈307的锥形部引导至适当位置的锥形部。在一个或多个实施方式中，所述构件301可相对于所述连接装置305滑动并可与所述浮体结构的下体303适当的配合和连接。例如，通过使构件301相对于连接装置305降低，所述构件301可以与连接装置305啮合并可连接至所述浮体结构。
[0032]在一个或多个实施方式中，构件301可包括适配器，其被配置为与所述连接装置的通口啮合。例如，可将对应于连接装置的通口和/或侧板的适配器设置在构件301之上或与其附连。一旦附连之后，如上所述，构件301可滑动至适当的位置，使得构件301与下体303的连接装置305啮合并将其连接至所述浮体结构。
[0033]此外，在一个或多个实施方式中，如上所述，构件301相对于所述浮体结构的位置还可以由绞车系统和/或滑轮系统来调节。并且或可选的，构件301相对于所述浮体结构的位置可如下调节，通过将构件301的一部分或其远端附连至水下设备如潜水艇并使用所述水下设备(未示出)来控制构件301的位置。
[0034]如上所述，构件301可以包括受拉构件、延长构件、锚泊线、立管、锚绳、电线和链条中的任意一种或本领域已知的任一其他构件。所述压载结构(压载浮筒、柱体和/或舱室)可用水或其他压舱物或压舱物的组合来填充或可以释放/排放水或任一其他压舱物或压舱物的组合以稳定和控制所述浮体结构的浮力。此外，可以调节和/或操控所述浮体结构的姿态和其六自由度的一个或多个以使构件与所述浮体结构对准。如上所述，所述浮体结构可以是任一浮体结构如半潜式平台、平台、沉箱罐、浮式采油装置、驳船或本领域已知的任意其他海上结构。
[0035]根据本发明的一个或多个实施方式的将构件连接至浮体结构的方法可以有效并快速地将一个或多个构件连接至浮体结构。这些方法还可以不要求使用绞车系统以拉动和/或推动构件至相对于浮体结构的具体位置。并且，可以减少用来操作这种系统的人员和设备，从而减少冒险人员的数量和原本对于进行这种连接是必须的资源的数量。
[0036]虽然已经通过有限量的实施方式描述了本发明，得益于本发明的本领域技术人员将领会可以设计出其他不背离本发明范围的实施方式。因此，本发明的范围仅由所附权利要求书来限定。
【主权项】
1.一种将构件连接至浮体结构的方法，所述方法包括: 将所述浮体结构设置于水体中； 使所述构件附连至所述浮体结构； 改变所述浮体结构的方位；以及 使所述构件与设置于所述浮体结构下部之上的连接装置对准。2.根据权利要求1所述的方法，其中，使所述构件附连至所述浮体结构包括使所述构件自所述浮体结构的上部悬置。3.根据权利要求1所述的方法，其中，使所述构件附连至所述浮体结构包括使所述构件自设置于所述浮体结构上体之上的附连装置悬置。4.根据权利要求1所述的方法，还包括通过使所述构件下降至所述连接装置之中而使所述构件与所述连接装置啮合。5.根据权利要求4所述的方法，其中使所述构件与所述连接装置啮合包括使设置于所述构件之上的颈圈与所述连接装置的适配器啮合。6.根据权利要求4所述的方法，其中使所述构件与所述连接装置啮合包括使所述构件与适配器啮合以及使所述适配器附连至所述连接装置。7.根据权利要求4所述的方法，其中使所述构件与所述连接装置啮合包括沿设置于所述构件之上的颈圈的锥形部滑动所述连接装置的适配器。8.根据权利要求6所述的方法，其中所述颈圈的锥形部对应于所述适配器的锥形部。9.根据权利要求1所述的方法，其中改变所述浮体结构的方位包括操控所述浮体结构的一个或多个压载舱室以调节所述浮体结构的姿态。10.根据权利要求1所述的方法，其中调节所述浮体结构的姿态包括操控一个或多个锚泊缆绳以调节所述浮体结构的六自由度的至少一个。11.根据权利要求10所述的方法，其中操控一个或多个压载舱室包括填充和/或排放所述一个或多个压载舱室的一部分以调节所述浮体结构的浮力和重心。12.根据权利要求1所述的方法，其中所述浮体结构包括选自于由浮式采油装置、半潜式平台、驳船、柱体式平台以及海上船只组成的组中的至少一种。13.根据权利要求1所述的方法，其中所述构件包括选自于由受拉构件、立管、锚泊线以及脐带管组成的组中的至少一种。14.一种将构件连接至半潜式平台的方法，所述方法包括: 将所述半潜式平台设置于水体中； 使所述构件附连至所述半潜式平台的上体； 使所述构件与设置于所述半潜式平台下体之上的连接装置对准；以及 使设置于所述构件之上的颈圈与所述连接装置的适配器啮合。15.根据权利要求14所述的方法，其中使所述构件与所述连接装置对准包括操控一部分压载舱室以调节所述半潜式平台的姿态。16.根据权利要求14所述的方法，其中使所述构件与所述连接装置对准包括填充和/或排放一个或多个压载舱室以调节所述半潜式平台的浮力和重心。17.根据权利要求14所述的方法，其中使所述构件与所述连接装置对准包括在所述半潜式平台的周围移动配重以调节所述半潜式平台的浮力和重心。18.根据权利要求14所述的方法，其中使所述构件与所述连接装置对准包括相对于所述半潜式平台调节所述构件19.根据权利要求14所述的方法，其中使所述构件的颈圈与所述连接装置的适配器啮合包括相对于所述连接装置移动所述构件。20.根据权利要求14所述的方法，其中所述构件包括选自于由受拉构件、立管、锚泊线以及脐带管组成的组中的至少一种。
【文档编号】B63B35/44GK105857531SQ201510856684
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年11月30日
【发明人】奥托·达席尔瓦, M·Ed·内达尔
【申请人】埃斯马离岸公司