МОРСКАЯ ГРАВИТАЦИОННАЯ ПЛАТФОРМА Российский патент 1994 года по МПК E02B17/00 

Изобретение относится к морским гидротехническим сооружениям на континентальном шельфе и может быть использовано в качестве опорного основания для бурения скважин, добычи, переработки и хранения полезных ископаемых, добываемых со дна мирового океана.

Известны морские стационарные платформы, установленные на континентальном шельфе, основными элементами которых являются опорный блок (основание), несущие колонны и верхнее строение, собранное из блоков на палубе. Устойчивость таких платформ от сдвига и опрокидывания обеспечивается с помощью свай, задавливаемых глубоко в грунт.

Погружение свай в морское дно является наиболее трудоемким и опасным этапом установки платформы на место эксплуатации. В случае необходимости перемещения платформы на другое место сваи необходимо вытащить из грунта, что очень затрудняет проведение операции по переводу платформы на новую точку эксплуатации. При этом снятию платформы с грунта препятствует присос, что характерно особенно для глинистых грунтов.

Известна также платформа гравитационного типа, которая для облегчения снятия с грунта и перемещения на другое место работы содержит остающееся на дне моря основание, к которому крепится нижняя поверхность конструкции платформы.

Однако, при установке платформы на ранее закрепленное на грунте основание требуется обеспечить высокую точность наведения платформы, что в условиях открытого моря трудно выполнить.

Для закрепления платформы к основанию и освобождения ее при снятии с точки эксплуатации требуется выполнить большой объем трудоемких водолазных работ. Кроме того, механизм прикрепления платформы к основанию в морской воде подвержен интенсивной коррозии и требует применения специальных защитных мероприятий.

В качестве прототипа выбрана известная конструкция платформы, содержащей верхнее строение, основание, выполненное в форме понтона, и размещенные между ними опорные колонны.

При постановке платформы на место эксплуатации основание-понтон с помощью подъемных механизмов опускается на грунт и после этого в балластные цистерны понтона принимается балласт. После этого посредством подъемных устройств по опорным колоннам осуществляется подъем верхнего строения на необходимую высоту. Операция по снятию платформы с точки бурения осуществляют в обратной последовательности.

Для такой конструкции платформы характерны вышеописанные недостатки, свойственные конструкциям платформ, выбранным в качестве аналога. Кроме этого, после постановки платформы на место основные внешние нагрузки воспринимают опорные колонны и элементы подъемного механизма. Известны конструкции подъемных механизмов червячно-реечного, гидравлического и других типов. Известно также, что наибольшее количество аварий на платформах такого типа происходит из-за отказов элементов этих механизмов.

Цель изобретения является снижение трудоемкости при постановке платформы на точку эксплуатации, а также при снятии ее с точки эксплуатации.

Указанная цель достигается тем, что фундаментная плита выполнена автономной, а опорная конструкция - в виде опорной колонны, жестко соединенной своей верхней частью с палубой верхнего строения, а нижней частью с понтоном, имеющим снизу конусный выступ, который входит в конусное отверстие фундаментной плиты при погружении платформы.

На фиг. 1 изображена предлагаемая платформа, общий вид; на фиг. 2 и 3 - схема постановки платформы на точку эксплуатации.

Морская гравитационная платформа состоит из фундаментной плиты 1 опорной конструкции, выполненной в виде опорной колонны 2, соединенной с конусным отверстием, с опорным понтоном 3 с конусным выступом, расположенным в его нижней части, а сверху на опорной колонне установлена палуба 4 с технологическим оборудованием 5.

Постановка платформы на точку эксплуатации осуществляется следующим образом.

Фундаментная плита 1 закрепляется на морском дне в заданной точке эксплуатации (см. фиг. 2), после этого опорный понтон 3 со всеми элементами конструкции платформы отбуксировывается на место работы и с помощью буксирных судов наводится на плиту 1. При этом допускается расцентровка осей конусного выступа на опорном понтоне и конусного отверстия в фундаментной плите. Величина расцентровки зависит от геометрических параметров конусных элементов конкретной конструкции платформы. После этого начинается прием жидкого балласта в опорный понтон, он начинает погружаться, при этом его конусный выступ входит в конусное отверстие фундаментной плиты, происходит центровка осей конусов и опорный понтон 3 точно садится на опорную плиту (см. фиг. 3). При этом устойчивость платформы от сдвига и опрокидывания относительно фундаментного основания обеспечивается за счет собственной массы, балласта, принятого на опорный понтон, и за счет сил трения, возникающих на конических поверхностях опорного понтона и фундаментной плиты.

Снятие платформы с точки эксплуатации для перевода ее на другое место работы осуществляется с помощью дебалластировки опорного понтона.

Фундаментная плита при этом остается на грунте. Таким образом для установки платформы на новом месте необходимо на грунте закрепить новую фундаментную плиту.

Предлагаемая конструкция платформы позволяет обеспечить возможность перевода платформы с места на место без выполнения трудоемких работ по вытаскиванию свай из грунта и преодолению присоса основания платформы к грунту.

Использование: в качестве опорного основания для бурения скважин, добычи, переработки и хранения полезных ископаемых, добываемых со дна мирового океана. Сущность: платформа, состоящая из опорной конструкции с несущей колонной 2 и палубой 4, имеет остающееся на дне онование, к которому крепится вся конструкция. Остающееся на дне основание выполнено в виде фундаментной плиты 1, имеющей сужающееся вниз конусное отверстие, а опорная часть платформы выполнена в виде понтона, имеющего снизу конусный выступ, который входит в конусное отверстие фундаментной плиты при погружении платформы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. МОРСКАЯ ГРАВИТАЦИОННАЯ ПЛАТФОРМА, содержащая установленную на дне фундаментную плиту с конусным сужающимся вниз отверстием, верхнее строение, связанное с фундаментной плитой опорной конструкцией, отличающаяся тем, что, с целью снижения трудоемкости работ при постановке платформы на точку эксплуатации, а также при снятии ее с точки эксплуатации, фундаментная плита выполнена автономной, опорная конструкция выполнена в виде опорной колонны, жестко соединенной своей верхней частью с палубой верхнего строения, а нижней частью - с опорным понтоном, имеющим конусный выступ в нижней части, адекватный конусному отверстию фундаментной плиты. 2. Платформа по п.1, отличающаяся тем, что на опорном понтоне и на фундаментной плите выполнены соответственно дополнительные выступы и отверстия.