ЗАЩИТНАЯ КОНСТРУКЦИЯ ВОДООТДЕЛЯЮЩЕЙ КОЛОННЫ САМОПОДЪЕМНОЙ ПЛАТФОРМЫ Российский патент 2016 года по МПК E02B17/02 E02B17/08 B63B35/44 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится в основном к технологии морских буровых платформ, а более конкретно к защитной конструкции водоотделяющей колонны самоподъемной платформы, обеспечивающей защиту водоотделяющей колонны от нагрузок со стороны морского льда.

Уровень техники

Когда самоподъемная платформа бурит скважины на участках, на которых возможно образование морского льда, требуется защита водоотделяющих колонн от воздействия морского льда. Существующие варианты включают:

1. Бурение без защиты водоотделяющей колонны;

2. Создание покрытий на водоотделяющей колонне для защиты от коррозии, загрязнения и т.д., но не обеспечивающих защиту от ударных воздействий со стороны крупных кусков льда или кораблей;

3. Бурение при помощи платформы с минимальным устьем скважины, которая служит опорой для устья скважины и кондуктора, но не предназначена для защиты от больших усилий, например от ударных воздействий льда;

4. Бурение при помощи основательной защитной конструкции, такой как коническая свайная одиночная опора; и

5. Бурение с большой комбинированной бурильной и добывающей платформы.

Варианты 3, 4 и 5 представляют собой постоянные конструкции, которые не обеспечивают быстрый демонтаж для повторного применения после завершения бурильных работ и являются неэкономичными при разведочном бурении, при котором на одном участке проводится бурение только одной скважины. Поскольку они являются постоянными, их также приходится проектировать для наихудших расчетных условий, поскольку отсутствует возможность их демонтажа при возникновении нетипично высоких нагрузок.

Раскрытие изобретения

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения разработана защитная конструкция водоотделяющей колонны самоподъемной платформы, пригодная для эксплуатации на буровой платформе. В одном варианте осуществления изобретения защитная конструкция водоотделяющей колонны самоподъемной платформы содержит множество приемников соединителей, расположенных на подъемном корпусе, трубчатую втулку, представляющую собой полую конструкцию, которая обеспечивает сквозное прохождение водоотделяющей колонны, опорную конструкцию, соединенную с трубчатой втулкой для обеспечения опоры трубчатой втулки, и множество соединителей, скрепленных с опорной конструкцией, при этом каждый из соединителей скреплен с одним из множества приемников соединителей так, что защитная конструкция водоотделяющей колонны самоподъемной платформы поддерживает водоотделяющую колонну при помощи корпуса самоподъемной платформы.

В другом варианте осуществления защитной конструкции водоотделяющей колонны самоподъемной платформы опорная конструкция содержит две треугольных рамы, идущие от трубчатой втулки под заданным углом, при этом каждая треугольная рама содержит горизонтальную балку, имеющую один ближний конец и один дальний конец, наклонную балку, имеющую один ближний конец и один дальний конец, вертикальную балку, имеющую один верхний конец и один нижний конец, и диагональную балку, имеющую один ближний конец и один дальний конец, причем ближние концы горизонтальной балки и наклонной балки соединены с трубчатой втулкой на более высоких участках крепления, а ближний конец диагональной балки соединен с трубчатой втулкой на более низком участке крепления, причем дальние концы горизонтальных и наклонных балок соединяются и образуют дальний стык, причем дальний конец диагональной балки соединен с наклонной балкой на среднем участке, причем верхние и нижние концы вертикальной балки соединены со средним участком горизонтальных и наклонных балок соответственно. В еще одном варианте осуществления защитной конструкции водоотделяющей колонны самоподъемной платформы опорная конструкция дополнительно содержит два горизонтальных элемента и два поперечных элемента для усиления двух треугольных рам; при этом все четыре усиливающих элемента соединены со средними участками горизонтальной балки и наклонной балки.

В другом варианте осуществления защитной конструкции водоотделяющей колонны самоподъемной платформы каждая из треугольных рам снабжена по меньшей мере двумя из множества соединителей на дальнем стыке и на среднем участке горизонтальной балки.

В другом варианте осуществления защитной конструкции водоотделяющей колонны самоподъемной платформы трубчатая втулка содержит один незамкнутый трубчатый элемент для крепления к опорной конструкции и другой незамкнутый трубчатый элемент, который скреплен при помощи разъемного или подвижного соединения с другим незамкнутым трубчатым элементом; таким образом, после сборки двух незамкнутых трубчатых элементов через них проходит водоотделяющая колонна.

В другом варианте осуществления защитной конструкции водоотделяющей колонны самоподъемной платформы трубчатая втулка содержит один незамкнутый трубчатый элемент для крепления к опорной конструкции и множество зажимов, которые скреплены при помощи разъемного или подвижного соединения с другим незамкнутым трубчатым элементом; таким образом, после сборки одного незамкнутого трубчатого элемента и множества зажимов через них проходит водоотделяющая колонна. В еще одном варианте осуществления защитная конструкция водоотделяющей колонны самоподъемной платформы дополнительно содержит вторую трубчатую втулку, которая захватывается трубчатой втулкой; за счет этого водоотделяющая колонна проходит через вторую трубчатую втулку.

В другом аспекте настоящего изобретения разработана буровая платформа. В одном варианте осуществления самоподъемная буровая платформа содержит корпус самоподъемной платформы, множество опор, проходящих с возможностью скольжения через корпус самоподъемной платформы для поддержания корпуса самоподъемной платформы, водоотделяющую колонну, используемую во время операции бурения, и защитную конструкцию водоотделяющей колонны самоподъемной платформы, содержащую множество приемников соединителей, расположенных на подъемном корпусе, трубчатую втулку, представляющую собой полую конструкцию, которая обеспечивает прохождение через нее водоотделяющей колонны, опорную конструкцию, скрепленную с трубчатой втулкой для поддержки трубчатой втулки и множество соединителей, скрепленных с опорной конструкцией, при этом каждый из множества соединителей скреплен с одним из множества приемников соединителей так, что защитная конструкция водоотделяющей колонны самоподъемной платформы поддерживается корпусом самоподъемной платформы для обеспечения защиты водоотделяющей колонны.

Задачи и преимущества изобретения станут понятны из нижеследующего подробного описания предпочтительных вариантов его осуществления в сочетании с прилагаемыми чертежами.

Краткое описание чертежей

Далее приводится описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения со ссылками на фигуры, на которых аналогичные элементы обозначаются аналогичными ссылочными позициями.

На фиг. 1 показан вид сбоку самоподъемной буровой платформы, использующей защитную конструкцию водоотделяющей колонны самоподъемной платформы в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 2 - вид в изометрии защитной конструкции водоотделяющей колонны самоподъемной платформы в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 3 - вид в изометрии самоподъемной буровой платформы, использующей защитную конструкцию водоотделяющей колонны самоподъемной платформы в условиях наличия морского льда в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 4 - пример зажимающих соединительных средств в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;

на фиг. 5 - пример модульного подхода к установке защитной структуры водоотделяющей колонны самоподъемной платформы, показанной на фиг. 2;

на фиг. 6 - защитная конструкция водоотделяющей колонны самоподъемной платформы в сборе, в которой применен модульный подход, показанный на фиг. 5;

на фиг. 7 - вид в изометрии защитной конструкции водоотделяющей колонны самоподъемной платформы с альтернативным горизонтальным приемником соединителя в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 8 - вид в изометрии горизонтального приемника соединителя в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 9 - защитная конструкция водоотделяющей колонны самоподъемной платформы, соединенная с подъемным корпусом;

на фиг. 10 - вид в изометрии защитной конструкции водоотделяющей колонны самоподъемной платформы в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 11 - вид в изометрии защитной конструкции водоотделяющей колонны самоподъемной платформы в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 12 - вид в изометрии защитной конструкции водоотделяющей колонны самоподъемной платформы в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 13 - вид в изометрии защитной конструкции водоотделяющей колонны самоподъемной платформы, показанной на фиг. 12, в собранном виде;

на фиг. 14 - вид в изометрии защитной конструкции водоотделяющей колонны самоподъемной платформы в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

на фиг. 15 - вид в изометрии защитной конструкции водоотделяющей колонны самоподъемной платформы, показанной на фиг. 14, в собранном виде;

на фиг. 16-18 - установка защитной структуры водоотделяющей колонны самоподъемной платформы, показанной на фиг. 2;

на фиг. 19-22 - установка защитной конструкции водоотделяющей колонны самоподъемной платформы в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

Настоящее изобретение станет более понятно из нижеследующего подробного описания некоторых вариантов его осуществления.

В данной заявке при наличии ссылок на публикации содержимое данных публикаций целиком включается в данную заявку по ссылке для более полного описания уровня техники в той области, к которой относится данное изобретение.

В настоящем изобретении разработана защитная конструкция водоотделяющей колонны самоподъемной платформы, предназначенная для обеспечения защиты водоотделяющей колонны при бурении с самоподъемной буровой платформы. Принципиально данная конструкция предназначена для установки с самоподъемной платформы, при которой она по существу опирается на самоподъемную платформу. Следует заметить, что на представленных фигурах самоподъемная платформа изображена с четырьмя квадратными упрочненными для защиты ото льда опорами, однако следует понимать, что возможно использование других конструкций самоподъемных платформ и опор без изменения сути настоящего изобретения. В частности, возможно применение самоподъемных платформ с тремя или четырьмя опорами, у которых каждая опора имеет квадратную или треугольную конфигурацию. Подобные самоподъемные платформы могут, например, иметь трубчатые, ферменные или снабженные ледозащитными пластинами опоры. Таким образом, самоподъемная платформа, представленная в данном описании, имеет исключительно иллюстративное назначение и не накладывает ограничений на варианты применения описываемого изобретения.

На фиг. 1 показан вид сбоку самоподъемной буровой платформы, использующей защитную конструкцию водоотделяющей колонны самоподъемной платформы в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Самоподъемная буровая платформа 100 содержит корпус 101 самоподъемной платформы, множество опор 102, проходящих с возможностью скольжения через корпус 101 самоподъемной платформы для поддержания корпуса 101 самоподъемной платформы, находящегося выше уровня 108 воды при работе платформы 100, и множество башмаков 103, каждый из которых соединен с одной из множества опор 102 для поддержки опоры 102 за счет проникновения в морское дно 109. Как показано на фиг. 1, самоподъемная буровая платформа 100 обычно снабжена эксплуатационным дополнительным оборудованием, таким как консольная конструкция 104 и подъемный кран 105. Прочие элементы, такие как жилые модули, буровая вышка и т.д. условно не показаны для упрощения чертежей и для концентрации внимания на изобретении. Следует заметить, что хотя самоподъемная платформа показана в виде самоподъемной платформы с независимыми опорами, имеющей консоль, изобретение также может применяться и для других типов самоподъемных платформ, включающих самоподъемные платформы с опорной плитой и платформы, использующие буровые вырезы вместо консолей. Платформа 100 снабжена водоотделяющей колонной 106, предназначенной для использования во время операции бурения, где водоотделяющая колонна 106 скреплена с выходным отверстием, расположенным внутри кессона 107, расположенного ниже уровня морского дна 109. В некоторых случаях используется показанный кессон 107, а в других случаях водоотделяющая колонна может соединяться непосредственно с креплением на уровне или выше уровня морского дна. При отсутствии защиты водоотделяющая колонна 106 подвержена множеству опасных воздействий со стороны воды. Поэтому платформа 100 снабжена защитной конструкцией 1 водоотделяющей колонны самоподъемной платформы для обеспечения защиты водоотделяющей колонны 106. Для размещения защитной конструкции 1 водоотделяющей колонны корпус 101 самоподъемной платформы снабжен множеством приемников соединителей для соединения с защитной конструкцией 1 водоотделяющей колонны, например, как показано на фиг. 1 и 2, множество приемников соединителей содержит два нижних приемника 41 соединителей и два краевых приемника 51 соединителей, подробное описание этих конструкций приводится ниже.

На фиг. 2 показан вид в изометрии защитной конструкции водоотделяющей колонны самоподъемной платформы в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Защитная конструкция 1 водоотделяющей колонны самоподъемной платформы содержит трубчатую втулку 2, опорную конструкцию и множество соединителей 4, 5.

Трубчатая втулка 2 является полой конструкцией, которая обеспечивает прохождение через нее водоотделяющей колонны 106. В некоторых вариантах осуществления трубчатая втулка 2 имеет цилиндрическую конфигурацию для экранирования водоотделяющей колонны 106 от опасных воздействий со стороны воды, например от воздействия морского льда 10, как показано на фиг. 3.

В некоторых вариантах осуществления трубчатая втулка является замкнутой трубкой, обеспечивающей полное экранирование водоотделяющей колонны. В других вариантах осуществления трубчатая втулка является незамкнутым трубчатым элементом и может не обеспечивать полноценную функцию экранирования. В этом случае водоотделяющая колонна может подвергаться местным ледовым нагрузкам, однако трубчатая втулка защищает водоотделяющую колонну за счет обеспечения опорной функции, что означает то, что водоотделяющая колонна не должна передавать нагрузки обратно на самоподъемную платформу.

Опорная конструкция содержит две треугольные рамы, отходящие от трубчатой втулки 2 под заданным углом, причем каждая треугольная рама содержит горизонтальную балку 31 с одним ближним концом и одним дальним концом, наклонную балку 32 с одним ближним концом и одним дальним концом, вертикальную балку 33 с одним верхним концом и одним нижним концом и диагональную балку 34 с одним ближним концом и одним дальним концом. Ближние концы горизонтальной балки 31 и наклонной балки 32 соединяются с трубчатой втулкой 2 на более высоких участках крепления, а ближний конец диагональной балки 34 соединяется с трубчатой втулкой 2 на более низком участке крепления. Дальние концы горизонтальной и наклонной балок 31, 32 соединяются и образуют дальний стык. Дальний конец диагональной балки 34 крепится к наклонной балке 32 на среднем участке. Верхний и нижний концы вертикальной балки 33 крепятся к среднему участку горизонтальной и наклонной балок 31, 32, соответственно. Две треугольные рамы усилены двумя горизонтальными элементами 35 и двумя поперечными элементами 36, причем все четыре усиливающих элемента крепятся к средним участкам горизонтальной балки 31 и наклонной балки 32. Каждая треугольная рама также содержит дальний соединитель 4, расположенный на дальнем стыке, и средний соединитель 5, расположенный на среднем участке горизонтальной балки 31. Дальний соединитель 4 и средний соединитель 5 крепятся к нижнему приемнику 41 соединителя и краевому приемнику 51 соединителя соответственно.

Опорная конструкция соединена с трубчатой втулкой 2 на высоте, близкой к уровню 108 воды для обеспечения надежной поддержки трубчатой втулки 2. Хотя, как показано на фиг. 3, нижняя точка крепления находится над уровнем 108 воды, для исключения дополнительного воздействия на опорную конструкцию со стороны льда в других вариантах осуществления изобретения возможно размещение точки крепления на уровне воды или ниже уровня воды. Компоновка балок 31, 32, 33, 34 и усиливающих элементов 35, 36, описанная в данном документе, является лишь одним примером возможной компоновки элементов, необходимых для формирования прочной опорной конструкции, связывающей трубчатую втулку 2 с корпусом 101 самоподъемной платформы. Понятно, что возможно применение альтернативных вариантов компоновки данных элементов для обеспечения необходимой опоры. При этом проиллюстрированный вариант компоновки предлагает предпочтительный вариант осуществления изобретения, в котором прочность рамы обеспечивается с использованием относительно небольшого числа элементов.

Приемники 41, 51 соединителей могут представлять собой любые соединительные средства, включающие, например, фланцевые соединительные средства, штыревые соединительные средства, зажимные соединительные средства или их комбинацию. На фиг. 4 показан пример зажимных соединительных средств для фиксации на соединителе трубчатой конфигурации. Приемник 51 соединителя (подобный приемнику 41) содержит набор из четырех зажимов 52, которые обеспечивают жесткий захват соединителя 5. Хотя показано четыре зажима, число зажимов может варьироваться в зависимости от величины воспринимаемых нагрузок и компоновки опорной конструкции. В данном случае защитная конструкция 1 водоотделяющей колонны крепится к нижней кромке и нижней стороне корпуса, но также предусмотрен вариант размещения крепежных участков на кормовой стенке (транце) корпуса. Конструкция соединителя может обеспечивать некоторую степень регулировки горизонтального положения защитной структуры водоотделяющей колонны. Это может выполняться, например, за счет обеспечения некоторого диапазона перемещения зажимов путем включения средств подклинивания или за счет обеспечения альтернативных участков крепления. Это может обеспечить преимущество при изменении положения модуля над существующей скважиной.

На фиг. 5 показан пример модульного подхода к установке защитной структуры водоотделяющей колонны самоподъемной платформы, показанной на фиг. 2. Как показано на фиг. 5, все компоненты защитной конструкции 1 водоотделяющей колонны сгруппированы в 4 модуля, которые собираются на корпусе 101 самоподъемной платформы перед установкой. При необходимости демонтажа конструкции такой способ позволит обеспечить более компактное хранение и транспортировку на борту самоподъемной платформы или судна обеспечения. Приведенные в данном случае соединения являются фланцевыми соединениями, скрепляемыми болтами. Возможно применение других соединительных средств, таких как зажимы, штифты и т.д. для этих соединений. На фиг. 6 показано, что 4 модуля собраны в защитную конструкцию 1 водоотделяющей колонны.

На фиг. 7 показан вид в изометрии защитной конструкции водоотделяющей колонны самоподъемной платформы с альтернативным горизонтальным приемником соединителя в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 8 показан вид в изометрии горизонтального приемника соединителя. На фиг. 9 показана защитная конструкция водоотделяющей колонны самоподъемной платформы, соединенная с корпусом 101 самоподъемной платформы. В приемнике соединителя, показанном на фиг. 8, соединитель толкается или въезжает в горизонтальном направлении в приемник 51′ соединителя, где он за счет скольжения перемещается на свое место и устанавливается в имеющимся углублении 52′. Фиксирующая пластина 53′ за счет скольжения перемещается в свое положение при помощи средств 54′ скольжения для фиксации соединителя. Такая конструкция требует снабжения средств скольжения приводными средствами, такими как гидравлические приводы. В подобном варианте осуществления (не показанном на фигурах), возможно исключение углубления 52′ и фиксирующей пластины 53′, и соединитель может просто вталкиваться в приемник соединителя и затем удерживаться за счет фиксации от поперечного перемещения в зоне транца. Это может обеспечиваться при помощи выпадающих штифтов или при помощи средств скольжения, таких как гидравлические средства, которые также могут применяться для обеспечения скольжения конструкции внутрь и наружу из приемников соединителей.

На фиг. 10 показан вид в изометрии защитной конструкции водоотделяющей колонны самоподъемной платформы в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. В этом варианте осуществления трубчатая втулка 2 идет к опорному средству 11, которое соединено с подводным кессоном 107. При бурении в зонах, подверженных воздействию морского льда, иногда требуется установка подводного кессона ниже уровня морского дна для защиты верхней части скважины. В этом случае конструкция опорных средств 11 может обеспечивать их крепление к кессону и трубчатой втулке 2 и создание дополнительной опоры для трубчатой втулки 2 и, таким образом, увеличение потенциала защитной конструкции 1 водоотделяющей колонны.

На фиг. 11 показан вид в изометрии защитной конструкции водоотделяющей колонны самоподъемной платформы в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Трубчатая втулка 2 крепится к натянутым швартовым тросам 12, что обеспечивает дополнительную прочность и жесткость защитной конструкции водоотделяющей колонны. В показанном варианте осуществления показаны два швартовых троса, проходящие в кормовой части самоподъемной платформы для обеспечения дополнительной поддержки в случае возникновения ледовых нагрузок, действующих в основном с кормовой части самоподъемной платформы. В других случаях может использоваться одиночный швартовый трос, или число швартовых тросов может быть увеличено, и швартовые тросы могут быть установлены под несколькими углами для перекрытия направлений, с которых ожидается приближение льда.

На фиг. 12 и 13 показаны виды в изометрии защитной конструкции водоотделяющей колонны самоподъемной платформы в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. Трубчатая втулка 2 содержит один незамкнутый трубчатый элемент 21 для скрепления с опорной конструкцией и другой незамкнутый трубчатый элемент 22, который скрепляется с элементом 21 при помощи разъемного соединения. Когда два незамкнутых трубчатых элемента 21, 22 собраны, они защищают водоотделяющую колонну 106. Этот вариант осуществления обеспечивает установку и демонтаж защитной конструкции водоотделяющей колонны, при сохранении водоотделяющей колонны на своем месте. Хотя на фиг. 12 и 13 показано, что незамкнутый трубчатый элемент 22 скреплен деталью 21 при помощи полностью разъемного соединения, он может крепиться к незамкнутому трубчатому элементу 21 на подвижном соединении, например с использованием петель.

На фиг. 14 и 15 показаны виды в изометрии защитной конструкции водоотделяющей колонны самоподъемной платформы в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. Трубчатая втулка 2 содержит один незамкнутый трубчатый элемент 21 для крепления к опорной конструкции и множество зажимов 23. Когда два незамкнутых трубчатых элемента 21, 23 собраны, они защищают водоотделяющую колонну 106.

Защитная конструкция 1 водоотделяющей колонны обеспечивает защиту водоотделяющей колонны 106 за счет применения трубчатой втулки 2, которая обычно идет от участка на расстоянии существенно ниже уровня 108 воды до участка на высоте выше уровня 108 воды, который расположен выше участка потенциального воздействия. Трубчатая втулка 2 защищает водоотделяющую колонну, отклоняя и/или разрушая приближающийся лед 10. Нагрузки, создаваемые на трубчатой втулке 2, затем передаются опорной конструкции и обратно к корпусу самоподъемной платформы 101 через соединители 4, 5 и приемники 41, 51 соединителей. В случаях, когда ожидаются очень высокие нагрузки, дополнительная поддержка может обеспечиваться натянутыми тросами 12, идущими к морскому дну, или за счет удлинения трубчатой втулки 2 до опорной конструкции 11 на расположенном ниже уровня морского дна кессоне 107, за счет чего увеличивается прочность и жесткость системы.

В прочих случаях прочность самой водоотделяющей колонны может оказаться достаточной для выдерживания местных ледовых нагрузок, а защитная конструкция просто обеспечивает поддержание водоотделяющей колонны для недопущения вращения водоотделяющей колонны и более эффективной передачи нагрузки обратно на самоподъемную платформу. В этом случае незамкнутый трубчатый элемент может использоваться для размещения и фиксации водоотделяющей колонны. Данная концепция проиллюстрирована в варианте осуществления, показанном в фиг. 14 и 15, где незамкнутый трубчатый элемент 21 поддерживает водоотделяющую колонну 106 при помощи зажимов 23. Как и в варианте осуществления изобретения на фиг. 12 и 13, зажимы 23, показанные на фиг. 14 и 15, могут крепиться к незамкнутому трубчатому элементу 21 при помощи подвижных соединений, например с использованием петель.

На фиг. 16-18 показан пример, иллюстрирующий установку защитной конструкции водоотделяющей колонны, приведенной на фиг. 2. Возможны и другие способы установки данной конструкции. Защитная конструкция 1 водоотделяющей колонны может подниматься при помощи расположенного в кормовой части палубы подъемного крана 105 тросом 61 и опускаться ниже самоподъемной платформы за пределами платформы. Затем совместно с краном могут применяться лебедки, использующие тросы 62, 63, для подъема соединителей 4, 5 защитной конструкции 1 водоотделяющей колонны в приемники 41, 51 соединителей. Хотя на фиг. 2 показано 4 соединителя, число соединителей может быть различным в зависимости от величины воспринимаемых нагрузок и компоновки конструкции. После подъема соединителей в приемники соединителей они могут фиксироваться, например, при помощи болтов, зажимов или других подходящих средств. После этого самоподъемная платформа может производить бурение через установленный трубчатый элемент для выполнения требуемой работы с защитой от поступающего льда. Также следует заметить, что способ затягивания при помощи тросов является лишь одним из возможных способов установки. Горизонтальные приемники соединителей, показанные на фиг. 8, могут затягиваться при помощи гидравлических или других средств.

В вышеописанном случае защитная конструкция 1 водоотделяющей колонны должна устанавливаться перед установкой водоотделяющей колонны. Тем не менее, в некоторых случаях более предпочтительным является установка водоотделяющей колонны после начала бурения. В этом случае могут использоваться варианты осуществления, проиллюстрированные на фиг. 12-15. На фиг. 12 и 13 трубчатый элемент состоит из двух деталей 21, 22, за счет чего основная структура может устанавливаться рядом с водоотделяющей колонной, а затем второй незамкнутый трубчатый элемент 22 надевается поверх водоотделяющей колонны 106 и закрепляется, например, при помощи болтов или зажимов. На фиг. 14 и 15 показан еще один вариант осуществления, в котором отсутствует второй незамкнутый трубчатый элемент, и водоотделяющая колонна прикреплена к незамкнутому трубчатому элементу 21, например, при помощи зажимов 23. В этом случае водоотделяющая колонна 106 воспринимает местные ледовые нагрузки, но ее стойкость к общему отклонению и изгибу повышена за счет опоры, обеспечиваемой защитной конструкцией водоотделяющей колонны.

Аналогичным образом допускается отдельная установка трубчатой втулки 2 и ее крепление к опорной конструкции при установке. В некоторых случаях это может оказаться предпочтительным для снижения поднимаемого веса. Эта концепция дополнительно проиллюстрирована на фиг. 19-22 и описывается ниже.

На фиг. 19-22 показаны виды в изометрии защитной конструкции водоотделяющей колонны самоподъемной платформы в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано в фиг. 19-22, трубчатая втулка 2 состоит из незамкнутого трубчатого элемента 24, служащего в качестве направляющего элемента, и множества зажимов 25 скрепленных с незамкнутым трубчатым элементом 24 при помощи разъемного соединения. После установки защитной конструкции 1 водоотделяющей колонны на корпус 101 (фиг. 19), вторая трубчатая втулка 2′ вставляется в трубчатую втулку 2 (фиг. 20), и затем два зажима 25 замыкаются, захватывая вторую трубчатую втулку 2′ (фиг. 21). Хотя в данном примере показаны зажимы, предусмотрена возможность применения других способов установки и фиксации трубчатых элементов на основной опорной раме. Эти способы включают скрепление болтами соединенных фланцев или вставку трубчатых элементов в вертикальные втулки опорной конструкции. Вариант вставки трубчатого элемента 2′ в вертикальные втулки на опорной конструкции является привлекательным, поскольку он обеспечивает вставку трубчатого элемента без применения существенных зажимных средств.

Демонтаж защитной конструкции водоотделяющей колонны может потребоваться, например, в следующих случаях:

1. После завершения операции бурения;

2. В случае ожидания воздействия на конструкцию объектов чрезвычайно больших размеров. Например, при приближении элементов льда, размеры которых превышают расчетные для конструкции.

Способ демонтажа по существу производится в порядке, обратном порядку монтажа. В некоторых случаях это означает, что сначала извлекается водоотделяющая колонна, а затем производится демонтаж защитного устройства водоотделяющей колонны. Однако в экстренном случае при наличии достаточной глубины воды возможно опускание платформы без демонтажа защитной конструкции водоотделяющей колонны.

Хотя настоящее изобретение было описано со ссылками на конкретные варианты осуществления, подразумевается, что эти варианты осуществления носят иллюстративный характер и не накладывают ограничений на объем изобретения. Обычным специалистам в данной области техники очевидны альтернативные варианты осуществления изобретения. Считается, что подобные альтернативные варианты осуществления изобретения охватываются объемом настоящего изобретения. Соответственно объем настоящего изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения и подтверждается вышеприведенным описанием.

Изобретение относится к конструкции морских буровых платформ и может быть использовано для защиты водоотделяющей колонны. Защитная конструкция водоотделяющей колонны самоподъемной платформы содержит множество приёмников соединителей, расположенных на корпусе самоподъёмной платформы. Трубчатая втулка, являющаяся полой конструкцией, обеспечивает прохождение через неё водоотделяющей колонны, причём участок трубчатой втулки находится ниже уровня воды. Опорная конструкция соединена с трубчатой втулкой для обеспечения опоры для трубчатой втулки. Каждый из множества соединителей соединён с одним из множества приёмников соединителей. Достигается возможность защиты водоотделяющей колонны от нагрузок со стороны морской воды или льда. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 22 ил.

1. Защитная конструкция водоотделяющей колонны самоподъемной платформы, содержащая:
множество приемников соединителей, расположенных на корпусе самоподъемной платформы;
трубчатую втулку, являющуюся полой конструкцией, которая обеспечивает прохождение через нее водоотделяющей колонны, причем участок трубчатой втулки находится ниже уровня воды;
опорную конструкцию, соединенную с трубчатой втулкой для обеспечения опоры для трубчатой втулки; и
множество соединителей, соединенных с опорной конструкцией, причем каждый из множества соединителей соединен с одним из множества приемников соединителей так, что защитная конструкция водоотделяющей колонны самоподъемной платформы поддерживается корпусом самоподъемной платформы для обеспечения защиты водоотделяющей колонны.

2. Конструкция по п.1, в которой опорная конструкция содержит две треугольных рамы, идущие от трубчатой втулки под заданным углом;
при этом каждая треугольная рама содержит:
горизонтальную балку с одним ближним концом и одним дальним концом;
наклонную балку с одним ближним концом и одним дальним концом;
вертикальную балку с одним верхним концом и одним нижним концом; и
диагональную балку с одним ближним концом и одним дальним концом;
причем ближние концы горизонтальной балки и наклонной балки соединены с трубчатой втулкой на более высоких участках крепления, а ближний конец диагональной балки соединен с трубчатой втулкой на более низком участке крепления;
причем дальние концы горизонтальной и наклонной балок соединены для образования дальнего стыка;
причем дальний конец диагональной балки прикреплен к наклонной балке на среднем участке; и
причем верхний и нижний концы вертикальной балки прикреплены к среднему участку горизонтальной и наклонной балок соответственно.

3. Конструкция по п. 2, в которой опорная конструкция дополнительно содержит два горизонтальных элемента и два поперечных элемента для усиления двух треугольных рам; при этом все четыре усиливающих элемента соединены со средними участками горизонтальной балки и наклонной балки.

4. Конструкция по п.2, в которой каждая из треугольных рам снабжена по меньшей мере двумя из множества соединителей на дальнем стыке и на среднем участке горизонтальной балки.

5. Конструкция по п.1, в которой трубчатая втулка содержит один незамкнутый трубчатый элемент для крепления к опорной конструкции и другой незамкнутый трубчатый элемент, который скреплен при помощи разъемного или подвижного соединения с одним незамкнутым трубчатым элементом; таким образом, после сборки двух незамкнутых элементов через них проходит водоотделяющая колонна.

6. Конструкция по п.1, в которой трубчатая втулка содержит один незамкнутый трубчатый элемент для крепления к опорной конструкции и множество зажимов, которые скреплены при помощи разъемного или подвижного соединения с одним незамкнутым трубчатым элементом; таким образом, после сборки одного незамкнутого трубчатого элемента и множества зажимов через них проходит водоотделяющая колонна.

7. Конструкция по п.6, которая дополнительно содержит вторую трубчатую втулку, захватываемую трубчатой втулкой таким образом, что водоотделяющая колонна проходит через вторую трубчатую втулку.

8. Самоподъемная буровая платформа, содержащая:
корпус самоподъемной платформы;
множество опор, проходящих с возможностью скольжения через корпус самоподъемной платформы для обеспечения поддержки корпуса самоподъемной платформы;
водоотделяющую колонну для применения при операции бурения; и
защитную конструкцию водоотделяющей колонны самоподъемной платформы, содержащую:
множество приемников соединителей, расположенных на корпусе самоподъемной платформы;
трубчатую втулку, являющуюся полой конструкцией, которая обеспечивает прохождение через нее водоотделяющей колонны, причем участок трубчатой втулки находится ниже уровня воды;
опорную конструкцию, соединенную с трубчатой втулкой для обеспечения опоры для трубчатой втулки; и
множество соединителей, соединенных с опорной конструкцией, причем каждый из множества соединителей соединен с одним из множества приемников соединителей так, что защитная конструкция водоотделяющей колонны самоподъемной платформы поддерживается корпусом самоподъемной платформы для обеспечения защиты водоотделяющей колонны.

9. Платформа по п.8, в которой опорная конструкция содержит две треугольных рамы, идущие от трубчатой втулки под заданным углом;
при этом каждая треугольная рама содержит:
горизонтальную балку с одним ближним концом и одним дальним концом;
наклонную балку с одним ближним концом и одним дальним концом;
вертикальную балку с одним верхним концом и одним нижним концом; и
диагональную балку с одним ближним концом и одним дальним концом;
причем ближние концы горизонтальной балки и наклонной балки соединены с трубчатой втулкой на более высоких участках крепления, а ближний конец диагональной балки соединен с трубчатой втулкой на более низком участке крепления;
причем дальние концы горизонтальной и наклонной балок соединены для образования дальнего стыка;
причем дальний конец диагональной балки соединен с наклонной балкой на среднем участке; и
причем верхний и нижний концы вертикальной балки прикреплены к среднему участку горизонтальной и наклонной балок соответственно.

10. Платформа по п.9, в которой опорная конструкция дополнительно содержит два горизонтальных элемента и два поперечных элемента для усиления двух треугольных рам, причем все четыре усиливающих элемента скреплены со средними участками горизонтальной балки и наклонной балки.

11. Платформа по п.9, в которой каждая из треугольных рам снабжена по меньшей мере двумя из множества соединителей на дальнем стыке и на среднем участке горизонтальной балки.

12. Платформа по п.8, в которой трубчатая втулка содержит один незамкнутый трубчатый элемент для крепления к опорной конструкции и другой незамкнутый трубчатый элемент, который скреплен при помощи разъемного или подвижного соединения с одним незамкнутым трубчатым элементом; таким образом, после сборки двух незамкнутых элементов через них проходит водоотделяющая колонна.

13. Платформа по п.8, в которой трубчатая втулка содержит один незамкнутый трубчатый элемент для крепления к опорной конструкции и множество зажимов, которые скреплены при помощи разъемного или подвижного соединения с одним незамкнутым трубчатым элементом; таким образом, после сборки одного незамкнутого трубчатого элемента и множества зажимов через них проходит водоотделяющая колонна.

14. Платформа по п.13, которая дополнительно содержит вторую трубчатую втулку, захватываемую трубчатой втулкой таким образом, что водоотделяющая колонна проходит через вторую трубчатую втулку.