具有多孔转塔笼的浮式转塔系泊制造技术

一种用于FPSO的可脱开的浮式转塔系泊系统容易在配合和脱离操作期间由于浮筒和浮筒转塔笼之间的碰撞而受损。因此在脱开操作期间需要浮筒快速地与FPSO船的转塔分离。浮筒转塔笼设有一定程度的孔隙率，其容许海水从受体的外部流到受体的内表面。这样引入水减轻了吸力，并容许浮筒更快速地与FPSO船的转塔分离，从而最大限度地减小了最可能在浮筒和FPSO船之间发生不受控制的碰撞的时间。在释放浮筒之前用水填充转塔的在系泊浮筒以上的部分也减少了分离时间。

Floating turret mooring with a porous turret cage

A loose floating turret mooring system for FPSO, which is vulnerable to collisions between the pontoon and the pontoon turret during mating and disengagement. Thus, during the disengagement operation, a buoy needs to be rapidly separated from the turret of the FPSO vessel. The float turret contains a certain degree of porosity that allows seawater to flow from the outside of the receptor to the inner surface of the receptor. In this way, water is introduced to reduce suction and allow the buoy to be separated more rapidly from the turret of the FPSO vessel, thereby minimizing the most likely time of an occurrence of collision between the buoy and the FPSO vessel. The filling of the turret above the mooring buoy also reduces the separation time before releasing the buoy.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有多孔转塔笼的浮式转塔系泊与相关申请的交叉引用本申请要求享有于2014年5月2日提交的美国专利申请No.14/268,866的优先权。与联邦基金研究或发展相关的申明不适用。专利技术背景1.专利
本专利技术总地涉及用于生产石油产品的近海船。更具体地说，其涉及一种用于浮式采油储油卸油(FPSO)系统的浮式转塔系泊系统。2.包括在37CFR1.97和1.98下公开的信息的相关技术的细节描述浮式采油储油卸油系统(FPSO)是一种安装在近海油田和/或气田之上或其附近的浮动设施，以用于接收、处理、存储和输出烃。其由浮体组成，浮体可为特殊目的建造的船或改装的油轮，其被系泊在选定的地点。船的载货量用作生产的石油的缓冲存储器。处理设施(甲板以上部分)和住所安装在浮体上。系泊结构可为多点系泊类型或单点系泊系统，通常是转塔。生产的流体的高压混合物传递给安装在油轮甲板上的处理设施，在这里，使油、气体和水分离。水在清除烃的处理之后被排出船外。稳定的原油储存在货罐中，并后续通过浮筒或通过与FPSO船并排或前后串联地放置而传递到穿梭油轮中。气体可用于通过气举而增强液体生产，并用于船上的能源生产。剩余部分可被压缩并通过管线输送给海滨或重新注入到储槽中。通常，近海系统设计为用于承受“100年暴风”，即在系统安装的位置可通过统计预计每一百年发生一次的最大暴风。所有位置具有不同的百年风暴情况，其中最坏的风暴位于北大西洋和北海北部。超坏的风暴情况可能发生在台风(飓风)流行区域。因而，某些FPSO系泊系统被设计成是可脱开的，使得FPSO船可临时移出风暴路径，并且系泊系统只需要针对适度情况进行设计。浮式转塔系泊(BTM)系统利用一种系泊浮筒，其通过悬链锚腿固定在海床，并支撑原油和气体立管(钢管或柔性管)，立管将井产流体从海床传递至地面。BTM浮筒可通过结构连接器而连接在集成的转塔上。地面固定的转塔向上延伸穿过油轮中的月池，支撑在轴承上并包含重连绞盘、流动管线、控制歧管和定位在主甲板上面的流体旋转头。轴承容许船自由地旋转或根据盛行的环境状况随风向改变方位。BTM系统是为台风、飓风或冰山可能对FPSO船造成危害，并且主要出于安全原因，需要快速脱开和/或重连的区域而研制出来的。脱开和重连操作可在没有外部干预的条件下从油轮上执行。当脱开时，系泊浮筒下沉至平衡深度，并且FPSO船离开。钢悬链立管(SCR)是在深水中悬挂于浮动船的悬链结构上的钢管，以便传递流体来回海床。旋转头堆叠是若干个单独的旋转头彼此在顶上堆叠起来的装置，从而容许在随风向改变方位的FPSO船上连续在立管和FPSO船甲板上的处理设施之间传递流体、气体、控制和功率。转塔系泊和高压旋转头堆叠因而是FPSO船的基本部件。升沉补偿系统是一种机械系统，其用于在近海环境中抑制被升举的负载的运动，时常被称为“升沉补偿系统”的机械系统被设计用于抑制和控制竖直运动。存在两种升沉补偿方法：被动系统和主动系统。Syvertsen等人的美国专利No.6,155,193描述了一种用于使用生产和/或储存烃的船，其包括具有向下开放的空间以接收并可释放地固定住水下浮筒的接收装置、用于与浮筒连接并传递流体的可旋转的连接器、以及用于将船保持在所需位置的动态定位系统，浮筒连接在至少一个立管上。船包括穿过船壳的月池，并且接收装置是设置在月池中用于上升和下降的单元，可旋转的连接器设置在甲板高度，用于当接收单元与浮筒已经升高至月池中的上部位置时连接到浮筒上。月池沿着其长度设有多个相当大的孔，并且在接收单元中不存在孔。然而大孔的存在可能危害月池的结构完整性。本专利技术的概要可脱开的BTM系统在重连和脱开操作期间容易由于浮筒和浮筒转塔笼之间的碰撞而受到损伤。当FPSO船和浮筒具有不同的升沉周期时，碰撞危险可能增加。因此在脱开操作期间需要浮筒快速地与FPSO船的转塔分离。这最大限度地减小了在两个浮体彼此分开但彼此靠近期间的时间周期。已经发现脱开时间受到在受体的内表面和浮筒的外表面之间的水层行为的影响。分离两个浮体需要克服这个水层在这两个表面分离时产生的吸力。这个问题对于具有非常大的浮筒的BTM系统是特别尖锐的——即，其中浮筒和受体具有大的配合表面面积的系统。本专利技术通过提供具有一定程度的孔隙率的转塔笼来解决这个问题，其容许海水从受体的外部流到受体的内表面。这样引入水减轻了吸力和/或静态阻力，并容许浮筒更快速地与FPSO船的转塔分离，最大限度地减小了最可能在浮筒和FPSO船之间发生不受控制的碰撞的时间周期。此外，由大部分闭合的转塔笼产生的液压耦合作用可用于在连接(或重连)操作期间防止浮筒和转塔FPSO船之间不受控制的碰撞。优选地，在转塔中，在转塔下端和转塔笼连接的区域上方不存在多孔性，从而在这个部分不容许海水外流。这容许在转塔笼的顶端处产生水柱。附图若干视图的简要说明图1是根据本专利技术的一个实施例的装备了浮式转塔系泊(BTM)系统的FPSO船的船头部分的侧剖面图。图2是根据本专利技术的BTM转塔笼的底视图。图3是刚好在从根据本专利技术的装备了转塔笼的FPSO船的转塔上释放之前的BTM浮筒的局部横截的侧视图。图4是刚好在从根据本专利技术的装备了转塔笼的FPSO船的转塔上释放之后的BTM浮筒的局部横截的侧视图。图5是根据本专利技术的转塔笼的局部侧横视截面图。图6是根据本专利技术的转塔笼的代表性部分的三维图示。图7是显示了针对根据本专利技术的转塔笼的各种孔隙率水平的浮筒脱开时间的曲线图。图8是现有技术的转塔结构的透视图，其可根据本专利技术的一个实施例进行改进，以具有可变的孔隙率。图9A至图9F显示了根据本专利技术的可变孔隙率转塔系泊系统的各种状态。图10A至图10C顺序地显示了利用图9A至图9F中所示的可变孔隙率转塔系泊系统的连接操作。图11A至图11C顺序地显示了利用图9A至图9F中所示的可变孔隙率转塔系泊系统的脱开操作。本专利技术的详细描述本专利技术涉及孔隙率的使用，以优化可浸没的系泊浮筒与FPSO船的连接和/或脱开。可浸没的浮筒支撑一个或多个立管，并且系泊在海床上。浮筒在操作条件下刚性地连接在FPSO船内部；浮筒的系泊系统提供了为FPSO船保留的驻地。浮筒可与FPSO船脱开，例如因为大的海况或风暴。浮筒的上部部分具有圆锥形状，其与附连在FPSO船内部的笼状结构相匹配。范围在5%至20%之间的笼孔隙率在重连期间产生了良好的浮筒和FPSO船运动的同步，这然后减少了碰撞速度，同时实现了当释放的浮筒经过FPSO船时的可接受的短的时间段。用水充填浮筒以上的空间(在释放之前填充转塔)改善了脱开时间。浮式转塔系泊浮筒支撑一个或多个立管，并且系泊在海床上。浮筒刚性地连接在FPSO的转塔上，转塔定位在月池的内部。在操作条件下；浮筒的系泊系统提供了为FPSO船保留的驻地。脱开操作的主要目的是使浮筒快速地与FPSO船分离，从而减少碰撞几率。这名义上需要在浮筒和转塔之间最小的液压耦合作用。对于重连，目的是最大限度地减小在物体之间的运动，因而实现更轻巧的连接。这名义上需要在浮筒和转塔之间最大的液压耦合作用。实际上，满足这些目的需要平衡它们相反的需求的混合设计方案。通常，更开放的壁式转塔笼促进了快速脱开，而更闭合的笼提供了重连期间更好的耦合。本专利技术涉及使用孔隙率(穿过转塔笼壁的开口)作为整个浮筒/转塔系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于装备了浮式转塔系泊系统的FPSO船的转塔笼，包括：大体钟形的结构，其具有敞开的顶端和相反的敞开的底端以及在所述顶端和所述底端之间的内表面，所述内表面的至少一部分是圆锥形截头体的形状；位于所述内表面的圆锥形截头体部分中的多个通孔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.02 US 14/2688661.一种用于装备了浮式转塔系泊系统的FPSO船的转塔笼，包括：大体钟形的结构，其具有敞开的顶端和相反的敞开的底端以及在所述顶端和所述底端之间的内表面，所述内表面的至少一部分是圆锥形截头体的形状；位于所述内表面的圆锥形截头体部分中的多个通孔。2.根据权利要求1所述的转塔笼，其特征在于，所述大体钟形的结构可包括框架，其在第一外侧面上是敞开的，并且在第二内侧面上是至少部分地被覆盖的。3.根据权利要求2所述的转塔笼，其特征在于，所述圆锥形截头体的形状的部分被覆盖。4.根据权利要求1所述的转塔笼，其特征在于，还包括所述内表面的与所述圆锥形截头体部分的上端相邻的弯曲部分以及位于所述弯曲部分中的多个通孔。5.根据权利要求2所述的转塔笼，其特征在于，还包括位于外侧面上的环形凸起物，在其中具有多个轴向通孔。6.根据权利要求1所述的转塔笼，其特征在于，还包括多个径向通孔，其位于所述内表面的靠近顶端的上部大体圆柱形部分中。7.根据权利要求6所述的转塔笼，其特征在于，所述多个径向通孔定制尺寸并间隔开，从而容许水向上流动，并流出敞开的顶端，以便排出到所述大体钟形的结构的外侧面上。8.根据权利要求1所述的转塔笼，其特征在于，所述通孔的总面积在所述转塔笼的表面的总面积的大约5%至大约20%之间。9.一种FPSO船，包括：船壳，在其中具有月池；位于所述月池中的可旋转的转塔；大体钟形的结构，其附连在所述转塔的下端，并具有敞开的顶端和相反的敞开的底端以及在所述顶端和所述底端之间的内表面，所述内表面的至少一部分是圆锥形截头体的形状；和位于所述内表面的圆锥形截头体部分中的多个通孔。10.根据权利要求9所述的FPSO船，其特征在于，所述大体钟形的结构可包括框架，其在第一外侧面上是敞开的，并且在第二内侧面上是至少部分地被覆盖的。11.根据权利要求10所述的FPSO船，其特征在于，所述圆锥形截头体的形状的部分被覆盖。12.根据权利要求9所述的FPSO船，其特征在于，还包括所述内表面的与所述圆锥形截头体部分的上端相邻的弯曲部分以及位于所述弯曲部分中的多个通孔。13.根据权利要求10所述的FPSO船，其特征在于，还包括位于外侧面上的环形凸起物，在其中具有多个轴向通孔。14.根据权利要求9所述的FPSO船，其特征在于，还包括多个径向通孔，其位于所述内表面的靠近顶端的上部大体圆柱形部分中。15.根据权利要求14所述的FPSO船，其特征在于，所述多个径向通孔定制尺寸并间隔开，从而容许水向上流动，并流出敞开的顶端，以便排出到所述大体钟形的结构的外侧面上。16.根据权利要求9所述的FPSO船，其特征在于，所述通孔的总面积在所述转塔笼的表面的总面积的大约5%至大约20%之间。17.根据权利要求9所述的FPSO船，其特征在于，所述大体钟形的结构定制尺寸，以便装配在所述月池中，使得所述钟形的结构与所述月池的内壁间隔开。18.一种使系泊浮筒与装备了浮式转塔系泊系统的FPSO船脱开的方法包括：将转塔笼设置在所述FPSO船的月池中，所述受体具有至少部分地被护罩覆盖的内表面，所述护罩...

【专利技术属性】
技术研发人员：TV卡里科，SJ勒维雷特，
申请(专利权)人：海马设备公司，
类型：发明
国别省市：美国,US