深海开采上升器及提升系统技术方案

申请人发明专利技术了一种深海开采的方法和系统，包括用海底开采机(105)从海底开采SMS(海底块状硫化物)矿床，从所述海底开采机通过跨接管(115)泵送固体物并且将所述固体物从所述跨接管沿着上升器(130)向上泵送到水面船(195)。进一步地，申请人发明专利技术一种配置深海开采系统的方法，包括将上升器悬挂结构(705)叠置在海底泵模块的顶部之上以形成一组件；通过悬挂机构提起所述组件，将所述组件悬挂在月池(400)上，连接第一上升器接头；使所述上升器悬挂结构(705)与所述组件断开；和连接至少一个第二上升器接头以形成上升器(130)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
这里所披露的和所教导的专利技术总体上涉及深海开采；并且更具体地涉及用于开采和生产固体物包括海底块状硫化物(SMQ矿床的深海开采上升器及提升系统。
技术介绍
海底块状硫化物矿床，或SMS矿床，是远古火山形成的块状硫化物矿床或VMS矿床的现代等同物。SMS矿床普遍形成在围绕海底火山弧的深海中，在那里热液出口将富硫矿物流体排出到海中。SMS矿床在侧向上是广阔的并且包括围绕这样的区域的中心出口墩，在所述区域中热液循环流出，具有沉淀在海底上的松散的硫化物淤泥或软泥的宽沉积扇。最近的发现显示，SMS矿场在非常凹凸不平的海底地形中具有大约500米宽X 1000米长X大约10到20米深的典型大小。水深也在从1500米到2500米的范围内。SMS矿床的经济性抽取主要在理论阶段，最大的复杂因素是这些矿床形成在极大的水深处。这样，存在对用于开采和生产固体物，例如海底块状硫化物(SMS)矿床的深海开采上升器及提升系统的需求。这里所披露的和所教导的专利技术涉及用于开采和生产固体物包括海底块状硫化物 (SMS)矿床的深海开采上升器及提升系统的改进系统和方法。
技术实现思路
申请人:专利技术了一种深海开采的方法和系统，包括用海底开采机从海底开采SMS矿床，从所述海底开采机通过跨接管泵送固体物和将所述固体物从所述跨接管沿着上升器向上泵送到水面船。进一步地，申请人专利技术了一种配置深海开采系统的方法，包括将上升器悬挂结构叠置在海底泵模块的顶部之上以形成一组件；通过悬挂机构提起所述组件，将所述组件悬挂在月池上，连接第一上升器接头；使上升器悬挂结构与所述组件相分离；和连接至少一个第二上升器接头以形成上升器。附图说明图1示出了使用本专利技术的某些方面的深海开采上升器及提升系统的一特定实施方式；图2示出了使用本专利技术的某些方面的底卸阀的连接的一特定实施方式；图3示出了使用本专利技术的某些方面的深海开采上升器及提升系统的顶端末梢的一特定实施方式；图4示出了使用本专利技术的某些方面的将跨接管安装在卸阀的一特定实施方式；图5示出了使用本专利技术的某些方面的将海底泵安装在卸阀上的一特定实施方式；图6示出了使用本专利技术的某些方面的将闩锁上升器接头安装到泵模块上的一特定实施方式；图7示出了使用本专利技术的某些方面的深海开采上升器及提升系统的配置的一特定实施方式。图8示出了使用本专利技术的某些方面的深海开采上升器及提升系统的配置的一特定实施方式。图9示出了使用本专利技术的某些方面的深海开采上升器及提升系统的配置的一特定实施方式。具体实施例方式上面所描述的附图以及下文中的特定结构和功能的书面描述不用来限定申请人已经专利技术的范围或附属权利要求的范围。相反，提供所述附图和书面描述是为了教导本领域技术人员制造和使用要求专利保护的专利技术。本领域技术人员将会认识到，为了清楚和理解的目的，没有描述或示出本专利技术的商业实施方式的所有特征。本领域技术人员也将会认识到，包括本专利技术的一些方面的实际商业实施方式的开发将需要许多对于实现来说特定的决策以实现开发者的对于所述商业实施方式的最终目的。这种对于实现来说特定的决策可以包括，并且同样不限于，符合系统相关的、商业相关的、政府相关的和其它约束，所述约束依据具体实现、位置和时间而变化。尽管开发者的努力在绝对感觉上可能是复杂的和耗时的，然而，对于受益于本专利技术的本领域普通技术人员而言，这种努力将是例行工作。必须理解，这里所披露的和教导的专利技术允许进行多种和各种修改和可选形式。最后，单数术语的使用，例如，但不限于，“一”，不旨在限定物品的数量。而且，有关系的术语的使用，例如，但不限于，“顶”、“底”、“左”、“右”、“上”、“下”、“向下”、“向上”、“侧”以及类似术语是为了清楚地参考附图而用在书面描述中的并且不旨在限定本专利技术或附属权利要求的范围，申请人:已经专利技术了深海开采的方法和系统，包括用海底开采机从海底开采SMS矿床，通过跨接管(jumper)从所述海底开采机泵送固体物并将所述固体物从所述跨接管沿着上升器向上泵送到水面船。进一步地，申请人已经专利技术了一种配置深海开采系统的方法， 包括将上升器悬挂结构叠置在海底泵模块的顶部上形成一组件；通过悬挂机构提起所述组件，将所述组件悬挂在月池上，连接第一上升器接头；使所述上升器悬挂结构与所述组件断开；和连接至少一个第二上升器接头以形成上升器。图1示出了用于通过在延伸到水面船的竖直上升器的底部处动态地悬挂的海底泵开采和生产包括SMS等固体物的系统，用环境安全的水面封闭循环废水系统以给海底泵提供动力。海底开采机105可以用来从海底开采固体物，包括SMS。最近的发现显示，SMS 矿场具有在非常凹凸不平的海底地形中的大约500米宽X 1000米长X大约10到20米深的典型大小。水深也在从1500米到2500米的范围内。所述海底开采机105可以以高达25 度的斜度工作在所述凹凸不平的地形上。因此，所述海底开采机105理想地将被设计成在这些凹凸不平的深海状况下执行。所述海底开采机105能被设计成通过执行下面的步骤的任意组合来开采SMS，所述步骤包括但不限于(1)从位于海床底上的矿场挖掘SMS，(2)用安装在挖掘机上的切割机将SMS破碎成大块大小，和(3)将SMS推到压碎机中以将所述SMS 压碎成易处理的大小从而确保SMS穿过跨接管115。可以想象得到海底开采机105的多种变形和实施方式。所述跨接管115也可以被称作水平传送管或上升器传送管。所述跨接管可以被构造成“S”形并且定位在水平方向上以消除泵运动和船运动与所述海底开采机105的相互影响。当所述跨接管被构造成“S”形时它允许在所述海底开采机105和卸阀(dump valve) 组件120之间有一些松弛，使得当两个装置移动时所述海底开采机105不会由于跨接管115 中的张力而倾覆、翻倒或以其它方式破坏。也可以使海底泵190施加在海底开采机105上的力最小化。在不消除运动间的相互影响的情况下，施加在海底开采机105上的拉力与高张角相配合可以倾倒所述海底开采机105。“S”形跨接管115的其它功能是提供平缓坡度和大半径以降低穿过所述跨接管 115的固体物的离心力。大半径可以降低离心力和磨损。大半径的跨接管可以使产品混合物流远离颗粒碰撞磨损机理并且进入滑动磨损机理。滑动磨损的两个主要参数是流动速度 V和半径R。沿着它的轴线转动跨接管115用以补偿(make up to)卸阀组件120和海底开采机105。通过这样做，浮标部分110上的弯曲的上侧向外从一个矿场转动到另一矿场，其可以增加跨接管的使用寿命。为了保持转动的轨迹，能用特殊标记保持所述跨接管115的弯曲侧的轨迹以增加使用寿命。例如，对于200米长的跨接管，卸阀和海底挖掘机之间的标称水平距离是125米+/-25米。卸阀和挖掘机之间的高度差能是+/-25米。对于具有180 米总高度变化的矿场来说，上升器130的长度可以仅仅需要改变有限的次数。所述海底开采机105可以使用多种设备和技术维持它的水平持续时间 (duration)和“S”形状。首先，弹性装置，例如浮标(共同为110)可以用来将跨接管115 浮在理想位置处。其次，通过使用系统控制所述水面船195，例如动态位置船舶、船舶形船或深海驳船的位置可以维持海底开采机105和卸阀组件120之间的适当距离。为了使本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种深海开采方法，包括：用海底开采机开采海底的固体物；从所述海底开采机通过跨接管泵送所述固体物；将所述固体物从所述跨接管沿着上升器向上泵送到水面船。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2008.09.23 US 12/236,0231.一种深海开采方法，包括 用海底开采机开采海底的固体物；从所述海底开采机通过跨接管泵送所述固体物； 将所述固体物从所述跨接管沿着上升器向上泵送到水面船。2.如权利要求1所述的方法，进一步包括监测所述海底开采机和至少一个海底泵之间的距离；调节所述海底开采机和所述至少一个海底泵之间的距离，以确保两者之间的距离保持在容差之内，从而使作用在所述海底开采机上的力最小。3.如权利要求1所述的方法，其中所述固体物是海底块状硫化物矿床。4.如权利要求1所述的方法，进一步包括使所述固体物脱水。5.如权利要求1所述的方法，进一步包括在所述海底附近排出用来泵送所述固体物的废水。6.如权利要求1所述的方法，其中由至少一个海底泵执行所述泵送。7.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：琴特A俞，罗伯特舍恩伯格，
申请(专利权)人：泰克尼普法国公司，诺蒂勒斯矿物太平洋有限公司，
类型：发明
国别省市：FR