[发明专利]将上部设施可释放耦接到驳船的方法和为此所用的系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2011年9月20日的第13/236,892号的美国专利申请的优先权。

关于联邦政府赞助的研究或开发的声明

不适用。

参考附录

不适用。

技术领域

在此公开和教导的发明大体上涉及用于离岸平台（offshore platform）的上部设施（topside）和相关安置方法；更具体而言涉及用于将上部设施从一个或多个相关联的驳船快速释放开的安置方法和系统，该驳船为离岸平台临时支撑上部设施。

背景技术

离岸平台为钻井、生产、或离岸发电（offshore energy production）的其它功能提供了基础设施。该平台包括至少部分在水下的下部结构和已知为上部设施或甲板（deck）的上部结构，该上部结构在水平面上方并包含钻井或生产设备、起重机（crane）、生活区（living quarter）等。在浅海中，固定的离岸平台能够由海床支撑。在深海中，漂浮的离岸平台典型地系泊到海床，因为刚性置放在海底很困难。

一种漂浮的离岸平台是深水浮筒平台（Spar）。深水浮筒平台是一种漂浮的石油平台，典型地用在非常深的深海中并且属于一种在用的最大离岸平台。深水浮筒平台包括支撑典型上部设施的大圆柱体或主体（hull）。由于其数百米长度的尺寸，浮筒主体（spar hull）典型地水平漂浮在安置地点，并且倒放在水中，然后将上部设施安装到主体。该主体并没有一直延伸到海底，而是由多条系泊绳索系泊住。典型地，深水浮筒平台的大约90%在水下，并被当做“深漂浮物（deep floater）”。主体用于在水中稳定平台，并允许移动以吸收可能得大波浪、风暴或飓风的力量。较少的运动和被保护的中心井还为深海操作提供了精良的配置。

对于离岸平台来说，尤其对于象深水浮筒平台这样的深吃水深度漂浮物来说，甲板或上部设施安置通常是一项难题，因为在被运输到定位地点后深水浮筒平台必须被倒放。过去，重型升降船（“HLV”），包括但不限于浮吊（derrick barge）已经用于在倒放后的深水浮筒平台上安置上部设施。传统上，因为可用的HLV的起重（lift）能力，漂浮的离岸平台的上部设施需要多次提升（lift），例如五至七次起重才能安装整个上部设施。由于多次起重，上部设施的每单位面积的钢重量（steel weight）可能比单次起重所安置的任意平台（固定的或漂浮的）的上部设施的高。如果上部设施的重量减小，则浮筒主体的重量也可用减小。

相同的或相似的原理也适用于上部设施可安装到的其他离岸平台，不论其是固定的还是漂浮的。难题是在离岸位置或近岸位置中将大而重的上部设施安装到平台的其它部分，这种情况下升降船的适用性（availability）和能力可能小于最佳值。

一个或多个驳船通常用于将上部设施运输到离岸平台的漂浮部分，诸如浮筒主体，以便安置到其上。最近，双船身漂浮式系统已经用于将上部设施安置到浮筒主体上。漂浮式方法是将多个上部设施作为单个整体甲板安装到浮筒主体上的概念，其中这些上部设施首先被转移到至少两个驳船上（被称为“卸货”）并用驳船运输到浮筒主体的安置地点处。在该安置地点，驳船被定位在浮筒主体的两侧，使浮筒主体在上部设施下方，在上部设施与浮筒主体之间调整高度，将上部设施安置到浮筒主体。通过漂浮式方法来将上部设施安装到浮筒主体能够允许很大部分的接合和投产前的工作可以在载出之前在岸上完成，这可以显著减少离岸投产阶段的持续时间和成本。漂浮式安置方法使得能够在不需要任何重型起重操作的情况下将整体式的上部设施或生产甲板安置在固定的或漂浮的平台结构上。

图1示出了装载在双船身系统中的两个驳船上的上部设施的示例性顶部示意图。一般而言，双船身系统100包括彼此间隔一距离的至少一对驳船115a、115b（整体用115表示）。装配式上部设施110通过支撑结构被可移除地耦接到驳船115，该支撑结构在本文中被称为格架系统125a、125b（整体用125表示），其分别安装到驳船115a、115b。格架系统具有附接点135，用于每个驳船上的上部设施。附接点的数量可根据上部设施和驳船的载荷和尺寸而变。一般而言，至少两个附接点被用于每个驳船，但该数目可在一个到多个之间变动。在示图中，带有格架系统125a的驳船115a具有至少两个附接点135a’、135a’’,带有格架系统125b的驳船115b具有至少两个附接点135b’、135b’’。