[发明专利]一种浮托安装实测的船体姿态校准方法

说明书

本发明公开了一种浮托安装实测的船体姿态校准方法。从船体上的不同位置测量当前位置相对于海平面的高度，根据船体各个位置的高度差，通过数学关系计算拖船船体的倾斜角度。本发明提供的方法，可以在很有限的设备支持的条件下，利用非常简单的测量工具，方便、快捷地为拖船上所装备的惯性导航装备进行初始标定，使得海上石油平台的浮托安装作业得以正常开展。

技术领域

本发明涉及海洋石油采集领域，尤其涉及一种浮托安装实测的船体姿态校准方法。

背景技术

过去10年是中国海洋石油工业迅猛崛起的10年，中国海洋石油由过去的单一渤海湾作业已经扩展到全球范围进行石油开发和油田建设。油田开发的最大挑战往往来自于浩瀚的大海，恶劣的环境因素、复杂的作业工况时刻给予海洋结构工程师巨大的挑战。海上油田超大型平台浮托技术是近几年来安装海洋石油平台时使用的主要技术之一。该技术利用潮汐原理，在涨潮时，拖船拖运万吨级平台安装模块进入导管架槽口，在落潮时，拖船缓慢增加吃水，将平台安装模块缓慢平稳地落在导管安装架上。操作完毕后，拖船退出导管架，施工人员将平台腿与导管架焊接，完成整个连接操作。

托浮法安装工艺是1977年被引入到石油和天然气行业，由H alliburton/KBR首先应用于北海的英国石油公司油田。该方法可在不使用大型浮吊的情况下，完成一个完整的上部模块的海上安装，避免了海上设备的组装和连接调试工作。平台结构和生产设施均可以在陆地上一次生产，并完成主机联调、生活模块调试、放空臂安装。在后续海上安装期间，对于模块的重量敏感性要较之于传统的浮吊安装小很多。因此可以最大限度地节约海上连接调试和施工作业时间，从而大幅降低油田开发投资成本。

然而，在采用浮托安装的方式进行海洋平台的海上安装时，需要利用拖船将海洋平台上部组块运送到指定位置，同时拖船上需要使用惯性导航设备，但是由于船舶在码头停泊时，船舶通常不是正浮状态，存在一定的倾角，所以在使用之前务必先对船的姿态进行测量，进而对惯性导航设备来进行初始标定，使得船舶正浮状态时正好是惯性导航设备的零度。在现有技术中，测量船舶姿态的设备或者体积庞大、结构复杂、成本很高；或者测量精度不高，不容易操作；或者测量速度缓慢，严重影响施工进度。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种浮托安装实测的船体姿态校准方法，本方法使用十分常见的工具作为测量设备，仅仅进行3个长度的测量，即可得出船体倾斜角度。进而达到对拖船上的惯性导航装备进行初始标定的技术效果。本方法也可以使用在缺乏专业测量设备的实际情况下，对船体倾斜姿态的测量。

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何使用简便的工具，快速、准确地为拖船上的惯性导航装备进行初始标定。

为实现上述目的，本发明提供了一种浮托安装实测的船体姿态校准方法，包括以下步骤：

步骤1：在拖船上的第一位置，将系有重物的绳子悬挂于仓壁外侧，使得所述重物浸入水中，在所述绳子上得到第一浸水处，并对所述绳子的悬挂位置处做以第一标记；

步骤2：将所述绳子收回，测量所述第一标记处与所述第一浸水处之间的距离，将其定义为第一长度；

步骤3：在拖船上的第二位置，将所述系有重物的绳子悬挂于仓壁外侧，使得所述重物浸入水中，在所述绳子上得到第二浸水处，并对所述绳子的悬挂位置处做以第二标记；

步骤4：将所述绳子收回，测量所述第二标记处与所述第二浸水处之间的距离，将其定义为第二长度；

步骤5：测量所述第一位置与所述第二位置之间的距离，将其定义为第三长度；

步骤6：根据步骤2中测得的所述第一长度、步骤4中测得的所述第二长度、步骤5中测得的所述第三长度的数学关系，求得船体的倾斜角度；

步骤7：根据步骤6中求得的所述船体的倾斜角度，对拖船上的惯性导航装备进行初始标定。