[发明专利]用于监测海上平台的悬臂结构的运动的方法、监测系统以及海上平台

说明书

一种用于监测诸如自升式平台或自升式船舶的海上平台的悬臂结构的运动的方法，包括：设置包括悬臂结构的位置的边界限制信息的边界模型，其中，边界限制信息至少包括诸如障碍物的边界限制元件的位置信息；在悬臂的运动期间，提供悬臂的表示悬臂的实际位置的位置信息；在悬臂运动期间，确定悬臂的位置信息和边界模型的边界限制信息之间的差值；当所确定的差值超过预定义阈值时提供输出信号。

技术领域

本发明涉及一种用于监测诸如自升式平台或自升式船舶或半潜式平台的海上平台的悬臂结构的运动的方法，并且涉及一种用于监测悬臂结构的运动的系统，并且涉及一种配置成用于执行这种方法的控制单元。

背景技术

例如，可移动海上平台可操作以钻探碳氢化合物或安装海上结构。对于钻探操作，通常将钻台和钻架放置在悬臂结构的端部上，使得当悬臂结构缩回时，钻台和钻架基本上在例如形式为浮体的浮动平台的边界内。在这种配置中，通常可通过拖曳或在一些实施方式中通过自推进将平台从一个钻探位置移动到另一钻探位置。

一旦就位，例如，当利用自升式平台用于钻探目的时，该平台升高到海平面之上，以使其整体远离海浪。这通常可通过将自升式平台的支腿降低到海床并沿支腿升起平台来完成，其中海床则支承支腿。接下来，悬臂结构可延伸至平台之外，使得钻探中心在平台外部，并且可在该位置接近和/或钻探和建造井。这可在开放水域上或位于海床上的固定结构上。

具体地，当在搁置在海床上的诸如导管架的现有固定结构上钻探时，到达各个井位置涉及悬臂结构相对于平台的运动，以从一个井到另一个井操纵悬臂结构，从而操纵其上的钻架。悬臂结构的运动可沿X方向、沿XY方向或沿X-psi方向或其任何组合。

由于存在例如从平台向上突出或布置在平台顶部的支腿、起重机和其他设备和/或舱室，海上平台上的自由空间通常受到限制。

悬臂结构的横向位移例如可通过例如通常是后支腿的支腿之间的横向间距或平台上的其他永久性或临时性障碍物来限制。这样的障碍物可例如是辅助设备、用品、起重机或甚至吊在起重机上的负载。

由于悬臂的轮廓不规则，因而悬臂结构的纵向位移也可能受到这种永久性或临时性障碍物的限制。当悬臂在侧面靠近障碍物放置时，从悬臂突出的结构部件或设备可能会在纵向位移期间与该障碍物碰撞。

在实践中，悬臂的运动由负责悬臂运动的操作者控制。然而，通常，操作者与悬臂和/或平台的部分的视觉接触有限或没有视觉接触。因此，经常用人员勘测悬臂的移动操作，以避免悬臂与平台的部分或平台上的障碍物碰撞。预防碰撞很重要，这是因为碰撞可能会导致严重的损坏和/或危险，并可能由于维修和/或停机而导致额外的成本。然而，由于悬臂通常以相对较低的速度进行运动，因而监视悬臂的运动是耗时的任务，并且容易发生人为错误。另外，为了监视悬臂的操作，人员经常设置在相对危险的区域。

发明内容

本发明的目的是提供一种消除上述缺点中的至少一个的方法。具体地，其目的是降低悬臂移动抵靠平台的部分或抵靠平台上的障碍物的风险。

根据本发明，此目的通过提供根据权利要求1所述的方法来实现。

通过提供包括边界限制信息的边界模型，并通过确定运动期间悬臂的实际位置，并将此位置与边界模型进行比较，可监测悬臂的运动。通过确定实际位置和边界限制信息之间的差值，悬臂的运动可遵循边界模型。边界模型优选地包括边界限制信息，边界限制信息由悬臂的限定悬臂可移动到的极限位置的致动系统、可能悬臂运动包络线的所谓基础轮廓或基图确定。另外，边界限制信息包括关于诸如障碍物的边界限制元件的位置的信息。这些障碍物可能是平台甲板上例如悬臂附近或周围的永久性或临时性结构。障碍物也可以是悬臂上或悬臂处的永久性或临时性结构，例如移动式或可拆卸式起重机或第二悬臂等。因为可能会发生碰撞，因而所有这些障碍物都会限制悬臂结构的操作包络线。