Способ ремонта плавучей полупогружной буровой платформы

 

Изобретение относится к судостроению и более конкретно - к способу ремонта плавучих сооружений, в частности плавучих полупогружных буровых платформ. Освидетельствование и ремонт платформы производят в процессе ее эксплуатации на плаву без прерывания связи со скважиной. Для этого поочередно осушают группы отсеков. При этом постоянно поддерживают платформу в пределах допустимых расчетных характеристик по прочности, остойчивости, непотопляемости и посадке, обеспечивающих ее безопасность в режиме эксплуатации и жестокого шторма. Для доступа в отдельные из отсеков формируют дополнительные проходы в переборках между отсеками. После окончания ремонта проходы ликвидируют. Для ремонта отдельных групп отсеков предварительно дебалластируют платформу. При этом она подвсплывает на минимально возможную эксплуатационную осадку d_min, без прерывания связи со скважиной. Достигается возможность ремонта платформы на плаву без постановки в док и без прерывания связей со скважиной. 2 з.п.ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к ремонту плавучих сооружений, в частности плавучих полупогружных платформ.

Широко известны способы ремонта плавучего сооружения, преимущественно плавучей полупогружной платформы посредством докования (см. пат. Норвегии 148953, МКИ⁶ В 63 С 1/00 от 31.03.1981 г.). Они эффективно решают задачу ремонта платформы, однако требуют выведения последней из эксплуатации и постановки в док, а докование является одним из наиболее дорогостоящих процессов в судостроении, вследствие высокой стоимости доковых сооружений.

Известны также отдельные способы ремонта плавучих сооружений, в частности плавучих полупогружных платформ на плаву без применения докования.

Один из таких известных способов ремонта плавучего сооружения, преимущественно плавучей полупогружной платформы, содержащий операции демонтажа поврежденной части корпуса и приварки вновь изготовленной части вместо удаленной поврежденной части без применения докования (см. а.с. СССР 1625764, МКИ⁶ В 63 В 9/04 от 1988 г.).

Однако указанный известный способ предназначен для ремонта только отдельных металлоконструкций платформы, в частности наклонных раскосов, находящихся над водой, и не может быть использован при ремонте других ответственных элементов, таких, например, как нижние понтоны, находящиеся под водой.

Известен также способ ремонта плавучей полупогружной буровой платформы, имеющей стабилизирующие колонны и нижние понтоны, разделенные на водонепроницаемые отсеки, а также технологическое оборудование, связанное со скважиной в процессе эксплуатации, и якорную систему удержания; включающий в себя освидетельствование отдельных отсеков путем доступа в них через штатные проходы и последующий ремонт (см. международную заявку WO 99/57011 от 29.04.99 г, МКИ⁶ В 63 В 35/44).

Для освидетельствования и ремонта балластных отсеков указанной 15 известной платформы ее необходимо ставить в док и соответственно вывести из эксплуатации, так как за счет предусмотренных в корпусах нижних понтонах платформы штатных проходов можно осуществить доступ только в отсеки, в которых расположены подруливающие устройства.

Докование, как было указано выше, является одним из самых дорогостоящих процессов в судоремонте. Прежде чем уйти на докование необходимо провести подводно-технические работы по отсоединению от скважины или скважин и консервацию скважин, работы по снятию платформы с якорной стоянки. При возвращении на точку эксплуатации необходимо выполнить постановку на якорную стоянку, расконсервацию скважин и подсоединение к ним. Кроме того, на время ремонта платформа перестает давать продукцию. Стоимость вышеуказанных работ, а также потери от прекращения реализации продукции еще более значительны, чем расходы на докование.

Техническим результатом заявляемого изобретения является обеспечение возможности ремонта платформы на плаву без постановки в док без прерывания связей со скважиной, без выведения платформы из эксплуатационного состояния и отсоединения якорных связей.

Это достигается в способе ремонта плавучей полупогружной буровой платформы, имеющей стабилизирующие колонны и нижние понтоны, разделенные на водонепроницаемые отсеки, а также технологическое оборудование, связанное со скважиной в процессе эксплуатации, и якорную систему удержания; включающем в себя освидетельствование отсеков путем доступа в них через штатные проходы и последующий ремонт тем, что освидетельствование и ремонт платформы производят в процессе ее эксплуатации на плаву без прерывания связи со скважиной. Для этого поочередно осушают группы водонепроницаемых отсеков платформы, при этом постоянно поддерживают платформу в пределах допустимых расчетных характеристик по прочности, остойчивости, непотопляемости и посадке, обеспечивающих ее безопасность в режиме эксплуатации и жестокого шторма. Для доступа в отдельные водонепроницаемые отсеки формируют дополнительные проходы, при этом упомянутые дополнительные проходы формируют в переборках, общих для упомянутых отсеков и отсеков, доступных для освидетельствования, а затем, после окончания ремонта, дополнительные проходы ликвидируют.

Кроме того, указанный технический результат достигается также тем, что для осуществления ремонта отдельных групп водонепроницаемых отсеков, предварительно производят дебалластирование платформы, при котором она подвсплывает на минимально возможную эксплуатационную осадку без прерывания связи со скважиной. Это достигается также тем, что дополнительные проходы формируют в виде горловин водонепроницаемых отсеков.

Для более полного понимания проблемы ниже приводятся выдержки из "CODE for construction and equipment of mobile drilling units (MODU CODE)", International Maritime Organization, London, 1989 - "Кодекс (сборник правил) по постройке и оборудованию плавучих буровых установок", Международная Морская Организация, Лондон, 1989 г.

Глава 3 п.3.4.3 - "Установка должна иметь достаточную высоту надводного борта и должна быть разделена на отсеки водонепроницаемыми палубами и переборками, чтобы обеспечить достаточную плавучесть и остойчивость..." Глава 4 п.4.9.1 - "Установки должны быть оборудованы эффективными балластными системами, оснащенными насосами, способными принимать или откачивать балласт в любую балластную цистерну при нормальных условиях или при переходе... Допускается управляемый прием балласта самотеком".

п. 4.9.2 - "Балластная система должна обеспечивать возможность перевода неповрежденной установки из положения максимальной нормальной эксплуатационной осадки в положение осадки для условий жестокого шторма".

п. 4.11.1 - "Если якорные устройства являются единственным средством удержания установки на заданной точке, то они должны иметь достаточный запас прочности и должны быть рассчитаны на удержание установки на точке при всех расчетных условиях".

Глава 14 "Эксплуатационные требования" п. 14.1 - ". ..На борту установок должны иметься и быть доступными для всех, кого они касаются, инструкции по эксплуатации, содержащие руководства по безопасной эксплуатации установки как в нормальных, так и в ожидаемых аварийных условиях".

п.14.1.2 - "Инструкция по эксплуатации должна включать: 1. Описание и характеристики установки.

. ..3. Предельные расчетные параметры для каждого режима работы, включая осадки, клиренс, высоту волны...

5. Расположение водонепроницаемых и брызгонепроницаемых отсеков...

...6. Расположение, тип и количество постоянного балласта, имеющегося на установке.

...10. Информацию об остойчивости..., соответствующую критериям остойчивости неповрежденной и поврежденной установки.

п. 14.1.3.4 Инструкция по эксплуатации должна также содержать для установок со стабилизирующими колоннами описание, схемы и руководства по управлению балластной системой и альтернативных средств по управлению балластной системой...

п.14.1.3.7 - Методики изменения режимов эксплуатации.

п.14.1.3.8 - Руководство по эксплуатации при условиях жестокого шторма.. .; эксплуатационные ограничения в условиях жестокого шторма и т.д. и т.п.

На фиг. 1 изображен общий вид плавучей полупогружной буровой платформы, ремонтируемой согласно изобретению; на фиг. 2 - та же платформа, вид сбоку, без технологического оборудования, якорной системы и продуктопроводов; на фиг. 3 - сечение А-А фиг.2 (вид сверху на один нижний понтон, второй симметричен по расположению); на фиг.4 - сечение Б-Б фиг.2 (один нижний понтон, второй симметричен по расположению); на фиг. 5 схематически показано расположение водонепроницаемых отсеков (балластных танков) в нижних понтонах и нижних частях стабилизирующих колонн; на фиг.6-11 - этапы осуществления заявляемого способа ремонта.

Ремонтируемая по заявляемому способу полупогружная буровая платформа 1 состоит из двух нижних понтонов 2, восьми стабилизирующих колонн 3, верхнего корпуса с технологическим оборудованием 4 и системы раскосов 5. Платформа 1 связана с подводными скважинами (не показаны) и установкой беспричального налива (не показана) гибкими продуктопроводами 6 и удерживается на точке эксплуатации якорной системой 7. Нижние понтоны 2 платформы 1 разделены продольными 8 и поперечными 9 водонепроницаемыми переборками на отдельные водонепроницаемые отсеки. Большая часть водонепроницаемых отсеков нижних понтонов 2 представляет собой балластные танки 10. В нижних частях стабилизирующих колонн 3 расположены балластные танки 11. Нумерация балластных танков 10 левого и правого борта (ЛБ и ПрБ) нижних понтонов 2 от 10₁ (ЛБ и ПрБ) до 10₁₀ (ЛБ и ПрБ), а нумерация балластных танков 11 колонн 3 от 11₁ (ЛБ и ПрБ) до 11₄ (ЛБ и ПрБ). Для заполнения и осушения танков 10 и 11 платформа снабжена балластной системой, включающей в себя трубопроводы с клапанами и оснащенной насосами (на чертежах не показано).

В процессе эксплуатации платформа 1 погружена на определенную осадку d, минимальная эксплуатационная осадка обозначена d_min, нижние понтоны 2 и нижняя часть колонн 3 при этом находятся под водой. Балластные танки 10 и 11 заполнены забортной водой. Для доступа в балластные танки 11 колонн 3 из сухих отсеков 12 последних имеются проходы-горловины 13. Для доступа в балластные танки 10 понтонов 2, находящиеся под стабилизирующими колоннами 3, установлены штатные проходы - палубные горловины 14. Попадание в балластные танки 10 нижних понтонов 2, находящиеся вне района стабилизирующих колонн 3 возможно через штатные горловины 15; однако в процессе эксплуатации эти горловины находятся под водой на глубине 9-11 метров. Поэтому для доступа в балластные танки 10, находящиеся вне района стабилизирующих колонн 3, в процессе ремонта формируют дополнительные проходы в переборках 8 или 9, общих для упомянутых танков и танков, доступных для освидетельствования. Эти дополнительные проходы формируют в виде горловин 16.

Способ ремонта плавучей полупогружной буровой платформы по изобретению осуществляется в следующей последовательности.

Платформа 1 находится в эксплуатационном состоянии. Связи со скважинами не прерываются, состояние якорной системы 7 обычное рабочее. Обследуют и фиксируют заполнение всех балластных танков 10 и 11.

1 этап ремонтных работ Например, установлено, что балластные танки 10₅, 11₁, 11₂ и 11₄ левого и правого бортов, а также балластный танк 10₁₀ ПрБ сухие. Открыв штатные горловины 13, ведущие из сухих отсеков 12 колонн 3 в балластные танки 11 колонн 3, подводят и обеспечивают вентиляцию и временное освещение (не показаны), устанавливают при необходимости временные трапы (не показаны) и обеспечивают все необходимые меры безопасности по ведению работ (см., например, пункт 10.9 "Подготовка водяных цистерн и балластных танков к ремонту", "Правила техники безопасности на судах морского флота", Рекламинформбюро ММФ, М., 1975, с. 171-172), проводят освидетельствование этих танков и их ремонт в случае необходимости (см. фиг.6). Затем из балластных танков 11₂ ЛБ, 11₂ ПрБ и 11₄ ПрБ в стабилизирующих колоннах 3, открыв палубные горловины 14, попадают в балластные танки нижних понтонов 2 и производят освидетельствование и ремонт балластных танков 10₅ ЛБ, 10₅ ПрБ, 10₁₀ ПрБ (см. также фиг.6), при этом также подводят и обеспечивают вентиляцию, временное освещение, устанавливают при необходимости временные трапы и обеспечивают все меры по безопасности работ.

2 этап ремонтных работ
Посредством балластной системы производят осушение танков 10₆ ЛБ и 10₆ ПрБ. Это соответствует инструкции по эксплуатации платформы. При этом, исходя из конкретной оценки обеспечения безопасности платформы (остойчивость, непотопляемость, прочность, система удержания) допускают либо подвсплытие платформы посредством дебалластировки до осадки d_min, либо принимают балласт в другие отсеки для обеспечения предыдущей осадки без крена и дифферента.

Из сухих танков 10₅ ЛБ и 10₅ ПрБ в поперечных водонепроницаемых переборках 9, общих с танками 10₆ ЛБ и 10₆ ПрБ, формируют дополнительные проходы - врезают горловины 16 для возможности доступа в танки 10₆ ЛБ и 10₆ ПрБ. После чего производят освидетельствование и ремонт танков 10₆ ЛБ и 10₆ ПрБ (см. фиг. 7). После окончания работ горловины 16 задраивают (или демонтируют, а вырезы заглушают). Платформу возвращают в исходное положение путем перебалластировки.

3 этап ремонтных работ
Посредством балластной системы производят осушение балластных танков 10₄ ЛB и 10₄ ПрБ, 10₇ ЛБ и 10₇ ПрБ путем дебалластировки. Такая процедура также соответствует инструкции по эксплуатации платформы.

Исходя из конкретной оценки обеспечения безопасности платформы (остойчивость, непотопляемость, прочность, системы удержания) допускают либо подвсплытие платформы, либо принимают балласт в другие отсеки для обеспечения прежней осадки без крена и дифферента.

Из сухих балластных танков 11₂ ЛБ, 11₂ ПрБ и танков 11₃ ЛБ, 11₃ ПрБ через горловины 14 попадают в танки нижних понтонов 2 и производят освидетельствование и ремонт (фиг.8).

После окончания работ платформу 1 возвращают в прежнее положение путем балластировки.

4 этап ремонтных работ
Посредством балластной системы производят осушение балластных танков 10₂ ЛБ и 10₂ ПрБ, а также танка 10₁₀ ЛБ путем дебалластировки. Такая процедура также соответствует инструкции по эксплуатации платформы. Из сухих балластных танков 11₁ ЛБ, 11₁ ПрБ и 11₄ ЛБ через горловины 14 попадают в танки 10₂ ЛБ и 10₂ ПрБ, а также в танк 10₁₀ ЛБ (см. фиг.9).

5 этап ремонтных работ
Посредством балластной системы производят осушение балластных танков 10₁ ЛБ, 10₁ ПpБ и 10₉ ЛБ, 10₉ ПрБ также посредством дебалластировки. Попадание в танки 10₉ ЛБ и 10₉ ПрБ осуществляют из сухих балластных танков 11₄ ЛБ и 11₄ ПрБ стабилизирующих колонн 3 через горловины 14.

Для попадания в танки 10₁ ЛБ и 10₁ ПрБ необходимо оставить после четвертого этапа сухими танки 10₂ ЛБ и 10₂ ПрБ, из которых в поперечных переборках 9 врезают дополнительные горловины 16 в танки 10₁ ЛБ и 10₁ ПрБ (см. фиг.10).

После ремонта танков 10₁ ЛБ и 10₁ ПрБ горловины 16 ликвидируют.

После окончания ремонта производят перебалластировку платформы 1.

6 этап ремонтных работ
Посредством балластной системы производят осушение балластных танков 10₃ ЛБ, 10₃ ПрБ и 10₈ ЛБ, 10₈ ПрБ. Для попадания в них должны быть сухими соседние танки 10₅ ЛБ и 10₅ ПрБ, а также 10₉ ЛБ и 10₉ ПрБ.

В поперечных водонепроницаемых переборках 9, общих для танков 10₅ ЛБ, 10₅ ПрБ и танков 10₃ ЛБ, 10₃ ПрБ, а также танков 10₉ ЛБ, 10₉ ПрБ и 10₈ ЛБ, 10₈ ПрБ врезают дополнительные горловины 16 для доступа в танки 10₅ ЛБ, 10₅ ПрБ и 10₈ ЛБ, 10₈ ПрБ (см. фиг.11). Производят освидетельствование и ремонт этих танков, после чего горловины 16 ликвидируют.

Для каждого конкретного состояния нагрузки платформы, исходя из погодных условий, рекомендаций инструкции по эксплуатации и с учетом опыта эксплуатации при проведении подобных операций могут быть приняты другие варианты последовательности работ, балластировки и дебалластировки.

Таким образом, используя заявляемое изобретение можно провести освидетельствование и ремонт изнутри самих балластных отсеков и оборудования, находящегося в них, наиболее эффективным, простым и менее трудоемким способом, не выводя платформу из эксплуатации, не прерывая ее связи со скважиной, на плаву, без постановки в док.

Ориентировочный экономический эффект заявляемого способа при ремонте одной полупогружной платформы типа "Aker H-3" составит около 5 миллионов долларов США.

Формула изобретения

1. Способ ремонта плавучей полупогружной буровой платформы, имеющей стабилизирующие колонны и нижние понтоны, разделенные на водонепроницаемые отсеки, а также технологическое оборудование, связанное со скважиной в процессе эксплуатации, и якорную систему удержания, включающий в себя освидетельствование упомянутых отсеков путем доступа в них через штатные проходы и последующий ремонт, отличающийся тем, что освидетельствование и ремонт платформы производят в процессе ее эксплуатации на плаву без прерывания связи со скважиной, для чего поочередно осушают группы водонепроницаемых отсеков платформы, при этом постоянно поддерживают платформу в пределах допустимых расчетных характеристик по прочности, остойчивости, непотопляемости и посадке, обеспечивающих ее безопасность в режиме эксплуатации и жестокого шторма, причем для доступа в отдельные водонепроницаемые отсеки формируют дополнительные проходы, при этом упомянутые дополнительные проходы формируют в переборках, общих для упомянутых отдельных отсеков и отсеков, доступных для освидетельствования и ремонта, а затем после окончания ремонта дополнительные проходы ликвидируют.

2. Способ ремонта плавучей полупогружной буровой платформы по п.1, отличающийся тем, что для осуществления ремонта отдельных групп водонепроницаемых отсеков предварительно производят дебалластирование платформы, при котором она подвсплывает на минимально возможную эксплуатационную осадку без прерывания связи со скважиной.

3. Способ ремонта плавучей полупогружной буровой платформы по п.1, отличающийся тем, что дополнительные проходы формируют в виде горловин водонепроницаемых отсеков.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11