Способ морской добычи, хранения и выгрузки нефти с помощью плавучей конструкции
Изобретение относится к области морской добычи углеводородов, в частности нефти. Способ эксплуатации плавучей установки для морской добычи, хранения и выгрузки нефти содержит этапы, на которых: принимают углеводороды в плавучий корпус плавучей установки для морской добычи, хранения и выгрузки нефти; перерабатывают принятые углеводороды, формируя углеводородный продукт в плавучем корпусе; хранят углеводородный продукт в плавучем корпусе; выгружают хранящийся углеводородный продукт. Плавучий корпус является круглым на виде сверху и содержит нижнюю поверхность, поверхность верхней палубы, по меньшей мере три соединенные секции, соединенные последовательно и расположенные симметрично вокруг вертикальной оси, при этом соединенные секции продолжаются вниз от поверхности верхней палубы к нижней поверхности. Эти по меньшей мере три соединенные секции содержат верхнюю цилиндрическую часть, нижнюю коническую секцию, цилиндрическую суженную секцию и набор стабилизаторов, прикрепленных к корпусу для коррекции гидродинамических характеристик через линейное и квадратичное демпфирование. Предложенное изобретение позволяет оптимизировать функции приема углеводородов, переработки принятых углеводородов, хранения и выгрузки углеводородов, а также характеристики плавучей установки. 9 з.п. ф-лы, 18 ил.
Перекрестная ссылка на родственные заявки
[0001] Настоящая заявка является частичным продолжением заявки на патент США № 15/798,078, поданной 30 октября 2017 под названием "Плавучая буровая установка", которая является частичным продолжением заявки на патент США № 15/705,073, поданной 14 сентября 2017 по названием "Плавучая конструкция", которая является продолжением заявки на патент США № 15/522,076, поданной 26 апреля 2017 под названием "Плавучая конструкция", в которой испрашивается приоритет по переведенной в национальную фазу заявке PCT/US2015/057397, поданной 26 октября 2915, в которой испрашивается приоритет по заявке на патент США № 14/105,992, поданной 27 октября 2014 под названием "Плавучая конструкция", которая является частичным продолжением заявки на патент США № 14/105,321, поданной 13 декабря 2013 под названием "Плавучая конструкция", по которой выдан патент США № 8,869,727 28 октября 2014, которая является частичным продолжением заявки на патент США № 13/369,600, поданной 9 февраля 2012 под названием "Стабильное морское плавучее хранилище", по которой выдан патент США № 8,662,000 5 марта 2014, которая является частичным продолжением заявки на патент США № 12/914,709, поданной 28 октября 2010, по которой выдан патент США № 8,251,003 28 августа 2012, в которой испрашивается приоритет по предварительной заявке на патент США №61/259,201, поданной 8 ноября 2009 и предварительной заявке на патент США № 61/521,701, поданной 9 августа 2011, действие обеих из которых истекло. Эти ссылки во всей их полноте включены в настоящее описание.
Область техники, к которой относится изобретение
[0002] Варианты осуществления настоящего изобретения по существу относятся к способу эксплуатации плавучей установки для хранения и выгрузки.
Уровень техники
[0003] Настоящее изобретение относится к плавучей установке для добычи, хранения и выгрузки и, в частности, к конструкциям корпуса и системам выгрузки для установки для бурения, добычи, хранения и отгрузки продукции.
[0004] Предлагаемые варианты отвечают этим потребностям.
Раскрытие изобретения
[0005] Согласно различным вариантам предлагается способ морской добычи, хранения и выгрузки нефти с помощью плавучей установки, содержащий этапы, на которых: (a) принимают в плавучий корпус углеводороды по меньшей мере от одного из: плавучей установки, эксплуатационного райзера или устья скважины на дне моря; (b) перерабатывают принятые углеводороды, формируя углеводородный продукт в плавучем корпусе; (c) хранят углеводородный продукт в плавучем корпусе, при этом плавучий корпус содержит: (i) нижнюю поверхность; (ii) поверхность верхней палубы; (iii) по меньшей мере три соединенные секции, соединенные последовательно и расположенные симметрично относительно вертикальной оси, при этом соединенные секции продолжаются вниз от поверхности верхней палубы к нижней поверхности; при этом эти по меньшей мере три соединенные секции содержат верхнюю цилиндрическую часть, нижнюю коническую секцию и цилиндрическую суженную секцию; и (iv) комплект стабилизаторов, прикрепленных к корпусу и выполненных с возможностью корректировки гидродинамических характеристик через линейное и квадратичное демпфирование и (d) выгружают хранящийся углеводородный продукт в танкер и/или трубопровод.
Краткое описание чертежей
[0006] Далее следует более подробное описание настоящего изобретения со ссылками на приложенные чертежи, где:
[0007] Фиг. 1 - вид сверху плавучей установки для добычи, хранения и отгрузки (далее - плавучая установка) по настоящему изобретению и танкера, пришвартованного к этой плавучей установке.
[0008] Фиг. 2 - вид сбоку плавучей установки для добычи, хранения и отгрузки по фиг. 1
[0009] Фиг. 3 - более подробный вид сбоку в увеличенном масштабе плавучей установки по фиг. 2.
[0010] Фиг. 4 - более подробный вид сверху в увеличенном масштабе плавучей установки по фиг. 1.
[0011] Фиг. 5 - вид сбоку альтернативного варианта корпуса плавучей установки по настоящему изобретению.
[0012] Фиг. 6 - вид сбоку альтернативного варианта корпуса плавучей установки по настоящему изобретению.
[0013] Фиг. 7 - вид сбоку альтернативного варианта плавучей установки по настоящему изобретению, показывающий центральную колонну, вставленную в отверстие в корпусе плавучей установки.
[0014] Фиг. 8 - сечение центральной колонны по фиг. 7 по линии 8-8.
[0015] Фиг. 9 - вид сбоку плавучей установки по фиг. 7, показывающий альтернативный вариант центральной колонны по настоящему изобретению.
[0016] Фиг. 10 - сечение центральной колонны по фиг. 9 по линии 11-11.
[0017] Фиг. 11 - альтернативный вариант центральной колонны и коллектора массы в сечении по линии 11-11 на фиг. 9 по настоящему изобретению.
[0018] Фиг. 12 - вид сверху подвижного соединения со швартовочным тросом по настоящему изобретению.
[0019] Фиг. 13 - вид сбоку подвижного соединения со швартовочным тросом по фиг. 12 в частичном сечении по линии 13-13.
[0020] Фиг. 14. - вид сбоку подвижного соединения со швартовочным тросом по фиг. 13 в частичном сечении по линии 14-14.
[0021] Фиг. 15 - вид сбоку судна по настоящему изобретению.
[0022] Фиг. 16 - сечение судна по фиг. 15 по линии 16-16.
[0023] Фиг. 17 - вид сбоку судна по фиг. 15 в сечении по линии 17-17.
[0024] Фиг. 18 - вид сбоку судна по фиг. 15 в сечении по линии 18-18.
[0025] Далее следует подробное описание вариантов изобретения со ссылками на чертежи.
Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
[0026] Прежде чем приступать к подробному описанию предлагаемого устройства, следует понимать, что это устройство не ограничено конкретными вариантами и сто оно может быть создано или реализовано разными способами.
[0027] Согласно настоящему изобретению, предлагается плавучая установка для хранения и выгрузки с несколькими альтернативными конструкциями корпуса, несколькими альтернативными конструкциями центральной колонны и подвижной системой швартования для выгрузки, которая позволяет танкеру флюгировать по широкой дуге относительно плавучей установки.
[0028] В частности, настоящее изобретение относится к способу морской добычи, хранения и выгрузки нефти.
[0029] На первом этапе способа принимают в плавучий корпус углеводороды по меньшей мере от одного из плавучей буровой установки, эксплуатационных райзеров или устья скважины на морском дне.
[0030] На следующем этапе перерабатывают полученные углеводороды, формируя углеводородный продукт в плавучем корпусе.
[0031] Затем способ продолжается хранением углеводородного продукта в плавучем корпусе, при этом уникальный плавающий корпус имеет круглое сечение на виде сверху и содержит: нижнюю поверхность; поверхность верхней палубы; по меньшей мере три соединенных секции, соединенных последовательно и расположенных симметрично относительно вертикальной оси, при этом соединенные секции продолжаются вниз от поверхности верхней палубы к нижней поверхности; и по меньшей мере три соединенные секции содержат: верхнюю цилиндрическую часть; нижнюю коническую часть, цилиндрическую суженную секцию; и набор стабилизаторов, прикрепленных к корпусу и выполненных с возможностью корректировать гидродинамические характеристики через линейное и квадратичное демпфирование; и выгружают хранящийся углеводородный продукт.
[0032] На чертежах показан уникальный корпус.
[0033] Плавучая установка 10 по настоящему изобретению на фиг. 1 показана на виде сверху, а на фиг. 2 приведен вид сбоку.
[0034] Плавучая установка 10 имеет корпус 12 и центральную колонну 14, которая может крепиться к корпусу 12 и выступать вниз.
[0035] Плавучая установка 10 плавает в воде W и может использоваться для добычи, хранения и/или выгрузки ресурса, извлеченного из земли, такого как углеводороды, включая сырую нефть и природный газ, а также минералы, которые можно извлекать методом подземного скважинного выщелачивания.
[0036] Плавучую установку 10 можно собирать на неземном заводе известными способами, аналогичными применяемым в судостроении, и буксировать в нужное положение в море, типично, над нефтяным и/или газовым месторождением в земле под этим положением в море.
[0037] Якорные канаты 16a, 16b, 16c и 16d, которые прикреплены к якорям в морском дне (не показаны) крепят плавучую установку 10 в нужном положении. Якорные канаты в целом будут именоваться якорными канатами 16, и описанные здесь элементы, подобные друг другу, будут обозначаться одной ссылочной цифровой позицией и различаться друг от друга буквенным суффиксом.
[0038] В типичном варианте применения плавучей установки 10 из земли под плавучей установкой 10 добывают сырую нефть, транспортируют ее, временно хранят в корпусе 12 и выгружают на танкер Т для транспортировки на наземные объекты. Танкер Т временно пришвартован к плавучей установке 10 на время операции выгрузки швартовым тросом 18. Между корпусом 12 и танкером Т проходит шланг 20 для перекачки сырой нефти и/или другой текучей среды из плавучей установки 10 на танкер Т.
[0039] На фиг. 3 приведен вид сбоку плавучей установки 10, на фиг. 4 приведен вид сверху плавучей установки, и каждый из этих видов имеет увеличенный масштаб и показывает больше деталей, чем соответствующие фиг. 2 и 1, соответственно. Корпус 12 плавучей установки 10 имеет круглую поверхность 12a верхней палубы, верхний цилиндрический участок 12b, продолжающийся вниз от поверхности 12a верхней палубы, верхнюю коническую секцию 12c, продолжающуюся вниз от верхнего цилиндрического участка 12b и сужающийся внутрь, цилиндрическую суженную секцию 12d, продолжающуюся вниз от верхней конической секции 12c, нижнюю коническую секцию 12e, продолжающуюся вниз от суженной секции 12 и расширяющуюся наружу, и нижнюю цилиндрическую секцию 12f, продолжающуюся вниз от нижней конической секции 12e. Нижняя коническая секция 12e описывается здесь как имеющая форму перевернутого конуса или имеющая перевернутую коническую форму, в отличие от верхней конической секции 12c, которая описывается здесь как имеющая регулярную коническую форму. Плавучая установка 10 предпочтительно плавает так, чтобы поверхность воды пересекала регулярную верхнюю коническую секцию 12c, что в настоящем описании именуется как ватерлиния, находящаяся на регулярной конической форме.
[0040] Плавучая установка 10 предпочтительно загружается и/или балластируется для удержания ватерлинии на нижней части регулярной верхней конической секции 12c. Когда плавучая буровая установка 10 установлена и плавает правильно, сечение корпуса 12 в любой горизонтальной плоскости предпочтительно имеет круглую форму.
[0041] Корпус 12 может иметь такую конструкцию и размеры, чтобы соответствовать конкретным эксплуатационным требованиям и в Морском исследовательском институте (МАРИН) Нидерландов (Maritime Research Institute (Marin), the Netherlands) можно запросить услуги по оптимизации конструктивных параметров для удовлетворения требований к конструкции для конкретного варианта применения.
[0042] В этом варианте верхняя цилиндрическая секция 12b имеет приблизительно такую же высоту, что и суженная секция 12d, тогда как высота нижней цилиндрической секции 12f в 3 или 4 раза больше высоты верхней цилиндрической секции 12b. Нижняя цилиндрическая секция 12f имеет больший диаметр, чем верхняя цилиндрическая секция 12. Верхняя коническая секция 12c имеет большую высоту, чем нижняя коническая секция 12e.
[0043] На фиг. 5 и 6 приведены виды сбоку, показывающие альтернативные конструкции корпуса.
[0044] На фиг. 5 показан корпус 12h, имеющий круглую поверхность верхней палубы 12i, которая по существу идентична поверхности 12a верхней палубы в верхней части верхней конической секции 12j, которая сужается внутрь по мере уменьшения высоты.
[0045] Цилиндрическая суженная секция 12k прикреплена к нижнему концу верхней конической секции 12j и продолжается вниз от верхней конической секции 12j. Нижняя коническая секция 12m прикреплена к нижнему концу суженной секции 12k и продолжается вниз от суженной секции 12k, расширяясь наружу. Нижняя цилиндрическая секция 12n прикреплена к нижнему концу нижней конической секции 12m и продолжается вниз от нижней конической секции 12m. Существенная разница между корпусом 12h и корпусом 12 заключается в том, что корпус 12h не имеет верхней цилиндрической части, соответствующей верхней цилиндрической части 12b в корпусе 12. В остальном, верхняя коническая секция 12j соответствует верхней конической секции 12c, суженная секция 12k соответствует суженной секции 12d, нижняя коническая секция 12m соответствует нижней конической секции 12c, и нижняя цилиндрическая секция 12n соответствует нижней цилиндрической секции 12f.
[0046] И нижняя цилиндрическая секция 12n, и нижняя цилиндрическая секция 12f имеет круглую нижнюю палубу (не показана), подобную круглой верхней палубе 12a, за исключением центральной части 14, которая продолжается вниз от круглой нижней палубы.
[0047] На фиг. 6 представлен вид сбоку корпуса 12p, который имеет верхнюю палубу 12q, которая выглядит как верхняя палуба 12a. Верхняя цилиндрическая секция 12r продолжается вниз от верхней палубы 12q и соответствует верхней цилиндрической секции 12b.
[0048] Верхняя коническая секция 12s прикреплена к верхней цилиндрической секции 12r и продолжается вниз, сужаясь внутрь. Верхняя коническая секция 12s соответствует верхней конической секции 12c на фиг. 1. Корпус 12p на фиг. 6 не имеет суженной секции, которая соответствует цилиндрической суженной секции 12d на фиг. 3.
[0049] Вместо этого, верхний конец нижней конической секции 12t соединен с нижним концом верхней конической секции 12s, и нижняя коническая секция 12t продолжается вниз расширяясь наружу. Нижняя коническая секция 12t на фиг. 6 соответствует нижней конической секции 12e на фиг. 3.
[0050] Нижняя цилиндрическая секция 12u прикреплена верхним концом, например, сваркой, к нижнему концу нижней конической секции 12t и продолжается вниз, по существу соответствуя по размеру и конфигурации нижней цилиндрической секции 12f на фиг. 3. Нижняя плита 12v (не показана) охватывает нижний конец нижней цилиндрической секции 12u, и нижний конец корпуса 12 на фиг. 3 и корпуса 12h на фиг. 5 также охвачены нижней плитой, и каждая из нижних плит могут быть адаптированы для приема центральной колонны, соответствующей центральной колонне 14 на фиг. 3.
[0051] На фиг. 7-11 показаны альтернативные варианты центральной колонны. На фиг. 7 представлен вид сбоку плавучей установки 10 с частичным вырезом, показывающим центральную колонну 22 по настоящему изобретению. Плавучая установка 10 имеет поверхность 20a верхней палубы, в которой имеется отверстие 20b, через которое может проходить центральна колонна 22. В этом варианте центральную колонну 22 можно втягивать и верхний конец 22a центральной колонны 22 можно поднимать выше поверхности верхней палубы. Если центральная колонна 22 полностью втянута, плавучую установку 10 можно перемещать по более мелким водам, чем если бы центральна колонна 14 была полностью выдвинута. В патенте США № 6,761,508 на имя Haun приводятся другие детали, относящиеся к этому и другим аспектам настоящего изобретения, и этот патент полностью включен в настоящее описание путем отсылки.
[0052] На фиг 7 показана частично втянутая центральная колонна 22, и центральную колонну 22 можно выдвинуть до глубины, на которой ее верхний конец 22a будет расположен в нижней цилиндрической части 20c плавучей установки 10. На фиг. 8 приведено сечение центральной колонны 22 по линии 8-8 на фиг. 7, и на фиг. 8 приведен вид сверху коллектора 24 массы, расположенного на нижнем конце центральной колонны 22. Коллектор 24 массы, показанный в этом варианте, имеющий шестиугольную форму на виде сверху, подвешивается в воде для стабилизации плавучей установки 10, когда она плавает в воде и на нее действуют ветер, волны, течения и другие силы. Центральная колонна 22 показана на фиг. 8 как имеющая шестиугольное сечение, но форма сечения выбирается конструктором.
[0053] На фиг. 9 приведен вид сбоку плавучей установки 10 по фиг. 7 с частичным вырезом, показывающим центральную колонну 26 по настоящему изобретению. Эта центральна колонна 26 короче центральной колонны 22 на фиг. 7. Верхний конец 26a центральной колонны 26 можно перемещать вверх и вниз в отверстии 20b в плавучей установке 10, и с такой центральной колонной 26 плавучую установку 10 можно эксплуатировать, когда центральная колонна 26 выступает ниже дна плавучей установки 10 на пару метров или на несколько метров.
[0054] Коллектор 28 массы, который может быть заполнен водой для стабилизации плавучей установки 10, закреплен на нижнем конце 26b центральной колонны 26.
[0055] На фиг. 10 приведено сечение центральной колонны 26 по линии 10-10 на фиг. 9.
[0056] В этом варианте центральная колонна 26 имеет квадратное сечение, а коллектор 28 массы имеет восьмиугольную форму на виде сверху.
[0057] В альтернативном варианте центральной колонны по фиг. 9, в сечении по линии 10-10, центральная колонна СС и коллектор MT массы показаны на виде сверху на фиг. 11. В этом варианте центральная колонна СС имеет треугольное поперечное сечение, а коллектор MT массы имеет круглое поперечное сечение.
[0058] Возвращаясь к фиг. 3, корпус 12 плавучей установки имеет полость или углубление 12x, показанную пунктирными линиями, которая является центральным отверстием в нижней цилиндрической секции 12f корпуса 12 плавучей установки. Верхний конец 14a центральной колонны 14 выступает, по существу, на полную глубину углубления 12x.
[0059] В варианте, показанном на фиг. 3, центральная колонна 14 эффективно свисает со дна нижней цилиндрической секции 12f, по существу, как столб, зарытый в яму, но так, что центральная колонна 14 проходит вниз в воду, по которой плавает корпус 12 плавучей установки. Коллектор 24 массы для хранения воды для стабилизации корпуса прикреплен к нижнему концу центральной колонны 14.
[0060] Выше были описаны разные варианты центральной колонны, однако центральная колонна является необязательной и может быть полностью устранена или заменена другой структурой, которая выступает со дна плавучей установки 10 и помогает стабилизировать установку.
[0061] Одним вариантом применения плавучей установки 10, показанной на фиг. 3, является добыча и хранение углеводородов, таких как сырая нефть и природный газ, а также сопутствующих текучих сред, минералов и других ресурсов, которые можно извлекать из-под земли или из воды. Как показано на фиг. 3, эксплуатационные райзеры Р1, Р2 и Р3 - это трубы, по которым может течь, например, сырая нефть из подземных пластов в плавучую установку 10, которая имеет существенную емкость хранилища в резервуарах внутри корпуса 12.
[0062] На фиг. 3 эксплуатационные райзеры Р1, Р2 и Р3 показаны расположенными снаружи корпуса 12, и флюид течет в корпус 12 через отверстия в поверхности 12a верхней палубы. Существует альтернативная конструкция плавучей установки 10, показанная на фиг. 7 и 9, где можно расположить эксплуатационные райзеры в отверстии 20b, которое создает открытый сквозной канал от дна плавучей установки 10 до вершины плавучей установки 10. На фиг. 7 и 9 эксплуатационные райзеры не показаны, но они могут находиться на внешней поверхности корпуса или внутри отверстия 20b. Верхний конец эксплуатационного райзера может заканчиваться в нужном резервуаре внутри корпуса, чтобы флюид тек непосредственно в нужный резервуар внутри корпуса.
[0063] Плавучая установка 10 по фиг. 7 и 9 может применяться и для бурения скважин для разведки или добычи ресурсов, в частности, углеводородов, таких как сырая нефть и природный газ, что делает судно плавучей установкой для бурения, добычи, хранения и выгрузки.
[0064] Для такого применения массовый резервуар MT, 24 или 28 будет иметь центральное отверстие от верхней поверхности до нижней поверхности, через которое может проходить колонна бурильных труб, что является конструктивным решением, которое может использоваться для размещения эксплуатационных райзеров в отверстии 20b в плавучей установке 10. На верхней палубе плавучей буровой установки имеется буровая вышка (не показана) для манипулирования, спуска, вращения и подъема бурильных труб и собранной колонны бурильных труб, которая проходит вниз от буровой вышки, через отверстие 20b в плавучей буровой установке 10, через внутреннюю часть центральной колонны 14, через центральное отверстие (не показано) в коллекторе 24 массы, через воду и в морское дно.
[0065] После успешного завершения бурения, можно установит эксплуатационные райзеры и ресурс, например, сырую нефть и/или природный газ принимать и хранить в резервуарах, расположенных в плавучей установке. В опубликованной заявке на патент США № 2009/0126616, в которой единственным изобретателем указан Srinivasan, описана конструкция резервуаров в корпусе плавучей буровой установки для хранения нефти и водяного балласта, и эта заявка включена в настоящее описание путем отсылки. В одном варианте настоящего изобретения можно использовать и тяжелый балласт, такой как буровой раствор и бурый железняк, предпочтительно во внешних балластных резервуарах. Предпочтителен буровой раствор, состоящий из 1 части бурого железняка и 3 частей воды, но можно использовать и постоянный балласт, такой, как бетон. Можно использовать бетон с тяжелыми заполнителями, такими как бурый железняк, барит, лимонит, магнитный железняк, стальные обрезки и дробь, однако предпочтительно применяется материал высокой плотности в форме пульпы. Таким образом, были описаны аспекты настоящего изобретения, относящиеся к бурению, добыче и хранению на плавучей буровой установке, а также к выгрузке судна, что оставляет функцию выгрузки с плавучей установки.
[0066] Переходя к функции выгрузки плавучей установки по настоящему изобретению, на фиг. 1 и 2 показан транспортный танкер Т, пришвартованный к плавучей установке 10 швартовым тросом 18, который является тросом или канатом, и от плавучей буровой установки 10 к танкеру Т протянут шланг 20. Плавучая установка 10 поставлена на якоря на морском дне через якорные тросы 16a, 16b, 16c и 16d, а положение и ориентация танкера Т определяется направлением и силой ветра, воздействием волн, а также силой и направлением течения.
[0067] Следовательно, танкер Т флюгирует относительно плавучей установки 10, поскольку его носовая часть пришвартована к плавучей буровой установке 10, а корма движется в соответствии с балансом сил. Когда силы ветра, волн и течения меняются, танкер Т может перемещаться в положение, показанное штриховой линией А или в положение, показанное штриховой линией B. Для удержания танкера Т на минимальном безопасном расстоянии от плавучей буровой установки 10, чтобы швартовочный трос 18 оставался натянутым, в случае изменения совокупных сил, заставляющих танкер Т двигаться к плавучей установке, а не от нее, можно использовать буксиры или временную якорную систему.
[0068] Если силы ветра, волн, течения (и любые другие) остаются штилевыми и постоянными, танкер Т переместится в положение, в котором все действующие на него силы будут сбалансированы и танкер Т будет оставаться в этом положении. Однако в природных условиях так обычно не бывает. В частности, направление, скорость и сила ветра время от времени меняются, а любое изменение сил, действующих на танкер Т, заставляет танкер Т перемещаться в другое положение, в котором различные силы вновь будут сбалансированы. Следовательно, танкер Т сдвигается относительно плавучей установки 10, когда силы, действующие на танкер Т, меняются, такие как силы ветра, волн и течения.
[0069] Фиг. 12-14 в сочетании с фиг 1 и 2 иллюстрируют подвижное соединение 40 со швартовочным тросом на плавучей буровой 10 по настоящему изобретению, которое помогает приспосабливать движения транспортного танкера относительно плавучей установки.
[0070] На фиг. 12 приведен вид сверху подвижного соединения 40 швартовочного троса в частичном сечении. Подвижное соединение 40 швартовочного троса содержит в одном варианте почти полностью закрытый трубчатый канал 42, имеющий прямоугольное сечение и продольную прорезь в боковой стенке корпуса 12b; набор стоек, включая стойки 44a и 44b, которые соединяют трубчатый канал 42 горизонтально с внешней верхней стенкой 12w корпуса 12 на фиг. 1-4; тележку 46, вставленную с возможностью перемещения в трубчатый канал 42; скобу 48 тележки, прикрепленную к тележке 48 и создающую точку соединения; и пластину 50, шарнирно прикрепленную к скобе 48 тележки через скобу 52 пластины.
[0071] Пластина 50 имеет по существу треугольную форму и к вершине треугольника прикреплена скоба 52 пластины с помощью пальца 54, проходящего через отверстие скобе 52 пластины. Пластина 50 имеет отверстие 50a, расположенное рядом с другой вершиной треугольника и отверстие 50b, рядом с последней вершиной треугольника. Швартовочный трос 18, заканчивающийся двумя соединительными точками 18a и 18b, которые соединены с пластиной 50, проходя через отверстия 50a и 50b, соответственно. Альтернативно, два конца 18a и 18b, пластина 50 и/или скоба 52 могут отсутствовать, и швартовочный трос 18 может быть соединен непосредственно со скобой 48, и имеются другие варианты соединения швартовочного троса 18 с тележкой 46.
[0072] На фиг. 13 приведен вид сбоку подвижного соединения 40 со швартовочным тросом, частично в сечении по линии 13-13 на фиг. 12. Вид сбоку трубчатого канала 42 приведен в сечении. Стенка 42b трубчатого канала, в которой выполнена прорезь 42a, является относительно высокой вертикальной стенкой, и внешняя поверхность противоположной внутренней стенки 42c, имеет равную высоту.
[0073] Стойки 44 прикреплены, например, сваркой, к внешней поверхности внутренней стенки 42c. Пара противоположных, относительно коротких горизонтальных стенок 42d и 42e проходит между вертикальными стенками 42b и 42c, чтобы полностью закрыть трубчатый канал 42, за исключением того, что в вертикальной стенке имеется горизонтальная продольная прорезь, которая проходит почти по всей длине трубчатого канала 42.
[0074] На фиг. 14 приведен вид сбоку с трубчатым каналом 42 в частичном сечении, чтобы показать вид сбоку тележки 46. Тележка 46 содержит пластину 46a основания, которая имеет четыре прямоугольных отверстия 46b, 46c, 46d, 46e для приема четырех колес 46f, 46g, 46h и 46i, соответственно, которые установлены на четырех осях 46j, 46k, 46m и 46n, соответственно, которые прикреплены через стойки к пластине 46a основания.
[0075] Танкер Т швартуется к плавучей установке по фиг. 1-4 с помощью швартовочного троса 18, который прикреплен к подвижной тележке 46 через пластину 50 и скобы 48 и 52. Когда на танкер Т действуют ветер, волны, течение и/или другие силы, танкер Т может двигаться по дуге вокруг плавучей установки 10 с радиусом, определенным длиной швартовочного троса 18, поскольку тележка 46 может свободно перекатываться в горизонтальной плоскости внутри трубчатого канала 42. Как лучше всего видно на фиг. 4, трубчатый канал 42 проходит по дуге прибл. 90 градусов вокруг корпуса 12 плавучей установки 10. Трубчатый канал 42 имеет противоположные концы 42f и 42g, закрытые так, чтобы создать упор для тележки. Трубчатый канал 42 имеет радиус кривизны, который согласуется с радиусом кривизны внешней стенки 12w корпуса 12, поскольку стойки 44a, 44b, 44c, 44d имеют одинаковую длину. Тележка 46 может свободно кататься вперед и назад в закрытом трубчатом канале 42 между концами 24f и 42g этого трубчатого канала 42. Стойки 44a, 44b, 44c, 44d удерживают трубчатый канал на расстоянии от внешней стенки 12w корпуса 12, и шланг 20 и якорный канат 16c проходят через пространство, определенное между внешней стенкой 12w и внутренней стенкой 42c трубчатого канала 42.
[0076] Типично силы ветра, волн и течения позиционируют танкер Т в положении относительно плавучей установки 10, далее именуемом подветренным положением относительно плавучей установки 10. Швартовый трос 18 натягивается, когда ветер, волны и течение прилагают силу к танкеру, которая пытается отвести танкер Т от подветренной стороны стационарной плавучей буровой установки 10. Тележка 46 останавливается в трубчатом канале 42 благодаря балансу сил, который нейтрализует тенденцию движения тележка 46.
[0077] При изменении направления ветра танкер Т может сдвинуться относительно плавучей установки 10, и когда танкер Т движется, тележка 46 катится внутри трубчатого канала 43 и колеса 46f и 46g прижимаются к внутренней поверхности стенки трубчатого канала 42. Когда ветер продолжает дуть в этом новом, фиксированном направлении, тележка 46 останавливается в трубчатом канале 42 там, где силы, заставляющие тележку 46 катиться, будут нейтрализованы.
[0078] Для предотвращения слишком близкого подхода танкера Т к плавучей буровой установке 10 или закручивания вокруг плавучей буровой установки 10, например при существенном изменении направления ветра, можно использовать один или более буксир.
[0079] Для гибкости в приспособлении к направлению ветра плавучая установка 10 предпочтительно имеет второе подвижное соединение 60 со швартовочным тросом, расположенное напротив соединения 40 со швартовочным тросом. Танкер Т может швартоваться либо к подвижному соединению 40, либо к подвижному соединению 60, в зависимости от того, какое из них лучше для нахождения танкера Т с подветренной стороны от плавучей установки 10.
[0080] Подвижное соединение 60 со швартовочным тросом по существу идентично по конструкции подвижному соединению 40 и имеет собственный трубчатый канал с прорезью находящейся в ней свободно катящейся тележкой, имеющей скобу, выступающую через прорезь в трубчатом канале. Каждое подвижное соединение 40 и 60 со швартовочным тросом, как считается, способно адаптироваться к движению танкера Т в пределах дуги прибл. 270 градусов, поэтому достигается высокая степень гибкости как при единичной операции выгрузки (за счет движения тележки в одном из подвижных соединений со швартовочным тросом) и при переходе от одной операции выгрузки к другой (благодаря возможности выбирать между противоположными подвижными соединениями со швартовочным тросом).
[0081] Воздействие ветра, волн и течения может прилагать к танкеру Т большую силу, в частности во время шторма или шквала, который, в свою очередь, прилагает большую силу к тележке 46, которая в свою очередь прилагает большую силу к прорезанной стенке (фиг. 13) трубчатого канала 42. Прорезь 42a ослабляет стенку и если будет приложена достаточно большая сила, стенка может изогнуться, возможно, раскрывая прорезь 42a достаточно широко, чтобы тележка 46 была вырвана из трубчатого канала. Трубчатый канал 42 требует конструирования и создания так, чтобы он мог выдерживать ожидаемые силы. В трубчатом канале 42 можно создавать внутренние усиливающие уголки, и можно использовать колеса сферической формы. Трубчатый канал является лишь одним средством для создания подвижного соединения со швартовочным тросом. Вместо трубчатого канала в качестве направляющей можно использовать двутавровую балку, имеющую противоположные полки, прикрепленные к центральной стенке, с тележкой или другим катящимся или скользящим устройством, закрепленным на внешней полке и движущимся по ней. Подвижное соединение со швартовочным тросом аналогично козловому крану за исключением того, что козловой кран адаптирован к противодействию вертикальным силам, а подвижное соединение со швартовочным тросом нужно адаптировать к противодействию горизонтальной силе, прилагаемой швартовочным тросом 18. Нижеперечисленные патенты включены в настоящее описание путем отсылки в той части, в которой в них описывается, как проектировать и изготавливать подвижные соединения.
Патенты США № 5,595,121, "Аттракцион и самодвижущаяся кабина для него", выданный Elliott et al.; № 6,857,373, "Аттракцион, установленный на направляющей переменной кривизны", выданный Checketts et al.; № 3,941,060, "Монорельсовая система", выданный Morsbach; № 4,984,523, "Самодвижущаяся тележка и структура поддерживающей направляющей", выданный Dehne et al. и № 7,004,076 "Система манипулирования материалом с закрытой направляющей", выданный Traubnkraut et al., все из которых включены в настоящее описание полностью и для любых целей. Как описано здесь и в этих патентах, включенных путем отсылки, для сопротивления горизонтальной силе, такой, какая действует на плавучую буровую установку 10 через швартовочный трос 18 от танкера Т, можно использовать много средств, обеспечивающих боковое движение, например, с помощью тележки 46, движущейся вперед и назад, будучи захваченной в трубчатом канале 42.
[0082] Ветер, волны и течение прилагают к судну для бурения, добычи, хранения и отгрузки продукции или к плавучей установке по настоящему изобретению, различные силы, которые приводят к вертикальным движениям вверх и вниз в дополнение к другим движениям. Эксплуатационный райзер - это труба, проходящая от устья скважины на дне моря к судну для бурения, добычи, хранения и отгрузки продукции или к плавучей установке, которое в настоящем описании именуется плавучей установкой. Эксплуатационный райзер может быть зафиксирован на дне моря и прикреплен к плавучей установке. Вертикальная качка плавучей установки может приводить к возникновению чередующихся растягивающих и сжимающих сил, действующих на эксплуатационный райзер, которые могут вызывать его усталость и разрушение. Одним аспектом настоящего изобретения является минимизация вертикальной качки плавучей установки.
[0083] На фиг. 15 приведен вид сбоку плавучей буровой установки 80 по настоящему изобретению. Плавучая буровая установка 80 имеет корпус 82 и круглую верхнюю палубу 82a, при этом сечение корпуса 82 в любой горизонтальной плоскости, когда корпус 82 находится на плаву и в состоянии покоя, предпочтительно имеет круглую форму. Верхняя цилиндрическая секция 82b продолжается вниз от круглой верхней палубы 82a, и верхняя коническая секция 82c продолжается вниз от верхней цилиндрической секции 82b и сужается внутрь. Судно 80 может иметь цилиндрическую суженную секцию 82d, продолжающуюся вниз от верхней конической секции 82c, что сделало бы его более похожей на плавучую буровую установку 10 по фиг. 3, но она ее не имеет. В местно суженной секции от верхней конической секции 82c вниз продолжается нижняя коническая секция 82e, расширяющаяся наружу. От нижней конической секции 82e вниз продолжается нижняя цилиндрическая секция 82f. Корпус имеет нижнюю поверхность 82g. Нижняя коническая секция 82e описывается здесь как имеющая форму перевернутого конуса, в отличие от верхней конической секции 82c, которая описывается здесь как имеющая регулярную коническую форму.
[0084] Плавучая установка 80 показана плавающей так, что, когда она загружена и/или балластирована, поверхность воды пересекает верхнюю цилиндрическую секцию 82b. В этом варианте верхняя коническая секция 82c имеет существенно большую вертикальную высоту, чем нижняя коническая секция 82e, а верхняя цилиндрическая секция 82b имеет немного большую вертикальную высоту, чем нижняя цилиндрическая секция 82f.
[0085] Для уменьшения вертикальной качки и других видов стабилизации плавучей установки 80, к нижней и внешней части нижней цилиндрической секции 82f прикреплен набор стабилизаторов 84, как показано на фиг. 15. На фиг. 16 приведено сечение плавучей установки 80 по линии 16-16 на фиг. 15. Как показано на фиг. 16, стабилизаторы 84 содержат четыре секции 84a, 84b, 84c и 84d, разделенные друг от друга промежутками 86a, 86b, 86c и 86d, совместно именуемыми "промежутки 86"). Промежутки 86 являются пространствами между секциями 84a, 84b, 84c и 84d стабилизатора, которые дают место для прокладки эксплуатационных райзеров и якорных канатов на внешней поверхности корпуса 82 без контакта со стабилизаторами 84. Якорные канаты 88a, 88b, 88c и 88d на фиг. 15 b 16 пропущены в промежутки 86a, 86b, 86c и 86d, соответственно, и крепят плавучую установку 80 к морскому дну. Эксплуатационные райзеры 90a, 90b, 90c, 90d, 90f, 90g, 90h, 90i, 90j, 90k и 90m пропущены в промежутках 86 и подают ресурс, такой как сырая нефть, природный газ и/или выщелоченный минерал, из земли под морским дном в резервуары в плавучей буровой установке 10. Центральная секция 92 продолжается от дна 82g корпуса 82.
[0086] На фиг. 17 приведено вертикальное сечение плавучей установки 10 по фиг. 15, иллюстрирующее в упрощенном виде группу резервуаров в корпусе 82 в сечении. Добытый ресурс, текущий по эксплуатационным райзерам 90, хранится во внутреннем кольцевом резервуаре 82h. Центральный вертикальный резервуар 82i можно использовать как сепаратор, например, для сепарации нефти, воды, и/или газа, или как хранилище. Внешний кольцевой резервуар 82j, имеющий внешнюю стенку, конформную верхней конической секции 82 и нижней конической секции 82e, можно использовать для хранения балластной воды и/или для хранения добытого ресурса. В этом варианте внешний кольцевой резервуар 82k является полостью, имеющей сечение неправильного трапецоида, определенного сверху нижней конической секцией 82e и нижней цилиндрической секцией 82f, с вертикальной внутренней стороной и горизонтальной нижней стенкой дна, хотя резервуар 82k можно использовать для балласта и/или для хранения. Резервуар 82m в форме тора, имеющий форму кольцевой прокладки или бублика квадратного или прямоугольного сечения, расположен в самой нижней и в самой внешней части корпуса 82. Резервуар 82m можно использовать для хранения добытого ресурса и/или балластной воды. В одном варианте резервуар 82m удерживает буровой раствор с бурым железняком, а в другом варианте резервуар 82m содержит прибл. 1 часть бурого железняка н прибл. 3 части воды.
[0087] Стабилизаторы 84 для уменьшения вертикальной качки в сечении показаны на фиг. 17. Каждая секция стабилизаторов 84 в вертикальном сечении имеет форму прямоугольного треугольника, где угол 90° примыкает к нижней внешней боковой стенке нижней цилиндрической секции 82f корпуса 82 так, что нижняя сторона 84e треугольника находится в одной плоскости с нижней поверхностью 82g корпуса 82, а гипотенуза 84f треугольника проходит от дистального конца 84g нижней стороны 84e треугольника вверх и внутрь для соединения с внешней боковой стенкой нижней цилиндрической секции 82f в точке, которая находиться лишь немного выше, чем нижняя кромка внешней боковой стенки нижней цилиндрической секции 82f, как можно видеть на фиг. 17. Для нахождения размеров стабилизаторов 84 для достижения оптимальной эффективности могут потребоваться некоторые эксперименты. Начальной точкой является нижняя стороне 84e, проходящая радиально наружу на расстояние, равное приблизительно половине вертикальной высоты нижней цилиндрической секции 82f, а гипотенуза 84f соединяется с нижней цилиндрической секцией 82f примерно на одной четверти высоты нижней цилиндрической секции 82f от дна 82 корпуса 82. Другой начальной сточкой является то, что если радиус нижней цилиндрической секции 82f равен R, то нижняя сторона 84e стабилизатора 84 продолжается радиально наружу дополнительно на 0,05-0,20 R, предпочтительно, на 0,10-0,15 R и, более предпочтительно, на прибл. 0,125 R.
[0088] На фиг. 18 приведено сечение корпуса 82 плавучей установки и/или плавучей буровой установки 80 по линии 18-18 на фиг. 17. Радиальные опорные элементы 94a, 94b, 94c и 94d обеспечивают структурную поддержку для внутреннего кольцевого резервуара 83h, который показан как имеющий четыре отсека, разделенных радиальными опорными элементами 94. Радиальные опорные элементы 96a, 96b, 96c,96d, 96e, 96f, 96g, 96h, 96i, 96j, 96k и 96l обеспечивают структурную поддержку для внешнего кольцевого резервуара 82j и резервуаров 82k и 82m. Внешний кольцевой резервуар 82j и резервуары 82k и 82m делятся на отсеки радиальными опорными элементами 96.
[0089] Плавучая буровая установка по настоящему изобретению, такая как установка 10, 20 или 80, может изготавливаться на суше, предпочтительно на судоверфи, используя известные материалы и технологии строительства судов. Плавучая установка предпочтительно имеет круглую форму на виде сверху, но стоимость строительства может быть ниже при многоугольной форме, чтобы можно было использовать плоские, планарные металлические листы вместо того, чтобы гнуть такие листы до требуемой кривизны. Корпус плавучей буровой установки, имеющий многоугольную форму с гранями, например, такой, как описан в патенте США № 6,761,508, на имя Haun, и включенный в настоящее описание путем отсылки, входит в объем настоящего изобретения. Если выбрана многоугольная форма и если требуется установит подвижное соединение со швартовочным тросом, то трубчатый канал или рельс можно спроектировать с соответствующим радиусом кривизны и установить с помощью соответствующих стоек так, чтобы создать подвижное соединение со швартовочным тросом. Если плавучая буровая установка построена в соответствии с описанием установки, показанной на фиг. 1-4, то может оказаться предпочтительным перемещать плавучую буровую установку к конечному месту назначения без центральной колонны, и устанавливать центральную колонну в море, после того как плавучая буровая установка будет доставлена на место и поставлена на якоря. Для варианта, показанного на фиг. 7 и 9 центральную колонну может оказаться предпочтительным устанавливать на берегу, втягивать центральную колонну до самого верхнего положения и буксировать плавучую буровую установку к конечному месту назначения с полностью втянутой центральной колонной. После установки плавучей буровой установки в нужном положении, центральную колонну можно выдвинуть на требуемую глубину и заполнить коллектор массы на нижнем конце центральной колонны для стабилизации корпуса от воздействия ветра, волн и течения.
[0090] После того, как плавучая установка будет поставлена на якорь и ее обустройство будет завершено, ее можно использовать для бурения разведочных или эксплуатационных скважин, если установлена буровая вышка, и ее можно использовать для добычи и хранения ресурсов или продуктов. Для выгрузки текучего груза, хранящегося на плавучей буровой установке, к ней подводится транспортный танкер.
[0091] Как показано на фиг. 1-4, на барабанах 70a и/или 70b могут храниться бросательные концы. Конец бросательного конца может выстреливаться пиротехническим устройством с плавучей буровой установки 10 на танкер Т и захватываться экипажем танкера Т. Другой конец бросательного конца может крепиться к предназначенному для крепления на танкере концу 18c швартовочного троса 18 (фиг. 2) и экипаж танкера может втянуть конец 18c швартовочного троса 18 на танкер Т, где его можно закрепить на соответствующей структуре танкера Т. Персонал танкера затем может выстрелить один конец бросательного конца на плавучую буровую установку, экипаж которой крепит этот конец бросательного конца к предназначенном для размещения на танкере концу 20a шланга 20 (фиг. 2). Экипаж танкера затем втягивает танкерный конец шланга 20 на танкер и крепит его к соответствующему соединению на танкере для создания сообщения по текучей среде между плавучей буровой установкой и танкером. Типично груз выгружается из хранилища на плавучей буровой установке на танкер, но может проводиться и обратная операция, когда груз из танкера выгружается на плавучую буровую установку для хранения.
[0092] Поскольку шланг может быть большим, например, 20 дюймов (508 мм) в диаметре, операция подсоединения и выгрузки может занять длительное время, типично много часов, но меньше суток. В это время танкер Т типично флюгирует в подветренное положение относительно плавучей буровой установки, и движется вокруг нее при перемене направления ветра, что компенсируется плавучей буровой платформой с помощью подвижного соединения со швартовочным тросом, допускающим существенное движение танкера относительно плавучей буровой установки, возможно по дуге 270 градусов, не прерывая операцию выгрузки. При возникновении сильного шторма или шквала операцию выгрузки можно остановить и, при необходимости танкер можно отшвартовать от плавучей буровой установки, отдав швартовочный трос 18. По завершении типичной и беспроблемной операции выгрузки, конец шланга можно отсоединить от танкера и барабан 20b шланга можно использовать для намотки шланга 20 обратно для укладки на барабан 20b на плавучей установке. На плавучей установке имеется второй шланг и барабан 72 для использования в сочетании со вторым подвижным соединением 60 со швартовочным тросом на противоположной стороне плавучей буровой установки 10. Танкерный конец 18c швартовочного троса 18 затем можно отсоединить, позволяя танкеру Т отойти и транспортировать полученный груз на береговой портовый объект. Для вытягивания танкерного конца 18c швартовочного троса 18 обратно на плавучую установку можно использовать бросательный конец, и швартовочный трос 18 может либо плавать в воде рядом с плавучей установкой, либо танкерный конец 18c швартовочного троса можно закрепить на барабане (не показан) на палубе 12a плавучей установки, тогда как двойной конец 18a, 18b (фиг. 12) швартовочного троса 18 остается присоединенным к подвижному соединению 40 со швартовочным тросом.
[0093] Настоящее изобретение относится к способу морской добычи, хранения и выгрузки нефти, который во-первых содержит этап приема углеводородов по меньшей мере от одного из: плавучей установки, эксплуатационных райзеров или устья скважины на морском дне, в плавучий корпус уникальной формы.
[0094] На следующем этапе перерабатывают полученные углеводороды, формируя углеводородный продукт в плавучем корпусе.
[0095] Способ продолжается этапом, на котором хранят углеводородный продукт в плавучем корпусе уникальной формы, при этом плавучий корпус на виде сверху является круглым, и плавучий корпус имеет нижнюю поверхность, поверхность верхней палубы, по меньшей мере три соединенных секции, соединенных последовательно и расположенных симметрично относительно вертикальной оси, при этом соединенные секции продолжаются вниз от поверхности верхней палубы к нижней поверхности; эти по меньшей мере три соединенные секции состоят из верхней цилиндрической части, нижней конической секции, цилиндрической суженной секции, и набора стабилизаторов, прикрепленных к корпусу и сконфигурированных так, чтобы корректировать гидродинамические характеристики через линейное и квадратичное демпфирование.
[0096] И линейное демпфирование, и квадратичное демпфирование являются эмпирическими подходами к квантификации гидродинамического поведения плавающего тела в несжимаемой гомогенной ньютоновской текучей среде. В контексте различных вариантов, и стабилизатор, и корпус плавучей буровой установки сконфигурированы так, чтобы корректировать гидродинамическое поведение через линейное и квадратичное демпфирование, что влечет числовую оценку и эксперименты путем применения числовых методов (линейных и нелинейных) для точной оценки вязкостного демпфирования.
[0097] По сравнению с известными круглыми плавучими установками, у которых отсутствуют стабилизаторы, описанный здесь корпус с набором стабилизаторов может иметь улучшенные гидродинамические характеристики (относящиеся к демпфированию) плавучей установки. Формы и/или размеры стабилизаторов также могут оказывать положительное влияние, тем самым улучшая гидродинамические характеристики (связанные с демпфированием). Однако стабилизаторы с разными формами и/или размерами могут по-разному реагировать в водной среде, где течение может оказывать влияние на поток и давление, которые могут быть совершенно разными, в зависимости от формы и/или размеров стабилизатора.
[0098] Способ продолжается этапом, на котором выгружают хранящийся углеводородный продукт на танкер и/или в трубопровод.
[0099] В разных вариантах способ предусматривает, что плавучий корпус поставлен на якоря на морском дне.
[0100] В разных вариантах способа плавучий корпус имеет верхнюю усечено-коническую секцию, соединенную с цилиндрической суженной секцией, и верхнюю цилиндрическую секцию, продолжающуюся вниз от главной палубы, и верхняя усечено-коническая секция расположена под верхней цилиндрической секцией и удерживается над ватерлинией при транспортной осадке плавучей установки, и частично ниже ватерлинии при рабочей осадке плавучей установки для бурения, добычи, хранения и выгрузки, при этом верхняя усечено-коническая секция имеет постепенно уменьшающийся диаметр от диаметра верхней цилиндрической секции.
[0101] В разных вариантах способ содержит этап, на котором устанавливают боковую стенку, продолжающуюся от нижней поверхности корпуса
[0102] В разных вариантах способ содержит этап, на котором используют множество секций стабилизатора, которые отделены друг от друга зазорами, которые создают место для эксплуатационных райзеров и якорных канатов, проходящих снаружи корпуса, без контакта со стабилизаторами.
[0103] В разных вариантах способ содержит этап, на котором используют стабилизатор из набора стабилизаторов для уменьшения вертикальной качки, который имеет в вертикальном сечении форму прямоугольного треугольника.
[0104] В разных вариантах способ содержит этап, на котором используют стабилизатор с нижней кромкой, в котором треугольная форма лежит в одной плоскости с нижней поверхностью корпуса.
[0105] В разных вариантах способ содержит стабилизатор, в котором гипотенуза треугольной формы стабилизатора проходит от дистального конца нижней стороны треугольной формы вверх и внутрь для крепления к внешней боковой стенке нижней цилиндрической секции в точке, которая находится лишь немного выше нижней кромки внешней боковой стенки корпуса.
[0106] В разных вариантах способ содержит этап, на котором используют корпус уникальной формы с центральной колонной, при этом центральная колонна имеет квадратное сечение, а коллектор массы - восьмиугольной формы.
[0107] В разных вариантах способ содержит этап, на котором используют по меньшей мере три соединенных секции, которые соединены последовательно и расположены симметрично относительно вертикальной оси, и соединенные секции продолжаются вниз к нижней поверхности.
[0108] Конкретные структурные и функциональные детали, раскрытые в настоящем описании, не должны толковаться как ограничивающие, они являются просто основой для формулы изобретения и репрезентативной основой для обучения специалистов различным способам использования настоящего изобретения.
[0109] Хотя настоящее изобретение было описано на примере конкретных вариантов, следует понимать, что в рамках приложенной формулы эти варианты можно реализовать способами, отличными от описанных.
1. Способ эксплуатации плавучей установки для морской добычи, хранения и выгрузки нефти, содержащий этапы, на которых:
a. принимают углеводороды в плавучий корпус плавучей установки для морской добычи, хранения и выгрузки нефти;
b. перерабатывают принятые углеводороды, формируя углеводородный продукт в плавучем корпусе;
c. хранят углеводородный продукт в плавучем корпусе, при этом плавучий корпус является круглым на виде сверху и содержит:
i. нижнюю поверхность;
ii. поверхность верхней палубы; и
iii. по меньшей мере три соединенные секции, соединенные последовательно и расположенные симметрично относительно вертикальной оси, при этом соединенные секции продолжаются вниз от поверхности верхней палубы к нижней поверхности; причем по меньшей мере три соединенные секции состоят из: верхней цилиндрической части; нижней конической части и цилиндрической суженной секции; и
iv. набор стабилизаторов, прикрепленных к плавучему корпусу и выполненных с возможностью корректировать гидродинамические характеристики через линейное и квадратичное демпфирование; и
d. выгружают хранящийся углеводородный продукт в танкер и/или трубопровод.
2. Способ по п. 1, при котором плавучий корпус поставлен на якорь на морское дно.
3. Способ по п. 1, при котором плавучий корпус имеет верхнюю усечено-коническую секцию, соединенную с цилиндрической суженной секцией, и верхнюю цилиндрическую секцию, продолжающуюся вниз от главной палубы, причем верхняя усечено-коническая секция расположена под верхней цилиндрической секцией и удерживается над ватерлинией для транспортной осадки и частично под ватерлинией для рабочей осадки плавучей установки для бурения, добычи, хранения и выгрузки нефти; при этом верхняя усечено-коническая секция имеет постепенно уменьшающийся диаметр от диаметра верхней цилиндрической секции.
4. Способ по п. 1, содержащий этап, на котором используют множество секций стабилизатора, отделенных друг от друга зазорами, которые создают место для пропускания эксплуатационных райзеров и якорных канатов снаружи плавучего корпуса без контакта с набором стабилизаторов.
5. Способ по п. 1, при котором стабилизатор из набора стабилизаторов для уменьшения вертикальной качки имеет форму прямоугольного треугольника в вертикальном сечении.
6. Способ по п. 1, при котором стабилизатор из набора стабилизаторов треугольной формы имеет нижнюю сторону; причем нижняя сторона треугольной формы лежит в одной плоскости с нижней поверхностью плавучего корпуса.
7. Способ по п. 6, при котором гипотенуза треугольной формы стабилизатора набора стабилизаторов продолжается от дистального конца нижней стороны треугольной формы вверх и внутрь для крепления к внешней боковой стенке нижней цилиндрической секции в точке, которая находится лишь немного выше нижней кромки внешней боковой стенки плавучего корпуса.
8. Способ по п. 1, при котором плавучий корпус содержит центральную колонну квадратного сечения и коллектор массы восьмиугольной формы.
9. Способ по п. 1, при котором по меньшей мере три соединенные секции соединены последовательно и симметрично расположены относительно вертикальной оси, при этом по меньшей мере три соединенные секции продолжаются вниз от поверхности верхней палубы к нижней поверхности.
10. Способ по п. 1, в котором этап, на котором принимают углеводороды, включает в себя этап, на котором углеводороды принимают из устья скважины на морском дне или из эксплуатационного райзера, продолжающегося от устья скважины на морском дне.
