[发明专利]具有可压舱旋转对称外壳和船井的开采单元

说明书

背景技术

对于油气钻探，以及在海上开采油气的储存和开采，存在大量想法。当前，选择例如基于船体或半浸入式平台的单元的浮式开采单元以进行多种近海开发。

对于浮式开采单元，常见的是通过在海底采用管线和从海底到开采单元的柔性立管而将井连接至开采单元。一种可选方案是采用从独立式垂直″刚性″立管的顶部开始的柔性立管，其中立管由浮力元件保持，即混合立管结构。使用柔性立管是因为考虑到它们抵抗开采单元和对应的连接点之间的相对运动的能力，对应的连接点可能位于海底，或者对于混合方案来说，位于刚性立管的顶部处。

在深海情况中，采用从海底开始的柔性立管更加复杂和昂贵，这是因为诸如浮力元件的不同相关装置必须刚好确保柔性立管设法承载其自身的重量。由钢(SCR)制成的松弛悬挂立管(即，由钢或诸如钛之类的其它合适的材料形成的全焊接管)在深海情况中的使用将明显地降低复杂性和成本，这是因为这种立管可以承载其自身的重量并且可以布置成悬链线结构。

为了能够使用刚性立管，可行的是在浮式开采单元和海底的固定连接点之间实现可接受的相对运动。

存在实现可接受的相对运动的不同的浮式开采单元。然而，所有所述浮式开采单元都具有一些形式的限制，如对工具的负载能力、立管的悬挂点、立管的连接、转塔/旋转缸的使用，立管在波浪区域中的保护、所述单元的安装、立管在海底的预安装、用于所开采的石油、所开采的水、所开采的浓缩物的储存能力、以及从立管的连接点的泄漏期间的安全性。根据已知的公开可用的技术，主要参考授权的挪威专利NO319971，其公开了圆柱形类型、主要是平底的近海平台，其中圆柱直径明显大于平台的深度。平台的水下部分的浮力中心位于平台的重心的下面。这种构造已经以多个方式(例如，通过为甲板上的装载和石油的储存都提供大的容量)显现是有利的。平台的形式使得根据天气和风力条件转动的动作是多余的，并且其运动和应力与其它类型的浮式设施相比较小。

在专利申请WO2009136799A1中公开了这种平台的另一种发展，其特别适合用在易暴露到冰的水域中。平台的外壳/主体分成多段，其中外壳直径沿向下方向分别减小、保持恒定和增加。此外，平台可以具有连接部件，该连接部件本身具有浮力，以用于连接/引导管线、立管和类似部件。

对于布置成悬链线结构的钢制立管，重要的是平台具有被调整到立管的运动特性。这种调整通过合适的外壳设计并优化定位在外壳的下部中的法兰盘结构(″舱底箱″)来实现。该法兰盘结构被形成为具有大于主外壳的直径的环形结构。

发明内容

本发明的目标是提供一种开采单元，所述开采单元被构造成应用由诸如钢或钛之类的合适的材料制成的松弛悬挂立管。本发明期望被用在具有恶劣天气条件的深水和海域中。

合适的材料因此被限定为具有使由这种材料制成的立管能够承载其自身重量的材料性质的材料，并且可配置成悬链线结构。

根据本发明，上述目标是由如在权利要求1中限定的、具有在该权利要求的特征部分中限定的表征特征的开采单元实现。在从属权利要求2-11中公开了本发明的其它优选实施例。

更具体地，本发明包括用于尤其在深海处的油气开采和储存的浮式开采单元/平台，其中本发明的开采单元具有使得能够连接由诸如钢之类的合适材料制成的一个或多个松弛悬垂/悬挂立管的运动特性。该单元包括外壳和位于外壳的上端中的甲板，该甲板根据所述平台的预期应用被适当地装配。此外，本发明的特征在于，外壳被构造成允许所述例如由钢(SCR)制成的立管悬浮在设置在位于外壳的中心处的竖井/船井中的至少一个框架上，即其中外壳的垂直运动是最有利的。除了在将所述一个或多个立管连接到所述至少一个框架上期间的相应保护之外，船井还被构造成使得该船井包围和保护所述一个或多个立管的上部和固定管以用于抵抗诸如波浪、冰和船的碰撞的外力将流体输送至处理设备。

深水此后被限定为具有4500米或更深的深度的水。

而且，被认为有利的是，本发明的单元可以被压舱，使得至少一个框架的垂直位置在所述一个或多个立管的安装期间被调整到位于吃水线上方的位置。

通过在所述单元操作期间将所述至少一个框架定位在吃水线下方，因为这种位置在船井内产生更多被抑止的水运动，或者在所述单元操作期间将所述至少一个框架定位在吃水线下方以用于防止在立管中的一个或多个中发生的泄露引起诸如爆炸和/或着火之类的意外事故，这种意外事故会再次影响其它安装好的立管中的一个或多个，实现本发明的其它优点。