[发明专利]用于离岸能源开发的平台机构

说明书

一种用于离岸能源开发的平台机构(1)，包括具有基部部分(5)和顶部部分(7)的细长结构(3)。基部部分能够锚固到海的海床中使得细长结构远离海床朝着海的表面延伸。顶部部分能够保持用于所述开发的处理设备(11)。所述机构还包括多个管(12)，用于所述开发的操作并从所述结构的基部部分延伸到顶部部分。所述结构包括外壳(50)和内壳(52)，其被布置成使得外部空间(54)形成在外壳和内壳之间。所述多个管布置成使得它们在所述外部空间中从所述结构的基部部分延伸到顶部部分。

技术领域

本发明涉及一种用于离岸能源开发、特别是用于油气开发的平台机构。该平台机构也可用于其他离岸能源开发，例如风能、太阳能等。该机构包括细长结构，细长结构包括基部部分和顶部部分。基部部分能够锚固到海的海床中使得所述细长结构远离所述海床朝着海的表面延伸。所述顶部部分能够保持用于所述开发的处理设备。所述机构还包括多个管，其用于所述开发的操作并从所述结构的基部部分延伸到顶部部分。

背景技术

现有技术的海洋石油平台通常包括最少3个牢固地锚固在海床中的腿的结构。这些平台提供用于承受风、流、波等的严厉海洋条件(例如北海中的条件)的稳定结构。虽然提供了刚性结构，但现有技术的平台生产起来成本高昂。就能源开发、例如油气开发而言，平台通常在创建和开发过程中都在能源开发的位置进行维护，例如在油气田的位置。因此，使用现有技术平台的开发仅对于充分大的储能产地、例如充分大的油气田来说在经济上具有积极性。

现有技术平台的另一问题是创建和开发中用于多种功能的大量管从平台向下延伸到海床到相应的井开口或者待创建的井开口。这些管和平台的结构一样受到环境的相互作用，例如风、流、波等，因此必须被设定尺寸来以合适的安全系数承受这种相互作用。此外，由于管可能具有很大的长度，所述相互作用会使管振动，这会造成管疲劳。在不利条件下，振动可能在管的共振频率，这会造成一个或多个管的灾变破坏。因此，管的尺寸必须设定成承受这种条件且就疲劳而言，替代地在开发过程中以预定时间间隔进行更换。US4704051公开一种包括适应井导体的多个立柱的离岸平台结构。

发明内容

本发明的目的是补救或减小现有技术的至少一个缺点，或者至少提供对现有技术的有用替代。特别是，本发明的第一目的是提供一种用于能源开发、例如油气开发的简化且性价比高的平台机构。本发明的第二目的是减小用于开发操作的多个管的尺寸。

这些目的通过根据权利要求1的平台机构实现。该平台机构包括具有基部部分和顶部部分的细长结构，其中所述基部部分能够锚固到海的海床中使得所述细长结构远离所述海床朝着海的表面延伸，其中所述顶部部分能够保持用于所述开发的处理设备，和用于所述开发的操作并从所述结构的基部部分延伸顶部部分的多个管。该平台机构的特征在于所述结构包括外壳和内壳，其被布置成使得在外壳和内壳之间形成外部空间，其中所述多个管布置成使得它们在所述外部空间中从所述结构的基部部分延伸到顶部部分。

通过由外壳和内壳形成的外部空间，多个管在结构的基部部分和顶部部分之间被引导保护在外部空间中。因此，来自风、流、波等在管上的相互作用减少。因此，与现有技术的平台机构相比，可以减小管鉴于相互作用、疲劳和共振的尺寸设定。

根据本发明的一种实施例，所述内壳形成内部空间，该内部空间至少部分能够在用空气和水填充方面是可控的。该内部空间用于控制结构的稳定性。通过该内部空间，质量中心可以朝着基部部分移位。因此，改进了结构的稳定性并可减小结构的锚固机构的尺寸。为了在外部空间中适应多个管，结构需要相当的尺寸，且结构会受到来自环境、例如来自风、流、波等的显著相互作用。因此，该结构会被置于振动中，该振动在不利条件下可能对应于结构的共振频率。通过可控调节内部空间中的水，结构的共振可以调节使得振动的幅度不超过一定水平。

根据本发明的一种实施例，所述平台机构包括用于向/自所述内部空间可控引入和去除水的装置。该装置例如是泵、阀等。优选地，该装置包括用于调节内部空间内容纳的水量的控制系统。通过向内部空间可控引入和去除水，便利了所述结构的安装和拆卸过程。