張力支柱平臺及其安裝方法
2023-09-15 10:39:15 1
專利名稱：張力支柱平臺及其安裝方法
技術領域：
本發明是1993年2月8日提出申請的美國專利申請08/014,690號的部分繼續申請。
本發明非專門性地涉及張力支柱平臺，尤其是涉及一種海上張力支柱平臺(TLP)及其在深水位置的安裝方法。
在過去，張力支柱平臺(TLP)已被設計成具有實施鑽井作業的能力。這些平臺支承著位於甲板上的提升器和井口裝置。為了滿足這種要求，必須把平臺加到足以浮動支承所使用的鑽進設備的程度，而且提升器支承系統必須包括一些機械，由于波浪及環境載荷造成的船身運動會導致提升器長度的變化，所述機械用來保證每個提升器內部的張力保持不變。由於這些TLP的尺寸和複雜性，導致成本高昂，使小儲量的海上油氣田的商業開發難以承受。
為了尋求小油氣田用的生產裝置，已推薦了多種小型TLP裝置，其中包括一些不具有任何鑽井能力的TLP。所有安裝後鑽井作業必須使用一艘位於TLP側面或上方的鑽井船。這些平臺僅用於支承提升器以及在水面以上定位井口裝置。生產設備和工具由分開的鑽機和支持船提供，例如在授予達納斯柯(Danazcko)等人的美國專利4,913,238號以及惠脫(Hue te)等人的美國專利5,190,411號中所披露的平臺就是如此。
其它被推薦的小型TLP包括生產工具，例如勃朗特福德(Blandford)的美國專利5,117,914號就是如此。然而，這種平臺不能進行井支承或者各項採油修理工作，總之，在現場進行生產期間，所有被推薦的小型TLP均需要一艘分開的船才能在井上實施多種作業。
本發明能夠用於完井、再次完井維修以及流體噴射作業的所有採油修理工作。大型TLP的的技術複雜性通過水上有效負荷的最小化來避免。而且平臺船體的輪廓減少了這種負載，從而也減少了在錨定的鋼筋束中的負載。此外，將井提升器支承機構放置在水面以下的一個關鍵位置使該機構得到簡化。在安裝基礎、鋼筋束以及骨架時不再需要專門的深水起重船和設備。
在亨特(Hunter)的美國專利4,784,529以及在亨特(Hunter)等人撰寫的海上技術會議論文No.6360(1990)介紹了一種張力支柱平臺現有技術。一種鑽井海底模板結構一般被提供來定位和支承生產井，而該結構本身又由樁支承，該模板包括一種用來調節自身高度和傾斜度的裝置。為了錨定平臺，需要一個或多個分開的海底基礎結構，採用鋼管樁把該基礎結構緊固在海底上。這些樁對於用傳統鑽井船和設備來安裝而言是太大了，在過去是用專門的樁錘把它們夯入土中，現在也只能用專門裝備的安裝船來操作。這些錨樁藉助於灌漿或者機械裝置與一個或多個基礎結構永久連結。鋼筋束被連結到一個或多個基礎結構永久連結。鋼筋束被連結到一個或多個基礎結構上而不是錨樁上。為了能承受強加的負載，管狀的鋼筋束採用高技術材料和組裝程序來製造。可以在岸上先組裝成整個單元，也可以在現場再把它的各部分用專門的接頭和裝載設備連結起來。在這兩種情況下，鋼筋束的運輸和安裝都必須使用專門的設備、船隻和程序。為了能抵抗鋼筋束接頭處的高疲勞載荷，提供一種專門的複雜撓曲連結裝置來消除轉動和承受循環載荷的變化。為了支承高的預加張力鋼筋束、大型甲板、全部鑽井工具以及甲板支撐的井提升器和井口裝置，船體要用龐大的多個(通常是四個)垂直的角立柱構成，而且所述立柱與浸沒的浮筒(通常是四個)相連結。龐大立柱對於環境負載的阻力導致需用較大的鋼筋束張力，以防止平臺的縱傾、橫傾以及起伏運動。與此類似，立柱在水面的較大面積也導致了較大的起伏和縱傾以及橫傾，從而在鋼筋束內部生成載荷。
為了實施鑽井作業，把鑽機直接放置在海底井口上方。對於現有技術張力支柱平臺而言，這種要求用兩種方法之一來達到。一種方法是鑽機移動並定位在平臺甲板的適當之處。大鑽井裝置以及輔助的大變化負載的移動必須伴隨著船身壓載水的調節，以便將每個鋼筋束內部的張力維持在限定範圍之內。調節船體壓載水量和位置的這種要求又意味著，船體的浸沒部分必需大到足以提供相應的多餘容積以及壓載位置的適應性。定位鑽機的另一種方法不調節船體壓載水，它的做法是改變船體相對於海底井口的平面位置。現有的船體定位方法為提供一種平臺系泊系統並調節系泊繩的長度從而將平臺移到所需位置；或者是給船體安裝一臺推進器，它使船體偏移到所需的水平位置並在以後在所需井上實施操作的同時將般體保持在該位置。這兩種可供選擇的方法都需要增添平臺的設備和複雜程度，導致其重量的增加，從而也增加了船體，鋼筋束以及錨固基礎的寸，最終結果是成本上升。
在TLP甲板上的鑽井結構不僅用來支持鑽井作業，還用於其它採油修理操作例如井的維修。風力和平臺水平加速度都會使鑽機結構遭受外來載荷。當在鑽塔內放置大量的鑽杆時水平加速度載荷會增大，大風暴條件也被證明會產生大的加速度。因此，鑽機結構必須承受得住這些動載荷，這可能需要鑽機具有特殊設計。
現有技術張力支柱平臺在甲板上支承井提升器，而井口裝置也安置在甲板上，因此甲板結構必須加強才能支承提升器並將有效負載傳給船體立柱，因此而增加的甲板重量又導致船體尺寸的加大。但是，鋼筋束被連結在位於或接近於船體龍骨的最佳高度上。當平臺受到風、浪和潮的水平環境載荷時，產生的力向側面推動船體。然而，由於船體由錨固的鋼筋束垂直限制住，該水平偏移運動就伴隨著一個相應的垂直向下運動。於是，這種般體吃水深度的增加，或者說「平臺下坐」，造成井提升器頂部高度相對於甲板高度發生改變，然而在提升器內部的張力必須在規定範圍內保持不變。由於鋼筋束和提升器連接的底面到頂點之間的距離產生差別，導致提升器長度的改變。為了防止提升器過度的張力變化，將它們懸掛在裝有變行程不變張力裝置的甲板上，這種裝置增加了平臺的複雜性；並且由於其重量，般體浸沒部分的尺寸必需加大，以便為這個有效負載提供支承。
張力支柱平臺構思的基本特點是在每個鋼筋索中的預張力必須相等而且在規定範圍之內。如同在一些美國專利如岡特森(Gunderson)的4,281,613、亨特(Hunter)等人的4,848,970、亨特(Hunter)的4,784,529以及岡特森(Gunderson)的4,780,026中所述，現有技術平臺包括一些複雜的裝置，在把鋼筋束連結到船體這一安裝操作期間這些裝置用來調節每個鋼筋束的有效長度和預張力。
有關TLP平臺安裝的現有技術依賴各種專用的安裝設備和系統，例如起重船，由於在深水中操作，它是非常昂貴的。另外，在安裝模板、基礎、鋼筋束、船體以及鑽機的不同階段，現有技術TLP平臺安裝要使用各自不同的安裝設備布置。各種設備的動員和遣散既費錢又費時間。
因此，本發明的一個基本目的是提供一種海上張力支柱平臺及其安裝、操作方法，它將使複雜程度消除或者最小化，並能克服傳統張力支柱平臺的局限性，從而減少平臺的成本以及由於海上小油氣田開發時的成本。
本發明的第二個目的在於提供一種張力支柱平臺，它不僅適用於水海上小型油氣田的開採，還能使用安裝多具平臺的方法，進行中型和大型海上油氣田的分階段開採。
本發明的第三個目的是提供一種海底結構，它能以所需的排列形式來定位井和錨樁。該結構可用傳統的深水鑽井船並使用通常的鑽井設備來進行安裝。這種海底結構與被安裝的平臺結構不構成整體；本發明的第四個目的在於提供一種張力支柱平臺安裝方法，其中基礎錨樁用傳統的鑽井技術進行安裝，上鋼筋束與一個指定的樁相連，並且錨樁可以在鑽生產井以前、期間或者之後進行安裝。
本發明的第五個目的是提供一種張力支柱平臺，其中鋼筋束可用標準的石油工業鑽井材料和構件製成，並可用一艘傳統的深水鑽井船進行組合和安裝。
本發明的第六個目的在於提供一種張力支柱平臺，其中每個鋼筋束用一個圓錐形變直徑應力接頭連結到一個基礎柱上，並且鋼筋束和柱可組合和安裝成一個單獨組件，並且在船體結構牽引到現場之前所有的平臺鋼筋束就被安裝和連結到基礎錨樁上。
本發明的第七個目的在於提供一種具有一個船體結構的張力支柱平臺，所述船體結構的輪廓能使鋼筋束內的載荷量能小化，從而使錨樁、樁和鋼筋束之間的接頭、鋼筋束本體以及鋼筋束到平臺船體的接頭這些構件的尺寸和複雜性減於最小。
本發明的第八個目的在於提供一種具有一個船體結構的張力支柱平臺，所述船體結構足夠小並且足夠簡單，以致地能用為海上能源工業提供服務的大多數生產工具來製造，並且能用一艘傳統的牽引船從製造現場浮動牽引到海上指定的平臺位置，並且不需要使用任何輔助浮動構件或者起重船的提升輔助設備，就能與鋼筋束連結，其中船體與鋼筋束的連結與鋼束的全部完成同時實施，不再需要原先安裝TLP鋼筋束時必不可少的複雜的張緊裝置和其它機械。
本發明的第九個目的在於提供一種張力支柱平臺，它把井提升器支承在船體龍骨附近的一個與鋼筋束上接頭接近的高度上，以致於井口裝置能被直接定位在水面以下井提升器支承裝置上方，或者是在水面以上，其中提升器支承裝置無需維護並且沒有任何液壓或液一氣機構，而且井口裝置包括傳統的水上構件並且沒有海底井口裝置通常使用的複雜的夾具和調節裝置。
本發明的第十個目的是提供一種張力支柱平臺，其中平臺上表面的設備和工具能支持生產和井維修作業，所述維修作業是除了實際鑽井之外通常會碰到的，並且如果需要的話，可以具有將流體產品傳送到一艘浮動油輪(它用來從現場輸出產品)的設備和工具，也可以採用傳統的管道輸出產品，並且如果有用的話可以裝備一個系泊油輪的裝置。
本發明的第十一個目的在於提供一種張力支柱平臺，其中提供的標準井維修和採油設備維護能用於修井和維護，這種設備無需專門設計。
本發明的第十二個目的為提供一種張力支柱平臺安裝方法，其中包括安裝系統和鑽井在內的所有作業能用鑽機來進行，以便形成高效率低成本的安裝。
本發明的第十三個目的在於，提供一種張力支柱平臺，其中包括甲板、甲板上的所有設備、船體、提升器、井口設備和鋼筋束在內的平臺組件的主要部分能在不同的現場重複使用。
一個試圖達到上述所有目標的本發明最佳實施例具有一個小張力支柱平臺，它是由已經用於海上工業的現有材料、組件和技術製成的，並且可用傳統的深水鑽井船進行安裝。還可用一條傳統的起重船來安裝已完全裝備好的甲板結構，其方法為在船體已與鋼筋束連結之後，吊起甲板結構，並把它放在船體結構上。
一個用鋼板和管制成的模板結構被安裝在海底上。它用來把所需數量的井和錨樁定位在符合要求的位置上。定位完成後的井和錨樁僅由底土支承，不需要由該模板提供永久支承，該模板結構沒有任何高度或水平位置調節機構。還包括兩個支承該結構的替代裝置。如果底土條件適合，該模板由海底表面支承。鋼板座的面積被用來在海底上分散模板有效負載。而當海底的負荷承載能力不足或者表面不規則時，用樁來支承不依賴於海底表面的模板結構。將一個鋼框架放置在海底上，它用來定位符合要求的多根鋼管支承樁。所述框架和樁用一條鑽井船以及傳統的鑽井設備和方式來安裝，然後用同一條船牽引模板並將其放置就位在支承樁上。
再給每一個平臺鋼筋束提供一個管狀鋼基礎樁，這些樁用傳統的方式來安裝。
用所需數量的鋼筋束將船體連結在基礎錨樁上。鋼筋束主體包括多根井用的標準套管段，它們由一條使用傳統設備和實踐的鑽井船在現場組裝起來。鋼筋束的下端用截面變化的圓錐形應力接頭與錯樁相連。與船體結構連結的鋼筋束接頭包括一個短管狀的鋼管段，它用一個與下端所用應力接頭類似的應力接頭固定在鋼筋束主體上。作為替代，撓性接頭或者萬向節類型的節頭也可用作鋼筋束頂接頭。然後將鋼筋束上管段插入一個直徑稍大的相應管狀套筒之中，所述套管用多個鋼撐杆構件固定在船體底面附近。再把水泥薄漿泵入正在連結的鋼筋束管和船體管狀套筒之間的環形空間，從而形成將鋼筋束連到船體的永久性接頭。
用一條鑽井船從鑽機開始垂直地組裝和調遣每一個錨樁和鋼筋束組件。在將船體牽引到現場之前，先安裝好所有已通過基礎樁錨固的鋼筋束。再提供多個已固定在鋼束上端附近的臨時浮動裝置。它們在鋼筋束上提供一個向上的力，使鋼束保持張力狀態並且在不承受水平環境負載時具有一個垂直姿態。
從鑽井船到船體連結多根錨鏈，再從船體到輔助拖輪拴上多根牽引繩，從而使船體定位，並且直接在已安裝的鋼筋束上方浮動。將臨時的卷揚控制拉繩連到每個鋼筋束的上端，然後用水壓載船體，使船體連結套筒與鋼筋束頂部上方接合。增加水壓載，直至每個鋼筋束接頭插到相應的船體連結套筒內並且達到所需的吃水深度為止。然後將船體壓載減到一個預定值。然後在每個連結套筒上提供一種裝置，以便防止在放置和固化永久性水泥薄漿連結材料期間船體和鋼筋束之間的相對運動，所述裝置是位於上鋼筋束接受套筒上的機械夾緊構件，當它被驅動時能與張緊繩接合，以致於只允許船體相對於張緊繩向下運動，向上相對運動則被阻止。
船體上部包括多個垂直立柱，這些立柱穿過水麵，上升到常見波浪高度以上的一個高度。各立柱構件之間用撐杆連結，從而形成一個剛性的支承結構。平臺的甲板結構就由這些立柱支承著。船體和甲板結構及其設備能在拉到現場之前做成一體。或者是船體不與甲板做成整體，拉到現場之後，先連結到鋼筋束上，然後用同一條傳統的起重船把完工並裝有設備的甲板從載貨駁船上吊起並放置在船體上，最後將船體和甲板的連結處焊成永久性的結構接頭。
井可以預先鑽出，並且既可臨時堵住暫停作業，也可在完工後適當堵住。在這兩種情況下，均可在安裝平臺之前在現場用一條活動鑽井船實施所有的作業。此外，一些井可用鑽井船預先鑽出，而添加的井能在安裝平臺之後再鑽，其方法為用適當的裝置將平臺偏置在一側，然後定位一個活動鑽井裝置直至它處於井位上方。井被鑽出之後先臨時堵住，然後撤除活動鑽機，將平臺恢復到它的正確位置。
將管狀提升器下並連結到每個井口上，所述井口幾乎直接定位在平臺下方。由張緊裝置將提升器支承在一個高度上，該高度與連結在船體上的鋼筋束接頭高度大致相同，所述張緊裝置提供支承張力，並允許提升器相當於船體動作。然後把井口裝置連結在提升器頂部。井管在提升器內部穿過，為生產出的流體提供一個流動通道。
提升器，井管、井口裝置以及其它井設備由支承著井維修設備的滑行維修結構調動使用。該維修結構不僅支承維修設備，還支承著在一個立管盒區中垂直放置的井管，因此，井維修設備不承受動載荷，並能按標準提供。
下面結合附圖，詳細介紹本發明的最佳實施例，使本發明的其它目的和優點更加明顯。
圖1是根據一個本發明最佳實施例的張力支柱平臺的側立面圖，該平臺用於海上平臺井維修和/或生產運行。
圖2是該平臺船體的水面以下部分的平面圖。
圖3也是該平臺的側立面圖，在平臺上系泊著一艘油輪或者油駁船，並且從平臺到油輪連結著輸出產品的裝載軟管。
圖4是一個鋼筋束接頭的側視剖面圖，該接頭用來把鋼筋束連接在船體上。
圖5是一個井提升器支承的剖面圖，它用來支承提升器和井口裝置的重量並且使該提升器的張緊力大致保持不變。
圖6是提升器張緊裝置以及井口裝置上部的立體圖，圖中還畫出了一種裝置，藉助於該裝置能使檢查、維護設備和井接近設備沿導向線下降，所述導向線能通過遙控在軌道上定位。
圖7畫出一種替代的提升器安排，提升器由船體支承在原先的高度，而井口裝置定位在水面以上的一定距離處，並由一個壓力密封的提升器連結到由船體支承的提升器上。
圖8是一個已安裝的錨樁的立面圖，圖中表示出該錨樁是怎樣由海底模板構件進行定位以及鋼筋束是怎樣與該基礎錨樁結合的。
圖9是該海底模板構件的平面圖，該模板構件用於基礎錨樁以及生產井的定位。
圖9A、9B是沿著圖9的9A-9A線和9B-9B線剖出的海底模板構件的剖面圖。
圖10是一個海底框架的平面圖，當需要用樁將模板支承在相對於已有的海底井而言符合需要的位置時，它用於定位模板構件的支承樁。
圖11是完全裝畢的平臺的立面圖，它示出支承著維修設備的可滑行維修平臺，在生產操作期間，該維修平臺與所需的提升器、井口裝置接合，以便在相應井上進行操作。
圖12是一張描述安裝後鑽井法的平面圖，採用這種方法時，用一個或多個錨將平臺臨時偏置，並將一臺活動海上鑽井設備臨時定位在預定井位上方，以便進行鑽井。
圖13表示一種方法，這種方法用於從運輸船上吊起海底框架並把該框架懸掛在鑽井船的鑽機絞車上。
圖14A、14B表示另一種方法用鑽井船把海底框架從水面附近降下或安置就位在海底上，然後怎樣使海底模板結構支承柱上將並由該框架定位，以及怎樣用傳統的噴射方式使樁穿入到底土之中。
圖15A、15B表示將模板結構懸掛在一艘載貨駁船下方進行運輸的方法。
圖16A、16B是一張立面圖，它表示這樣一種方法模板結構從載貨駁船上卸下之後怎樣牽引、下沉並用傳統的浮動裝置懸掛在平臺現場，以及模板結構是怎樣定位在鑽井船鑽具下方並連結、懸掛到鑽具絞車上的，還有模板是怎樣從鑽具下降的，藉助於組裝提升器管，直至模板結構安置定位在海底上或者是放置在支承樁上(在使用支承樁的情況下)。
圖17A、17B是立面圖，它表示這樣一種方法鑽具從水面降到海底，然後通過噴射方式安裝一個基礎樁套管或者嵌入件，還有在此以後鑽具怎樣鑽出超出套管下端的孔。
圖18A、18B和18C是利用鑽井船安裝基礎樁或鋼筋束組件時的分階段立面圖，它們包括組裝基礎樁段以便形成完整的樁以及鋼筋束下端與基礎樁頂端的接頭，還包括組裝鋼筋束段以便形成長鋼筋束，因此，朝著海底模板放下基礎樁，並使該樁穿過所需的模板導向接受器進入基礎套管(或者嵌入件)以及鑽出的孔；為了完成鋼筋束組件，連結頂連結管，裝上臨時浮力組件並進一步下降，然後轉動掛著鋼筋束的鑽具串，使基礎樁接合併緊固在已安裝的套管上，並且吹脹臨時浮力組件，從而支承住鋼筋束並允許拆下懸掛的鑽具串。
圖19是表示一種方法的立面圖，利用這種方法，一條鑽井船以及輔助拖輪能將平臺船體直接定位在已安裝並錨固的鋼筋束上方。
立面圖20A、20B表示一種方法，利用這種方法對平臺船體壓載，增加其吃水深度，隨著吃水深度的增加，將已安裝的鋼筋束對準並插入船體的連結套筒，以及怎樣增加該吃水深度，直到船體處在所需吃水深度處為止，然後取消壓載，但船體已被阻止向上運動，以及鋼筋束是怎樣通過船體來張緊的，此時，取消壓載的船體試圖對抗被錨固鋼筋束的限制向上運動。
圖21是平臺的側立面圖，該平臺具有一根與其連結的管道，平臺產品能通過該管道輸出。
參見附圖，圖1是一個根據本發明最佳實施例的海上張力支柱生產平臺40的立面圖。圖2為該平臺船體41的平面圖。一般說來，海上平臺主體包括一個海底模板43(它可以具有或者不具有支承樁44)、多個基礎錨樁45、一個有浮力的船體41(它由連結在每個錨樁45上的鋼筋束46錨固住)以及一個或多個支承在水面47上方的甲板42。來自海49的井提升器48由位於船體41底面附近的提升器支承79支承著，而井口裝置50浸沒在水面47以下。
在圖1中，最佳實施例的平臺40具有一個淨高在波浪作用區以上的甲板42，它包括一個上檯面115，一個中臺面116以及一個下臺面117。然而，甲板也可採用其它安排，例如由一個、兩個或多個甲板臺來替代。甲板42的臺板形狀可為矩形、圓形或者其它形狀，並且在上檯面115和下臺面117上分別具有周邊軌道66和166。一個可移動的井維修裝具臺架67就支承在控制臺軌道66和166上。維修裝具67用來支承除了實際鑽井之外的採油修理設備。裝具67能沿甲板軌道移動到任何位置並直接定位在每個井口裝置50的上方，因為這些井口裝置就布置在維修裝具移動通道相應的位置。垂直提升器68提供在井口裝置50和平臺的甲板42之間的連結。從圖3可見，還可提供一個系泊連結71，它用來把油輪69系泊在平臺上，並用一根排出軟管70把平臺和油輪連結在一起。系泊連結71被支承在甲板周邊軌道166上。因此，無論主風向如何，該系泊連結71均能定位在平臺的下風側。
船體41(見圖1、2)包括一個下浮筒結構73以及多根支承在甲板結構42上的立柱72。圖2畫出的立柱72是四根，然而也可為其它數量。
為了減少水動力，將浮筒結構73定位在水面47下方足夠深的地方。浮筒結構的尺寸也足以減少水動力以及鋼筋束張力。浮筒結構73的橫截面形狀可為矩形、圓形或者其它形狀，根據需要而定。在圖2中畫的是兩個水平取向的浮筒，它們在接近長度中點位置彼此相交呈90°，然而也可採用其它任何數量的浮筒結構。例如，可採用單浮筒結構，或者以一端彼此相交的三浮筒結構。
撐杆構件77、78在浮筒結構73之間提供附加的結構支承。水動力以及鋼筋束力會使浮筒結構73相交處產生較大應力，撐杆77、78的作用就是將這些應力減少到可以接受的程度。
船體41的浮力主要由浮筒結構73以及立柱72的水下部分提供。船體41留在水下的部分是出於結構需要，對浮力不起支配作用。
浮筒結構73被一系列艙壁隔開，這些艙壁類似於傳統的表面漂浮油罐或駁船船體分段構件，此處不再畫出。分段艙壁的用途是控制逐步注水，從而控制由於船體結構在何部位洩漏產生的有害影響。在平臺安裝以及平臺運行期間，分段艙壁還提供用來盛放壓載水的隔間。在安裝期間，在平臺連結到鋼筋束46之前，壓載水被用來改變平臺的吃水深度，而在船體連到鋼筋束46之後，壓載水被用來調節鋼筋束的張力。在平臺運行期間，將壓載水策略地盛放在不同的隔間中，以便抵消重量的轉移或者改變平臺的重心位置，從而能將鋼筋束額定張力保持在可以接受的範圍內。
船體41穿透水面的面積越小越好。較小的水面面積能減少船體上的水流載荷，並能少在船體上由短周期波浪產生的波浪力，這對於抗疲勞而言是十分重要的。除了上面所述的好處之外，使船體的水面面積最小化，還能達到本發明的下述目的在安裝船體結構時不需要起重船或者臨時的輔助浮力裝置。船體41的上部尺寸能使船體下部完全浸沒時其水面面積足以保證船體的穩定。簡而言之，將船體41做成一定形狀，以致於在從海岸牽引運輸到現場期間以及在船體安裝並且連結到鋼筋束期間其本體都是浮起並且穩定的。其結果是，船體對水動力載荷具有最小的移動響應。
除了船體41高處的立柱72和低處的浮筒部分73以及撐杆77、78(它部分地有助於浮筒結構73的結構連接)之外，固定在浮筒結構73端部的構件75提供了將船體41連結到鋼筋束46上的裝置。如圖4所示，連結構件75包括板和/或管狀構件以及套筒81，所述套筒81提供與鋼筋束46連結的裝置。鋼筋束連結套筒81相對於船體中心的位置由鋼筋束張緊力的量值進行控制。將這些連結套筒81放在離中心位置更遠的地方能減少鋼筋束張緊力的量值，因為這樣就形成了一個較長的水平力臂來對抗縱傾和橫傾引起的力矩。加大連結套筒81的距離的不利之處在於增加了連結構件75的跨距和/或增加了浮筒結構73的長度。
如圖5所示，在浮筒構件73上還連結著提升器支承結構79，所述結構79由撐杆77緊固，起到支承生產井提升器48的作用。由於提升器支承79安置在這一高度，井口裝置50以及提升器48的有效負載不再由甲板臺面支承，從而避免了甲板的附加尺寸和重量，達到了使平臺上部分重量和尺寸最小化這一本發明基本目的。提升器支承79的高度接近於鋼筋束46的頂部接頭的高度是較適宜的。由於鋼筋束46和提升器48具有相似的長度，如上所述，當放置後的平臺受到水平力時，提升器的有效長度變化減至最小。提升器支承79具有一個張緊裝置80，它用來把提升器張力調節到所需的數值，然後不管提升器長度實際變化如何，將該張力保持在規定的範圍之中。在安裝提升器這後，提升器支承79在平臺工作期間既不需要維護也不需要調節；這對於浸沒在水面47以下的提升器支承是十分適合的。
提升器張緊裝置80包括一個帶螺紋的提升器長度調節接合面201以及一個螺母119，所述調節接合面201安裝在管狀提升器48的上部；而螺母119安裝在調節接合面201上，並且進一步由對抗一個或多個彈簧構件202的上法蘭盤203支承。彈簧202與提升器軸線同心，也可以由一系列與提升器軸線偏心的彈簧替代，或者是由同心和偏心彈簧的組合物所替代。彈簧構件202可由鋼或其它金屬製成，並具有螺旋壓縮結構或具有其它已知的以短行程承受大負荷的彈簧結構，例如貝爾維勒(Bellville)墊圈。該彈簧構件也可以由非金屬(例如用於承受同類型負荷的合成橡膠化合物)製成。此外，彈簧構件202的底面還受到支承在套筒79上的下法蘭盤204的反作用力。
提升器48的頂部具有管頭心軸223，它用來為內部的產品管道提供垂直支承。現在參見圖6，井口裝置50藉助於機械連結器401固定在心軸223(未畫出)上。用於產品的流體導管控制線以及化學品管等的撓性接合器408。固定在井口裝置50上，並且連結到固定於船體73上的剛性管道系統和導管409上。潛水工作檯410用於包括井口裝置和設備的連結和拆卸在內的各種潛水作業以及日常維護。
井口裝置50可以直接安置在提升器的張緊接受器79的上部，如同圖1和圖6所示。此外，井口裝置還可安置在水面以上，如同圖7中的構件220所示。現在參見圖7，提升器48由提升器張緊裝置80支承和張緊，如上所述，張緊裝置80被支承在接受器79的內部，位於提升器48內部的產品管提供一個用於生產出的井流體的通道，並且該產品管被支承在井管頭223上。在井管頭223上還安裝著一個延伸提升器222，它與管頭223的底部連結並與水面井口裝置220相連。為了防止延伸提升器彎折，將它以額定的張緊力支承在甲板221上。
再參見圖4，鋼筋束接頭81使船體與鋼筋束46永久地連在一起。為每個鋼筋束提供一個垂直的管道鋼質套筒接受器82，(它藉助於構件75固定在浮筒73上)。通過應力接頭84把連管83連結在鋼筋束主體46的頂部。將連管83插入套筒82之中。再把水泥漿泵入外套筒82和內管83之間的環狀空間變硬固化後的漿85粘結在內外管上，於是，施加在鋼筋束46上的負載傳遞到內管83，再通過漿85傳遞到外套筒82，最後通過浮筒73傳至船體。灌漿接頭81不需要內管83和外套筒82具有精確的相對位置，因而提供了一種能適應鋼筋束長度變化的裝置，可以省去其它所有的鋼筋束長度調節裝置。
鋼筋束應力接頭84由鋼、鈦或其它適用的材料製成，其頂部通過法蘭盤或其它適用的接頭裝置連接在連管83上，並藉助於鋼筋束管接頭210與鋼筋束管46相連，所述鋼筋束管接頭可為螺紋、法蘭或其它適用的結構。鋼筋束應力接頭84的本體可以是一根壁厚變化的管，或者是一個外徑變化的實心構件。該應力接頭允許在鋼筋束管46的軸線和套筒82之間出現相對轉動，這種轉動是由於平臺的偏置和移動造成的。此外，鋼筋束應力接頭84可用一種比較傳統的彈性支承結構(它用於傳統的TLP鋼筋束)來替代，或者用一個萬向節頭結構來替代。
這種被加長的管狀鋼筋束46將船體41與基礎相連，致使船體垂直錨固在海底49上。鋼筋束數量可變，但必須足以在船體上提供所需的總錨固預張力。該平臺的一個目標是鋼筋束可用傳統的用於鑽井作業的成段鋼管制成。製造鋼筋束所用的材料會影響為了給平臺提供符合要求的錨固所必需的鋼筋束數量。從圖8看得最為清楚，鋼筋束46的下末端包括一個鋼質的或其它金屬的應力接頭86，它與上應力接頭84類似。應力接頭86的大小和製造材質使鋼筋束能相對於固定的錨樁45進行活動連接。平臺的每個鋼筋束46藉助於一根穿入底土87的鋼管狀管樁45單獨地錨固在海底上，於是也錨住了這根管樁。
這種鋼筋束46底部與樁本身的直接連結也可由例如法蘭機械連結來替代，此時鋼筋束底部可以具有一段插入樁45內部的管，然後往樁和管之間的環狀空間中灌漿。
還提供一個如同上文所述的海底模板結構43(見圖9、9A和9B)，它由鋼管90和板製成，該模板結構43包括多個用來定位錨樁的導向接受器88，以及用來定位井口裝置50的導向接受器89。如同上文所述，根據海底土壤的負載承受能力的不同，模板構件43既可由海底表面49直接支承，也可由插入底土87的支承樁44支承。在採用後一種支承裝置的情況下，模板構件43包括與支承樁相應的管支承接受器91。支承樁44由一個放置在海底上的簡單的鋼質海底框架結構92(見圖10)進行定位。海底框架92具有多個用於支承樁44的導向接受器93。
下面介紹圖1、7和11中所示的井維修系統。可滑動的維修支承結構67由下臺面117的軌道166以及上檯面115的軌道66支承著。採用千斤頂頂動、絞車拉動或其它適當方法，可使支承結構67從甲板周邊的一個位置滑動到甲板周邊的另一個位置。該維修支承結構67支承著維修設備300，該設備用來執行多種井維修作業，例如，完善帶有成串管子的井、移去和再安裝管子、排水、清理、刮井孔、操縱滑動套筒以及其它所有類型的井維修作業。所述井維修設備還用來安裝和回收提升器48。在進行需要移去或安裝管子的維修作業期間，管子301基本上不承受由於平臺運動引起的動載荷，並可使井維修設備300在大風暴來臨之前摺疊和緊固住。維修設備300在圖1中處於摺疊狀態。在導油維修作業期間，使用一個臨時的提升器68，為產品提升器48的頂部或者井口裝置50或220提供一根導管。圖6畫出提升器68正在向井口裝置50下降的情景。可以使用一種導向裝置，例如固定在導向杆403上的導向線402，所述導向線402藉助於一個導向框406來引導提升器68。軌道405通過託架420固定在船體73上；藉助於軌道小車裝置407在軌道405上的滑動，能標明導向線402和導向杆403已接近一個所需的接受器79。軌道小車裝置407能遙控操縱，因此不再需要使用好幾個裝置或遙控操作車(ROV)來執行日常操作。
在安裝平臺之前，由一臺漂浮的活動海上鑽井裝置實施鑽井作業。也可在安裝平臺之後，在甲板上安置鑽井設備進行鑽井。然而，考慮到整體重量、甲板負載以及需要準備足夠的甲板面積，除非要鑽大量的井，否則這樣做不合乎需要。在鑽井不在平臺上進行的情況下，可以使用如同圖12所示的漂浮的活動海上鑽井裝置(MODU)單個或多個臨時的傳統系泊裝置503可以包括錨、鏈、繩、浮標以及連結裝置，該系泊裝置503被使用和連結在平臺的與所鑽井孔相對的一側。將系泊裝置503拉動一個足夠量，使平臺40相對模板43偏離，以致於有足夠的空間將一臺MODU501布置在位於模板43上的應鑽模板井505上方。MODU501可與它自身的系泊裝置502相連，或者由動力定位系統定位。然後用MODU的鑽井設備和鑽井提升系統進行鑽井作業。鑽完這口井之後，改變MODU在其停泊地保持系統上的位置，再鑽另外的井。在完成所有鑽井之後，撤走MODU，使平臺40回到它的正常位置，並撤走臨時系泊裝置503。
下面介紹安裝方法。專用的安裝船以及安裝裝置(例如水下樁錘)是不需要的。在平臺現場通常無需依賴那些安裝船是特別有意義的。整個平臺可以利用傳統的深水鑽井般及設備按照慣例在現場進行安裝。也可使用其它的方法和設備。一種半潛水鑽井船(SSDV)也能用來鑽這種平臺生產井；因此，如果該船用來實施所有的作業，鑽井和安裝平臺作業就能一體化，並且，基礎樁可以在鑽生產井作業以前、期間或者之後安裝。為了便於介紹，假設井是在安裝基礎錨樁以前鑽出的。進一步假設海底模板結構43是由樁44支承的。下面將分成步驟1至6，詳細介紹在現場順序安裝平臺組合物的過程。該作業的順序如下(1)安裝柱樁和柱樁框架分別製造柱樁44、錨樁45以及鋼筋束46。用船把它們運送到位於現場的SSDV安裝船處，並由用於標準鑽井實踐和設備的鑽機進行組裝並垂直放置。將又小又輕的柱樁海底框架結構92(見圖10)裝在供應船上運到現場，鑽井船123就停泊在該現場的平臺位置上方。用平臺起重機吊起海底框架92，平穩地搬運，並懸掛在鑽機132下方的鑽機提升器96上(見圖13)。安裝並移動提升器96(見圖14A)，使框架92下降，落在海底49上。如果一口勘探井94(見圖10)被用於生產，就要做出一個引導件95，以便指明框架相對於該現存井口的位置。再使用標準鑽井程序，組裝柱樁44，使其隨鑽具組97下降並深入到所需的穿透深度(見圖14B)。然後測量樁的標高，組裝高度調節添加罐12(見圖14)，以致於在安裝之後能使幾個樁頂處於同一水平面上。
(2)安裝模板將模板結構43裝載並緊固在一條典型的小載貨駁船135下方(見圖15A、15B)。再用預裝在模板43上的繩索99交懸掛浮子98緊固在駁船甲板上。沿著牽引路線有10至12英尺的水深就足以防止模板擱淺。將駁船拉到具有所需較大水深的地方。將浮子98卸入水中，然後從駁船上解開模板43。駁船卸貨之後，將掛在浮子98上的模板43拖到現場。解開模板43的操作也可在現場進行。操作繩100連結在SSDV123上(見圖16A)，此時SSDV的船體浮筒113上的壓載水已被去除。然後使模板浮動到船123以及提升器96下方，再將提升器96與預裝在模板上的下降吊具101相連。導向繩102用來使添加罐121下降並與柱樁44接合(見圖16B)。在提升器96吊起模板有效載荷之後，解除並拉開浮子98。組裝提升器96，使模板43沿著導向繩102降下，落在支承柱樁44上。於是模板43已為開始生產井鑽井程序以及為安裝基礎錨樁作好了準備。
(3)安裝基礎樁以及鋼筋束在已完成鑽井作業狀態，或者如同上文所述在需要時，分兩個階段安裝平臺錨樁和鋼筋束。用於所有樁的套管103首先依靠鑽具組97運行，噴射推進到所需的穿透深度，從而把樁孔104鑽到所需深度134(見圖17A、17B)。每個樁45以及鋼筋束46都作為一個組件使用，沿著引導線下降並插入被安裝的套管103中(見圖18A)。樁具有一個用來與套管103頂部連結的臨時「J」型縫隙接頭105(見圖18B)。當該接頭被接合之後，吹脹鋼筋束臨時浮力組件106，使鋼筋束46呈自由站立狀態，於是鑽具組97能被放開並且收回(見圖18C)。在安裝完所有鋼筋束之後，採用類似於井套管灌漿所用的適當裝置，用漿107灌注基礎柱。
(4)將船體連結到鋼筋束上先了解各海上構件製造廠的水深限制，如果沒有足夠的水深用於牽引浮動的船體結構，可將船體結構裝在用於內地或沿海牽引路線的載貨駁船上。當牽引到水深足夠處之後，給駁船配重並配平，直至船體能夠以可能的最小船體吃水深度浮起為止。在給船體壓載使其達到所需吃水深度之後將船體拖引到現場。然後使用SSDV123的控制繩100以及輔助拖輪109，以便調遣船體並將其定位在鋼筋束上方(見圖19)。預裝配的張緊繩110從鋼筋束開始穿過連結套筒82一直延伸到一個臨時的絞車甲板111。然後開始夾具112，並使船體壓載下降，蓋住鋼筋束頂部接頭(見圖20A、20B)。夾具112允許船體向下鬆開張緊繩，並能防止在船體吃水深度逐漸增加期間船體的任何向上運動。當船體到達規定的吃水深度並且已配平之後，取出壓載水，以便預張緊鋼束。為了鎖住船體，用薄漿85灌注永久性的鋼筋束頂接頭81(見圖4)。在完成船體連接之後，使用SSDV的平臺起重機131，使臨時浮力組件106放氣並連同張緊繩110、夾具112以及絞車甲板111一起移走，最後SSDV123也撤離現場。
(5)安裝頂邊頂邊可在拖出之前與船體安裝成整體，也可分別安裝，詳見下述。為了安裝與所有生產設備和工具做成整體的甲板結構，需用起重船。將該頂邊成套部件裝在駁船上運出，然後用傳統程序吊到船體上，並與甲板結構42以及平臺船體41用焊接法連接在一起。如果可以提供，一條DP安裝船是較合適的；然而，用一條系在船體結構上的起重船以及輔助拖輪來實施頂邊安裝在技術上也是可行的。
(6)安裝提升器以及完井使用移動的維修裝具67操縱和連接產品提升器48以及井口裝置50，並將它們安置在船體支承79上(見圖11)。對於每個井提升器而言，該方法包括用甲板起重機42把提升器管段從運輸船吊到甲板上檯面115上，然後將這些提升器段垂直堆疊在已位於所需提升器支承79上方的維修平臺67之中。接著，使用該維修平臺來連接所述提升器段，並使已組裝的成串提升器穿過支承79垂直向下運動直至該提升器與提升器張緊調節器80(見圖5)以及井口裝置50完全裝好為止，所述張緊調節器安裝在提升器上並且上末端與所述井口裝置相連。懸掛在維修平臺67上的組裝完成的產品提升器組件藉助於一根增加長度的提升器管向下降落，並且使用傳統的鑽井實踐和程序遙控井提升器的下末端與臨近海底的井口連結。然後轉動螺母119(見圖5)，直至它相對於支承79而言定位於所需的高度，並使拉杆螺母118向拉杆上端移動，直至提升器張緊裝置80完全壓在螺母119上為止；於是整個產品提升器由支承79以一個所需的預張緊力支承著，所述預張緊力是由對抗螺母119的張緊裝置80確定的。重複上述所有操作，裝畢每一個產品提升器。
至此，平臺已完全準備好開始作業，一旦油輪69抵達現場，並已經系泊連結在平臺上，或者是當管路114已與平臺連結時(見圖21)，井就可投產。
在結合附圖閱讀和了解關於本發明的上述介紹之後可以意識到本發明平臺及其運輸、安裝方法具有一系列獨特優點，還可進一步看出，本發明吸取並結合了已使用的現有實踐和技術的長處，並具有新的做法。
此處不想陳述本發明張力支柱平臺的所有合乎需要的特徵，本發明的一些主要優點至少包括具有可滑行維修結構的獨特甲板，所述可滑行維修結構可定位於環繞甲板周邊的任何位置；船體結構在整個安裝階段浮起並且保持穩定，在此同時還對波浪和存在的載荷呈現出最小的阻力，並且鋼筋束張緊載荷以及載荷的變化最小。
此外，由於提升器支承位於船體底部而不是在甲板面上，就能減小平臺淨載重量以及鋼筋束錨緊載荷，並進一步允許使用一種新穎的提升器支承裝置。由於使用上述裝置的甲板以及船體的重量最小化，船體錨緊力的量值也相應地最小化，其結果是，鋼筋束和基礎錨樁的尺寸、重量以及數量也減少了。
還有，海底模板結構定位而不支承裝入的錨樁以及生產井，因此它的結構強度及重量也可最小化。
另有一個優點是鋼筋束可利用傳統的鑽井工業材料來製造，並且部件由供應船分段運到現場再組成鋼筋束整體，而且按裝工作是用傳統的深水鑽井船進行的。還有一個優點是鋼筋束下端以一個不運動部分與錨樁直接相連，而其上端可與一根長鋼管直接固定，而這根長鋼管再用水泥薄漿連結在船體套筒上，於是不再需要其它的鋼盤束長度調節裝置。
本發明的又一個優點在於在鋼筋束上還可連結錨樁，而且整個組件由一臺深水鑽井船進行調動和安裝。
還有一個優點是所有鋼筋束能與基礎連結，而且在此同時船體可與鋼筋束連結，不再需要調節鋼筋束的張緊載荷。由於給每個鋼筋束加上相同大小的臨時浮力和重量，還由於平臺固定作業所用的臨時夾具系統，能保證每個鋼筋束內的張力相等並處於限制範圍之內。
在安裝平臺船體期間，如上所述使用與每個鋼筋束相連的張緊繩也是一個優點。該張緊繩能提高船體在壓載下降期間的穩定性，尤其是從大水域運到小水域時，沒有張緊繩就會造成船體不穩定，所述張緊繩只是阻止船體的向上運動，藉助於形成一個作用在船體上的穩定力矩，確實提高了船體的穩定性，所述力矩M等於M=Wgi=1NRi2AiSin]]>其中i立柱的指數量N立柱的總數量Φ傾斜角Ri從轉動中心到立柱i中心的半徑ρw海水密度g重力加速度Ai立柱i的水面面積還有一個優點是甲板能作為一個單獨組件，用傳統的起重船起吊和安裝，並且該起重船不需要用拴著繩的錨系泊，也不需要裝備動力定位系統，而是系在船體上並由拖輪進行輔助控制。
本發明的又一個優點在於來自平臺並通過傳統管路輸出的流體產品能夠改由一艘系泊在平臺上的油輪輸出。
上文已結合專門的最佳實施例，對本發明及其優點作了全面充分的描述，十分明顯，本發明可在所附權利要求的範圍內作出各種變化。
權利要求
1.一種海上張力支柱平臺，它包括(a)一個浮動船體，其上端適合於支承至少一個在水面上方的甲板；(b)一個結構支承件，它與所述船體相連並含有鋼筋束連結裝置；(c)至少一個固定在海底上的基礎構件；(d)許多基本垂直的長鋼筋束，每個所述鋼筋束的下端與所述至少一個基礎構件相連，而其上端與所述鋼筋束連結裝置相連，以便限制所述船體並且基本上防止所述船體圍繞一根水平軸線縱傾和橫傾；(e)至少一個支承在所述船體上端的甲板；(f)多個提升器支承裝置，它與所述船體在與所述鋼筋束連結裝置基本相同的高度相連，以便將基本垂直的提升器上端支承在與所述船體上的鋼筋束接頭大致本相同的高度上，所述提升器的下端與海底上的井相連；(g)至少一個井維修結構，它可移動地安裝在鄰近所述至少一個甲板的周邊處，以便提供到達所支承提升器的垂直通道。
2.根據權利要求1所述的海上張力支柱平臺，其特徵為所述船體上端包括多根立柱，所述立柱的上端支承著所述至少一個甲板。
3.根據權利要求1所述的海上張力支柱平臺，其特徵為，所述結構支承件從所述船體橫向向外伸出一個預定的距離，並且所述鋼筋束連結裝置被固定在所述結構支承件的外端；而且所述鋼筋束安置並連結到處於多個位置的所述鋼筋束連結裝置上，所述位置橫向隔開並且相對於所述船體的周邊向外伸出一個預定距離。
4.根據權利要求1所述的海上張力支柱平臺，其特徵為，所述提升器支承裝置包括彈性支承裝置，以便在所述提升器和所述船體之間提供彈性支承。
5.根據權利要求1所述的海上張力支柱平臺，其特徵為，所述提升器支承裝置包括剛性支承裝置，以便在所述提升器和所述般體之間提供剛性支承。
6.根據權利要求1所述的海上張力支柱平臺，它進一步包括位於所述至少一個甲板上並用於生產作業的生產設備和工具，還包括用來將一艘油輪可釋放地連結在所述平眙上的系泊裝置以及一產品輸出軟管，所述軟管可用來將流體產品泵入從所述平臺輸出產品的所述油輪。
7.根據權利要求1所述的海上張力支柱平臺，其特徵為所述平臺通過多根提升器管連結到多口井上，這些井布置在相對於所述平臺位置留出橫向間隔的海底上。
8.根據權利要求1所述的海上張力支柱平臺，它進一步包括多個井口裝置，它們直接安置在所述提升器支承裝置的上方，並且當定位於其上方時，可從所述井維修結構垂直接近，以便進行井維修作業。
9.根據權利要求8所述的海上張力支柱平臺，它進一步包括一個遙控的、可從所述井維修結構移動到所述井口裝置上的導向線裝置，它用來引導包括檢查工具在內的設備，從而維修和接近提升器，而不需要潛水員。
10.根據權利要求1所述的海上張力支柱平臺，它進一步包括一個支承甲板，它用來支承延伸提升器以及井口裝置；多個井口裝置，它被支承在基本位於水面上方的所述支承甲板上；延伸提升器，它的底端被連接到每個由所述提升器支承裝置支承的所述提升器上，而它的頂端與每個所述井口裝置連結；所述支承甲板對每個所述延伸提升器以及所述進口裝置提供垂直和橫向支承。
11.根據權利要求1所述的海上張力支柱平臺，它進一步包括多根張緊繩，它們連結在所述浮動船體和每個所述鋼筋束上端之間，以便產生圍繞所述平臺中心的穩定力短臂，從而提高所述船體在壓載狀態期間的穩定性，所述壓載狀態是為了將所述船體的吃水深度從一個第一牽引吃水深度位置增加到最終吃水深度位置，從而防止所述平臺在壓載期間傾覆或翻身。
12.根據權利要求1所述的海上張力支柱平臺，它進一步包括多個張緊繩夾緊和減振裝置，它們與每個所述鋼筋束連結裝置可移動地連結；以及位於所述平臺上並具有張緊繩的絞車提升裝置，所述張緊繩穿過多個所述張緊繩夾緊和減振裝置以及所述鋼筋束連結裝置，並與每個所述鋼筋束的上部可解脫地連結，所述張緊繩夾緊和減振裝置允許所述張緊繩穿過所述鋼筋束連結裝置向上移動，但阻止所述張緊繩相對於所述鋼筋束連結裝置向下移動；在將所述船體的吃水深度從一個第一牽引吃水深度位置增加到一個最終吃水深度位置的壓載狀態期間，所述絞車提升裝置在所述張緊繩內部施加額定的張緊力。所述張緊繩阻止所述船體向上運動，從而生成一個穩定力矩，如果所述船體的一側向下傾斜，就產生附加的船體浸沒體積，所述的穩定力矩大致與由於傾斜而增加的浸沒船體體積的數量成比例，而且還與一個水平距離的平方成比例，所述水平距離位於增加的浸沒體積的矩心和在所述拉緊繩夾緊和張緊裝置上的轉動點之間。
13.一種海上張力支柱平臺，它包括(a)一個浮動船體，它包括一個上部和一個下部，所述上部具有至少一個根大致垂直取向的立柱，並且上端適合於支承至少一個位於水面上方的甲板；而所述下部具有兩個水平取向、在接近長度中點處的軸線彼此相交呈直角的長浮筒結構，而且每個所述浮筒具有許多內部壓載艙；(b)多個結構支承件，它們與所述浮筒結構相連，並且鋼筋束連續裝置就固定在所述結構支承件上；(c)至少一個固定在海底上的基礎構件；(d)許多基本垂直的長鋼筋束，每個所述鋼筋束的下端與所述至少一個基礎構件相連，而其上端與所述鋼筋束連結裝置相連；(e)至少一個甲板，它支承在所述至少一根立柱的上端。
14.根據權利要求13所述的海上張力支柱平臺，其特徵為，所述船體上部具有多根所述立柱，所述立柱的上端適合於支承所述至少一個甲板。
15.根據權利要求13所述的海上張力支柱平臺，其特徵為，所述結構支承件從所述浮筒結構橫向向外伸出一個預定的距離，並且所述鋼筋束連接裝置被固定在所述結構支承件的外端；所述鋼筋束被安置並連結到處於多個位置的所述鋼筋束連結裝置上，所述位置橫向隔開，並且相對於所述浮筒結構的周邊向外伸出一個預定距離；
16.根據權利要求13所述的海上張力支柱平臺，它進一步包括在所述浮筒結構之間的斜撐杆構件；以及在所述撐杆構件上的多個提升器支承裝置，它們用來將基本垂直的提升器的上端支承在與所述鋼筋束連結裝置上的鋼筋束接頭大致相同的高度上，所述提升器的下端與海底上的井相連。
17.根據權利要求13所述的海上張力支柱平臺，其特徵為，所述平臺通過多根提升器管連結到多口井上，這些井布置在相對於所述平臺位置留出橫向間隔的海底上。
18.根據權利要求13所述的海上張力支柱平臺，它進一步包括位於所述至少一個甲板上並用於生產作業的生產設備和工具，還包括用來將一艘油輪可釋放地連結在所述平臺上的系泊裝置以及一產品輸出軟管，所述軟管可用來將流體產品泵入從所述平臺輸出產品的所述油輪。
19.一種海上張力支柱平臺，它包括(a)一個浮動船體；(b)一個緊固在海底上的基礎構件；(c)多個固定在船體上的呈基本垂直取向的鋼筋束連結套筒；(d)許多基本垂直的長鋼筋束，每個所述鋼筋束的下端與所述基礎構件相連，並且在頂端具有一個垂直取向的延伸部分，所述延伸部分被接納在所述鋼筋束連結套筒之中並被灌漿。
20.一種海上張力支柱平臺，它包括(a)一個浮動船體；(b)一個緊固在海底上的基礎構件；(c)至少兩個固定在所述船體上的鋼筋束連結裝置，每一個所述鋼筋束連結裝置具有基本為垂直取向的鋼筋束延伸部分；(d)許多基本垂直的長鋼筋束，每個所述鋼筋束的一個下端與所述基礎構件相連，在所述基礎構件的頂端具有一個垂直取向的套筒部分，所述鋼筋束延伸部分就被接納在所述套筒部分之中並被灌漿。
21.一種海上張力支柱平臺，它包括(a)一個浮動船體；(b)多個與所述船體以及鋼筋束連結裝置相連的結構支承件，所述鋼筋束連結裝置就緊固在所述結構支承件上；(c)多個緊固在海底上的基礎構件；(d)許多基本垂直的長鋼筋束，每個所述鋼筋束的一個頂端與所述鋼筋束連結裝置相連，並且每個所述鋼筋束的底端具有一個延伸裝置，所述延伸裝置適合於採用灌漿連結法與所述基礎構件相連。
22.根據權利要求21所述的海上張力支柱平臺，其特徵為，所述基礎構件包括多根緊固地海底上的樁；位於每個所述鋼筋束底端的所述延伸裝置適合於採用灌漿連結法與所述樁相連。
23.一種海上張力支柱平臺，它包括(a)一個浮動船體；(b)多個與所述骨架以及鋼筋束連結裝置相連的結構支承件，所述鋼筋束連結裝置就緊固在所述結構支承件上；(c)多個緊固在海底上的基礎構件；(d)許多基本垂直的長鋼筋束，每個所述鋼筋束的一個頂端與每個所述鋼筋束連結裝置相連，並且以一個底端與一個所述基礎構件相連，並且每個所述鋼筋束具有一個位於至少一個端部的應力接頭，以便使所述鋼筋束在任何方向均呈活動連接狀態。
24.根據權利要求23所述的海上張力地柱平臺，其特徵為，所述基礎構件包括多個樁；每個所述鋼筋束與一根所述樁的一個頂端相連。
25.根據權利要求23所述的海上張力支柱平臺，其特徵為，每個所述鋼筋束包括多個機械連結在一起的分段管狀構件，並且每個所述管狀構件都是不注水的。
全文摘要
一種海上張力支柱平臺(40)包括一個甲板(42)、一個船體(41)以及許多將船體緊固在海底基礎(43)上的長鋼筋束(46)，該平臺具有自動進行井維修和生產的能力，能在任何水深安裝和運行，並能經受住一切環境載荷條件。船體支承著位於水面以下一個高度的井口裝置(50)的井提升器(48)，所述高度非常接近於船體上鋼筋束接頭的高度。此外，提升器和井口裝置也可由一個甲板支承在水面上方，或者將井口裝置放置在海底上。由甲板周邊軌道(66，166)支承的維修裝具(67)，可定位在任何一個要進行維修作業的提升器上方。船體按照鋼筋束載荷最小化進行設計。
文檔編號E21B43/017GK1139470SQ95191346
公開日1997年1月1日 申請日期1995年1月23日 優先權日1994年1月25日
發明者彼特.G.懷伯羅 申請人:彼特.G.懷伯羅