ES2303376T3 - Estructura en mar abierta semisumergible de gran calado. - Google Patents
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Abstract
Estructura flotante semisumergible de gran calado (10), que comprende: una pluralidad de columnas (14) flotantes verticales independientes (14) que tienen unos medios de balasto individuales para acomodarse a las excentricidades de una cubierta soportada por las porciones superiores de dichas columnas y/o a las cargas operacionales para impedir la transferencia de carga mutua entre dichas columnas, que comprenden una pluralidad de miembros de refuerzo (30, 40) situados entre dichas columnas (14) en una pluralidad de emplazamientos verticales a lo largo de dichas columnas (14) para retener dichas columnas en una relación separada entre sí; caracterizada por comprender cada una de dichas columnas (14) una envuelta exterior cilíndrica (50) y unos medios (52, 62) para reforzar dicha envuelta exterior (50) montada alrededor de una circunferencia interna de cada una de dichas columnas y en la que un centro de gravedad de dicha estructura (10) es mantenida por debajo de un centro de flotación.
Description
Estructura en mar abierta semisumergible de gran
calado.
La invención se refiere a una estructura
flotante en mar abierta semisumergible apropiada para uso en aguas
profundas para soportar, por ejemplo, operaciones de producción y
perforación de gas y petróleo.
En los últimos años, se han desarrollado
distintos tipos de estructuras para su uso en la exploración de gas
y petróleo en aguas cada vez más distantes de la costa, que exigen
diseños de artefactos marinos que puedan operar en aguas profundas,
preferentemente plataformas en mar abierta de colocación a voluntad
en cualquier sitio y artefactos marinos flotantes. Algunos de los
diseños conocidos utilizan unas estructuras soportadas por el fondo
fijo, con unas patas incrustadas en el suelo del océano, mientras
que otros llevan a cabo la perforación mediante estructuras
flotantes, particularmente en aguas más profundas.
Actualmente los diseños flotantes disponibles
incluyen unos buques para perforaciones, unas unidades
semisumergibles convencionales, así como plataformas con patas de
tracción. Todos estos diseños propuestos tienen ventajas, pero
también visibles inconvenientes. Por ejemplo, los buques para
perforaciones de fondos oceánicos tienen unas características de
movimiento deficientes, particularmente en estados de la mar por la
aleta o de costado; los artefactos marinos semisumergibles
convencionales son caros de fabricar y sensibles a los cambios de
los pesos en cubierta, a las fuerzas y dirección de las olas y los
vientos; las plataformas fijas no pueden ser desplazadas de un
emplazamiento a otro y, por consiguiente, son consideradas como una
inversión económicamente poco rentable para una producción de
campos pequeños en aguas profundas. Las plataformas de patas con
tracción son muy sensibles a los cambios de los pesos y del área en
cubierta y requieren unos pies de apoyo de carácter permanente
sobre el suelo del mar, los cuales no pueden ser fácilmente
desplazados.
El documento WO 84/01554, que se considera como
la técnica anterior más próxima, divulga una estructura flotante
semisumergible en mar abierta que comprende al menos tres patas
mutuamente conectadas. Las patas están separadas a una distancia de
al menos dos veces la dimensión en sección transversal mayor de las
patas y están adaptadas para contener balasto en sus extremos
inferiores para incrementar la estabilidad de la estructura como es
habitual en los artefactos marinos semisumergibles. La estructura
tiene un calado en funcionamiento que es al menos dos veces la
altura máxima de las olas en las aguas para las cuales la estructura
está diseñada.
El documento US 5,007,225 divulga una
construcción de estructuras laminares grandes. Unos paneles de metal
chapado con otro metal comprenden dos placas paralelas, cada una de
las cuales está soldada por láser a una placa más rígida corrugada
de estructura multilaminar. Se menciona que las estructuras
multilaminares tienen particular aplicación en la construcción de
barcos. Sin embargo, también tienen utilidad con respecto a otras
estructuras, como por ejemplo pasarelas, puentes, torres de
prospección petrolífera, estructuras en mar abierta, plataformas,
depósitos, edificios, columnas, pontones, tubos, conductores y
grandes construcciones soldadas similares.
De acuerdo con la presente invención se
proporciona una estructura flotante semisumergible de gran calado
de acuerdo con lo expuesto en la reivindicación 1. De acuerdo con
una forma de realización preferente de la invención se divulga en
las reivindicaciones dependientes.
Todas las estructuras están expuestas a las olas
marinas, y es de notorio conocimiento que los artefactos marinos
convencionales muestran cantidades considerables de movimientos de
elevación vertical, empuje horizontal y de balanceo y cabeceo
angulares. El movimiento de elevación y de balanceo queda
parcialmente mitigado por los artefactos marinos semisumergibles,
los cuales son soportados por columnas de flotación balizadas,
tanques y la acción amortiguadora de los pontones sumergidos. Sin
embargo, un artefacto marino semisumergible convencional requiere
un área del plano del agua mayor al nivel de la línea del agua con
el fin de mantener una estabilidad positiva, haciéndolo así más
sensible a las olas y los vientos de la superficie. Las plataformas
con patas de tracción reducen los movimientos de elevación y
balanceo pero requieren unos fuertes cables de amarre para resistir
las fuerzas verticales y laterales que actúan sobre ellas.
La presente invención prevé la reducción o
eliminación de muchos de los inconvenientes asociados con otras
estructuras convencionales en aguas profundas y la provisión de una
estructura estable móvil, con unas características de movimiento
superiores y una respuesta reducida a la fuerza de los vientos y las
olas.
Constituye, por tanto, un objeto de la presente
invención proporcionar una estructura en mar abierta semisumergible
de gran calado con una estabilidad absoluta inherente y un
movimiento mínimo.
Constituye otro objeto de la presente invención
proporcionar un artefacto marino semisumergible en aguas profundas
para las operaciones de perforación y producción en mar abierta.
Un objeto adicional de la presente invención lo
constituye proporcionar una estructura móvil en mar abierto que
pueda ser convenientemente recolocada en un emplazamiento diferente
en mar abierta de acuerdo con las necesidades.
Estos y otros objetos de la invención se
consiguen mediante la provisión de una estructura en mar abierta
semisumergible de gran calado para llevar a cabo operaciones en mar
abierta, como por ejemplo operaciones de perforación, producción o
recuperación de energía térmica. La estructura en mar abierta
comprende una pluralidad de columnas flotantes que puedan ser tres
o más con un balasto permanente o balasto líquido en la porción
exterior de la estructura para situar su centro de gravedad por
debajo del centro de flotación. La estructura tiene un gran calado
estando situado su mayor volumen por debajo de la influencia de la
acción de las olas de superficie. El plano del agua está extendido
en varios segmentos diferenciados que incrementan sustancialmente
la distancia entre el metacentro y el centro de gravedad. Como
resultado de ello la estructura tiene una estabilidad absoluta
inherente y una mínima respuesta a las olas de la superficie.
Una pluralidad de miembros de refuerzo
horizontales une firmemente las columnas en posiciones verticales
seleccionadas a lo largo de las columnas. Los miembros de refuerzo
retienen las columnas en relación separada en una configuración
geométrica, como por ejemplo un triángulo en una estructura de tres
columnas. Cada columna tiene una envuelta exterior cilíndrica con
paredes reforzadas. En la forma de realización preferente, el
refuerzo es suministrado por unos paneles corrugados situados
dentro de las envueltas o, como una alternativa, mediante unos
rigidizadores montados en la dirección vertical alrededor de la
circunferencia interna de cada columna. Unos bastidores anulares se
utilizan para reducir las aberturas de las corrugaciones o
rigidizadores y mantener la forma cilíndrica de la envuelta. Las
columnas están divididas en una pluralidad de compartimentos
independientes impermeables al agua.
Las columnas separadas proporcionan
transparencia a los movimientos de las olas de la superficie,
haciendo que la estructura resulte menos afectada por los
movimientos de empuje y deriva inducidos por las olas del océano.
Adicionalmente, la relación extendida de las columnas incrementa la
distancia entre el metacentro y el centro de gravedad, y hace que
la estructura sea menos sensible a las fuerzas del oleaje que
inducen los movimientos de balanceo y cabeceo.
Las columnas y los miembros de refuerzo, los
cuales pueden ser o bien horizontales o una combinación de miembros
horizontales y diagonales, proporcionan el suficiente momento de
inercia del plano del agua, o, en definitiva, la inercia del plano
del agua, para reducir al mínimo los movimientos de la plataforma y
convertirla en un soporte apropiado para las operaciones efectuadas
en ella. La flotación de la estructura puede ajustarse mediante
balasto líquido para mantener la cubierta por encima del nivel de la
altura máxima de las olas esperada en un emplazamiento determinado.
Las columnas independientes proporcionan unos compartimentos de
balasto en unos brazos de palanca grandes a partir del centro de
flotación; el balasto líquido puede ser transferido para adaptarse
a las excentrincidades del centro de gravedad en cubierta (cubierta
superior y/o a las cargas operacionales).
Con el fin de desplegar la estructura sobre el
terreno, la cubierta es remolcada separadamente hasta el
emplazamiento seleccionado, mientras que el casco, el sistema de
columnas, es flotado horizontalmente, con las columnas a sus lados,
desde una estación de fabricación hasta un emplazamiento
seleccionado. Las columnas son remolcadas utilizando su propia
flotación, sin necesidad de una pluma de carga o una gabarra, lo que
constituye un ahorro considerable para el titular de la plataforma.
Una vez situado sobre el terreno, las columnas son lastradas con
balastro y colocadas de pie de forma similar a la colación de pie de
las torres de perforación en aguas profundas. La cubierta es a
continuación situada encima del casco (columnas) fijada a las
columnas, y el casco es deslastrado elevando la cubierta hasta el
nivel operacional.
A continuación se hará referencia a los dibujos,
en los que las mismas partes son designadas mediante los mismos
números, y en los que la Figura 1 es una vista en perspectiva de la
estructura en mar abierta de acuerdo con la presente invención.
La Figura 2 es una forma de realización
alternativa de la estructura en mar abierta de la presente invención
equipada con unos refuerzos diagonales entre las columnas.
La Figura 3 es una vista en alzado de la campana
neumática vertical y del montaje de refuerzo.
La Figura 4 es una vista en sección que ilustra
tres campanas neumáticas verticales conectadas por miembros de
refuerzo.
La Figura 5 es una vista desde arriba de unos
rigidizadores individuales preformados de paneles de placas
corrugados que van a ser utilizados en la envuelta de una campana
neumática vertical.
La Figura 6 es una vista en sección transversal
de una campana neumática individual con unos rigidizadores
corrugados y el bastidor anular.
La Figura 7 es una vista en sección transversal
de un rigidizador de panel de placa corrugado fijado a una placa de
envuelta y el bastidor anular de una campana neumática vertical.
La Figura 8 es una vista en sección transversal
de un columna individual con unos rigidizadores verticales fijados
a la placa de envuelta y al bastidor anular de una campana neumática
vertical; y
La Figura 9 es una vista en sección que ilustra
los miembros rigidizadores fijados al bastidor anular.
Dirigiendo ahora con mayor detalle la atención a
los dibujos, el número 10 designa la primera forma de realización
de la estructura en mar abierta de acuerdo con la presente
invención. La estructura 10 comprende una pluralidad de campanas
neumáticas flotantes o columnas 14 separadas geométricamente en, por
ejemplo, una configuración triangular. Por supuesto, pueden
utilizarse más de las tres columnas 14 si se desea, dependiendo de
las características de diseño de una particular estructura.
Las columnas 14 están constituidas como campanas
neumáticas flotantes sumergidos por debajo de la superficie 32 del
agua hasta una profundidad suficiente para que la mayoría del
volumen de la campana neumática no quede afectada por las olas de
la superficie. Se prevé que esta porción sumergida de la campana
neumática ocuparía entre el 67% y el 90% de la longitud de las
columnas 14.
Las columnas 14 proporcionan flotación a la
estructura 12 para soportar la estructura 12 muy por encima del
nivel máximo esperado del movimiento de las olas en condiciones
tormentosas. La plataforma 12 puede utilizarse como una instalación
de perforación o de producción con una torreta de perforación
convencional 16, unas dependencias habitacionales 18, unas
instalaciones de perforación 20 y unas instalaciones de flotación
22.
Si se desea, las instalaciones de perforación
pueden combinarse con las instalaciones de producción, o la entera
plataforma 12 puede servir para la recuperación de energía térmica u
otra operación en aguas oceánicas profundas. Con independencia de
la finalidad perseguida de la plataforma 12, el diseño se traduce en
una estructura estáticamente estable con un movimiento mínimo.
Una importante característica de la estructura
10 es que su centro de gravedad está por debajo de su centro de
flotación, al contrario que las estructuras amarradas flotantes
convencionales. Debido a esta característica, la estructura 10
tiene una estabilidad inherente absoluta, capaz de soportar
operaciones por encima del agua para muchas aplicaciones.
Para asegurar que el centro de gravedad de la
estructura 10 está por debajo de su centro de flotación, un balasto
permanente o una combinación de balasto(s)
temporal(es) controlado(s) permanente(s) y
variable(s) es introducido en las porciones inferiores de
las campanas neumáticas 14. El balasto puede proveerse mediante
materiales sólidos pesados, como por ejemplo una cadena de anclaje,
chatarra de acero, hormigón u otros materiales, rígidos o sólidos.
Por supuesto, el balasto amovible es preferente, en cuanto hará más
fácil la recolocación de la estructura 10, en caso necesario. La
estabilidad absoluta inherente de la unidad la hace más resistente
al viento y a otros momentos de inversión.
Como puede apreciarse así mismo en las Figuras 1
y 2, las campanas neumáticas 14 están interconectadas por una
pluralidad de refuerzos horizontales 30 que están separados
alrededor de la longitud vertical de las campanas neumáticas y que
contribuyen al área del plano del agua de la estructura 10. Los
miembros de refuerzo de interconexión horizontal 30 proporcionan
una considerable amortiguación contra la elevación lo cual es
importante en entornos de aguas profundas. La estructura 10 puede
estar provista de unos miembros de refuerzo horizontales 30 (como
se muestra en la Figura 1) o de una combinación de miembros de
refuerzo horizontales y diagonales 40 (forma de realización
alternativa mostrada en la Figura 2).
Como se aprecia así mismo en la Figura 1, la
estructura 10 está amarrada mediante unos medios catenarios
flexibles convencionales 34 los cuales pueden ser un sistema de
todo cadenas, una combinación de cadena y alambre, o un sistema de
amarre de alambre. También es posible dotar al sistema de amarre
tenso de unos guíacabos metálicos o de nylon. En una estructura de
tres columnas pueden disponerse nueve líneas de amarre, soportando
cada campana neumática tres guíacabos de amarre.
Las estachas de amarre pueden estar conectadas a
unos anclajes convencionales amarrados al suelo del mar (no
mostrado), teniendo en cuenta que la estructura 10 está diseñada
para operar en aguas profundas de entre 300 m y 3.000 m. Todas las
estachas de amarre 34 están desplegadas de modo convencional y
pueden ser recuperadas de modo convencional cuando la estructura 10
necesite ser retirada de un emplazamiento y transferida a otro
emplazamiento. Como resultado de ello la estructura 10 tiene la
ventaja de una fácil movilidad entre emplazamientos. Los ahorros de
coste proporcionados mediante la completa recuperación de los
componentes de la estructura 10 incrementa la rentabilidad de la
unidad.
Las campanas neumáticas o columnas 14 están
separadas de forma equidistante de las columnas adyacentes. En la
forma de realización ilustrativa, la estructura 10 tiene tres
columnas dispuestas en una configuración genéricamente triangular.
Por supuesto, también pueden emplearse satisfactoriamente otras
configuraciones geométricas. Por ejemplo, la estructura puede estar
provista de cuatro campanas neumáticas o columnas 14 dispuestas en
una configuración rectangular; o puede utilizarse una pluralidad de
columnas dispuestas en una relación poligonal o circular entre
sí.
Las áreas entre las columnas 14 son
transparentes a los movimientos de las olas, lo que reduce la carga
sobre las columnas 14, particularmente en comparación con una
campana neumática grande que se encuentra en algunas campanas
neumáticas conocidas que tienen un desplazamiento igual. Así mismo,
la relación extendida entre las columnas incrementa la inercia del
plano del agua y, en consecuencia, la distancia entre el metacentro
y el centro de gravedad, lo que mejora la estabilidad de la
estructura haciéndola más resistente al balanceo y cabeceo.
Los extremos superiores de las columnas 14
llevan un miembro de conexión de la campana neumática, o puntal 36,
el cual en su extremo superior 38, está unido firmemente a la
cubierta inferior 24. La estructura resultante, con los miembros de
refuerzo 30 interconectando las columnas verticales 14 es rígida,
capaz de desplazarse con relativa libertad en dirección horizontal,
así como en dirección vertical. Sin embargo, debido al balasto de
las porciones inferiores 42 de las campanas neumáticas 14, los
movimientos de cabeceo y balanceo se reducen al mínimo. La
plataforma, por supuesto, estará sometida a las mismas fuerzas y a
los mismos momentos de inversión que las que actúan sobre columnas
individuales. La estructura sumergida combinada, sin embargo,
proporciona una inercia considerable para resistir el balanceo y la
elevación en respuesta a las fuerzas de las olas de la
superficie.
La Figura 3 ilustra una división del espacio de
las columnas en una pluralidad de compartimentos internos
impermeables al agua 44 que pueden utilizarse para almacenar agua de
perforación, agua potable, balasto, fuel-oil,
maquinaria y similares. El balasto situado en la porción inferior 42
otorga a la estructura 10 una estabilidad de péndulo que no puede
conseguirse en unidades semisumergibles convencionales u otras
unidades flotantes.
Una pluralidad de elevadores de perforación o
producción 48 se extienden por el interior del espacio entre las
columnas 14, parcialmente protegidos de la acción de las olas por
las campanas neumáticas. Los elevadores 51 destinados a las ventas
y los conductos 53 destinados a la exportación se extienden también
por el interior del espacio existente entre las columnas 14 y los
miembros de refuerzo 30 como puede apreciarse mejor en la Figura
1.
Dirigiendo ahora la atención a las Figuras 4 a
9, se expondrá con mayor detalle la estructura de una campana
neumática individual. Como puede apreciarse en la Figura 4, cada
compartimento 44 de la campana neumática tiene una envuelta
exterior 50, dentro de la cual se extiende un bastidor anular 52 a
través sustancialmente de la extensión del compartimento. Unos
paneles corrugados 54 están ajustados alrededor de la circunferencia
interior de la envuelta 50, de forma longitudinal, rígidamente
fijados a la envuelta 50 mediante soldadura u otro medio similar.
Los paneles corrugados 54 pueden tener una sección transversal en
forma de U, como se muestra en la Figura 5, con un par de bridas 56
conectadas de manera integral al bastidor general en forma de U del
panel 54.
Unos rigidizadores 60 (Figuras 8 y 9),
igualmente soldados al interior de la envuelta 50 pueden sustituir
los paneles corrugados. Como se muestra en las Figuras 7 y 9, el
panel corrugado 54 o el rigidizador 60 está soldado en la
referencia numeral 56 a la envuelta 50, y a los bastidores anulares
52 y 62, respectivamente, en una disposición lado con lado, estando
situado un panel por encima y otro por debajo de los bastidores
anulares 52 y 62.
Las campana neumáticas 14 son fabricadas en un
taller de fabricación convencional a partir de una combinación de
rigidizadores de panel de placa y placa corrugados. En primer
término se constituye la envuelta externa hasta dotarla de una
configuración cilíndrica o de segmentos de dicha configuración, y a
continuación los paneles o rigidizadores de placa corrugados
preformados son acoplados a la envuelta y soldados entre sí y a la
envuelta 50. La envuelta y los montajes rigidizadores son a
continuación unidos para constituir una cápsula completa. Las
secciones de la cápsula son entonces soldadas a los bastidores
anulares 52 y 62. La total estructura de la campana neumática está
hecha de secciones de cápsula similares. Es preferente que las
porciones inferiores de la campana neumática 14 tengan un grosor de
placa de pared para resistir la presión del agua en entornos más
profundos.
La estructura resultante 10 tiene una
estabilidad absoluta inherente debido a que el centro de gravedad es
inferior al centro de flotación. A diferencia de las unidades
semisumergibles convencionales que se basan en el desplazamiento
del plano del agua para la estabilidad o en cables fijados al fondo,
la estructura 10 es estable debido al bajo centro de gravedad,
resultante del gran calado y del emplazamiento del balasto sólido o
líquido en las porciones inferiores de la estructura. Las áreas en
sección transversal más pequeñas de las columnas y su separación
mutua se traducen en una transparencia de las olas sustancialmente
mejorada y una respuesta mínima a las olas de la superficie. El
gran calado que sitúa la mayoría de la estructura por debajo de la
superficie del agua y hasta aguas relativamente tranquilas a
profundidades superiores a 150 m, reduce al mínimo la reacción de
los cambios de la superficie, reduciendo en gran medida de la
elevación y el cabeceo angular para soportar la estructura 12 que
resiste las fuerzas inducidas por las olas aplicadas a aquélla.
La segunda forma de realización de la presente
invención ilustrada en la Figura 2 proporciona el empleo de unos
miembros de refuerzo diagonales opcionales 40 que se extienden entre
las secciones de las columnas 14 definidas por los refuerzos
horizontales 30. Se prevé que los miembros de refuerzo diagonales 40
constituirán una particular ventaja para las unidades desplegadas
en las áreas que tengan tradicionalmente olas altas y fuertes
vientos. La unidad de la segunda forma de realización posee las
mismas características anteriormente descritas que proporcionan una
estabilidad absoluta inherente a la estructura de soporte 10 de la
cubierta, la cual está sujeta y es soportada por las columnas
verticales 14.
La estructura en mar abierta 10 puede ser
transportada hasta un emplazamiento de despliegue desplazando la
superestructura 12 soportada por la cubierta separadamente respecto
de las columnas flotantes 14. La pila de columnas es reflotada
horizontalmente, con las columnas 14 sobre sus caras laterales, y
remolcadas hasta el emplazamiento seleccionado bajo su propia
flotación.
Una vez que los elementos de la estructura
llegan al emplazamiento, las columnas 12 son cargadas con balasto,
de forma que las porciones inferiores de cada una de las columnas se
desplazan por debajo de la superficie del agua hasta una posición
de gran calado. La estructura 12 es a continuación situada sobre la
parte superior de las columnas para quedar sujeta firmemente por
ejemplo mediante soldadura, a los miembros de conexión 36. Parte
del balasto es a continuación liberado de las columnas 14, para que
las columnas se desplacen verticalmente hasta una posición de
soporte de la plataforma 12 por encima de la altura de los
movimientos máximos de las olas para ese emplazamiento. A
continuación se emplean técnicas convencionales para hacer descender
los elevadores y los amarres hasta el lecho del mar del agua y para
el amarre catenario flexible o rígido de la estructura en el
emplazamiento deseado.
Una vez que resulte necesario recolocar la
estructura 10 en otro emplazamiento de aguas profundas, los
conductos elevadores y los conductos de amarre 34 son recuperados y
la estructura 10 puede ser lentamente desplazada en un estado
flotante hasta el nuevo emplazamiento. De esta forma, se mejora
considerablemente la rentabilidad de la estructura 10, en
comparación con las plataformas fijas convencionales, las
plataformas con patas de tracción o con otras estructuras
actualmente en uso que no obtienen el beneficio producido por la
estabilidad combinada de la estructura de acuerdo con la presente
invención.
Se prevé que la estructura pueda hacerse más
larga para situar todavía más abajo el centro de gravedad. Las
porciones inferiores de la estructura o los ceñidores de conexión
pueden hacerse más largos para recibir un balasto denso y
proporcionar un peso de nivel inferior. Así mismo, puede hacerse que
el balasto se sitúe por fuera de las columnas 14, por ejemplo,
formando grandes componentes de cemento y fijando los bloques a los
extremos inferiores de las columnas 14. Los bloques extruídos
suspendidos harán descender el centro de gravedad, de acuerdo con
lo requerido para la práctica de la presente invención. Los bloques
de balasto pueden ser liberados con el fin de recuperar fácilmente
la unidad al final de su vida.
La compartimentación dentro de cada campana
neumática puede ser ajustada con balasto para compensar la carga
excéntrica procedente del peso del lado superior, las cargas
ambientales o las cargas operacionales.
Claims (10)
1. Estructura flotante semisumergible de gran
calado (10), que comprende:
- una pluralidad de columnas (14) flotantes verticales independientes (14) que tienen unos medios de balasto individuales para acomodarse a las excentricidades de una cubierta soportada por las porciones superiores de dichas columnas y/o a las cargas operacionales para impedir la transferencia de carga mutua entre dichas columnas, que comprenden una pluralidad de miembros de refuerzo (30, 40) situados entre dichas columnas (14) en una pluralidad de emplazamientos verticales a lo largo de dichas columnas (14) para retener dichas columnas en una relación separada entre sí; caracterizada por comprender cada una de dichas columnas (14) una envuelta exterior cilíndrica (50) y unos medios (52, 62) para reforzar dicha envuelta exterior (50) montada alrededor de una circunferencia interna de cada una de dichas columnas y en la que un centro de gravedad de dicha estructura (10) es mantenida por debajo de un centro de flotación.
2. La estructura flotante de la reivindicación
1, en la que dichos miembros de refuerzo comprenden un bastidor
anular (52, 62) situado dentro de dicha envuelta exterior (50) y un
panel de rigidización corrugado (54) montado entre la pared interna
de dicha envuelta exterior (50) y el bastidor anular (52, 62).
3. La estructura flotante de la reivindicación
2, en la que dicho bastidor anular retiene dicho panel de
rigidización alrededor de una circunferencia de cada una de dichas
columnas (14).
4. La estructura flotante de la reivindicación
2, en la que dicho panel de rigidización (54) se extiende
sustancialmente sobre toda la longitud de la columna respectiva
(14) y en la que el bastidor anular está montado en una relación
concéntrica con dicha envuelta exterior a una cierta distancia
separado de dicho panel de rigidización.
5. La estructura flotante de la reivindicación
1, en la que dichas columnas (14) están separadas entre sí para
proporcionar una transparencia de las olas para amortiguar los
movimientos de dicha estructura inducidos por las olas.
6. La estructura flotante de la reivindicación
1, en la que dichas columnas (14) y dichos miembros de refuerzo
(30, 40) proporcionan una inercia en el plano del agua suficiente
para proporcionar una estabilidad del artefacto marino desplegado
en un emplazamiento en mar abierta.
7. La estructura flotante de la reivindicación
1, en la que dichos medios de balasto están montados en las
posiciones inferiores de las respectivas columnas para transmitir
una estabilidad de carácter pendular a la estructura.
8. La estructura flotante de la reivindicación
1, en la que cada una de dichas columnas (14) está adaptada para su
amarre flexible al fondo del agua, y/o a un amarre rígido al fondo
del agua.
9. La estructura flotante de la reivindicación
1, en la que dichos miembros de refuerzo comprenden unos miembros
de refuerzo diagonales (40) que se extienden entre los miembros de
refuerzo horizontales (30) y que contribuyen a la inercia del plano
del agua de la estructura.
10. La estructura flotante de la reivindicación
1, en la que dicha cubierta está adaptada para proporcionar un
soporte a operaciones de perforación y producción en mar
abierta.
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Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BR0012276B1 (pt) * | 1999-07-08 | 2009-01-13 | subestrutura de plataforma de suporte de tensço com base estendida, estrutura de plataforma, plataforma de suporte de tensço de base estendida e mÉtodo para aperfeiÇoar a vida étil quanto À fadiga dos tendÕes submersos. | |
NL1012745C2 (nl) * | 1999-07-30 | 2001-02-01 | Ravestein Container Pontoon B | Vaartuig met een van troggen voorziene verstevigingsconstructie. |
US6701861B2 (en) | 2002-05-03 | 2004-03-09 | Friede & Goldman, Ltd. | Semi-submersible floating production facility |
US6783302B2 (en) * | 2002-12-02 | 2004-08-31 | Robert W. Copple | Buoyant leg structure with added tubular members for supporting a deep water platform |
US7287484B2 (en) * | 2003-05-01 | 2007-10-30 | David Charles Landry | Berthing method and system |
NL1023320C2 (nl) * | 2003-05-01 | 2004-11-02 | Leenaars B V | De uitvinding heeft betrekking op een methode voor fabricage, installatie en verwijderen van een offshore platform. |
US6935810B2 (en) * | 2003-06-11 | 2005-08-30 | Deepwater Technologies, Inc. | Semi-submersible multicolumn floating offshore platform |
US7278801B2 (en) * | 2004-05-28 | 2007-10-09 | Deepwater Marine Technology L.L.C. | Method for deploying floating platform |
US7413384B2 (en) * | 2006-08-15 | 2008-08-19 | Agr Deepwater Development Systems, Inc. | Floating offshore drilling/producing structure |
US7553106B2 (en) * | 2006-09-05 | 2009-06-30 | Horton Technologies, Llc | Method for making a floating offshore drilling/producing structure |
US7329070B1 (en) | 2007-03-30 | 2008-02-12 | Atp Oil & Gas Corporation | Ram-type tensioner assembly with accumulators |
US7270071B1 (en) | 2007-03-30 | 2007-09-18 | Atp Oil & Gas Corporation | Deep draft semisubmersible movable offshore structure |
MX2008009677A (es) * | 2008-07-28 | 2010-01-27 | A Mas T S C | Plataforma marina flotante a base de dovelas prefabricadas de concreto. |
DE102009054608A1 (de) | 2009-12-14 | 2011-06-16 | GICON-Großmann Ingenieur Consult GmbH | Unterwassertragsystem für Anlagen |
US20110299937A1 (en) * | 2010-06-07 | 2011-12-08 | Jose Pablo Cortina-Ortega | Pre-stressed concrete foundation for a marine building structure |
US9032896B2 (en) | 2010-06-09 | 2015-05-19 | China National Offshore Oil Corporation | Grouting and welding combined connection joint applied to a deepwater floating type platform and an offshore installation method thereof |
CN101857072B (zh) | 2010-06-09 | 2012-09-26 | 中国海洋石油总公司 | 无条件稳性整装型深吃水浮式采油平台及其海上安装方法 |
EP3382201B1 (en) * | 2013-04-01 | 2020-03-25 | Nippon Steel Corporation | Floating body structure |
DE202013102966U1 (de) | 2013-07-05 | 2013-08-06 | Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg, Institut für Schwimmende Bauten | Auftriebsfähiges Fundament für schwimmende oder hochwassergefährdete Bauwerke |
CA2989615C (en) * | 2015-06-19 | 2023-09-26 | Principle Power, Inc. | Floating wind turbine platform structure with optimized transfer of wave and wind loads |
US10358191B2 (en) * | 2015-07-13 | 2019-07-23 | Ensco International Incorporated | Floating structure |
CN110435838B (zh) * | 2019-08-29 | 2024-07-23 | 广州船舶及海洋工程设计研究院(中国船舶工业集团公司第六0五研究院) | 设备搭载浮式装置 |
SE546025C2 (en) * | 2020-11-04 | 2024-04-16 | Tjololo Ab | Semi-submersible wind power platform |
Family Cites Families (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1519891A (fr) | 1967-02-24 | 1968-04-05 | Entpr D Equipements Mecaniques | Perfectionnements apportés aux structures du genre des plates-formes pour travaux sous-marins |
US3434293A (en) | 1967-05-08 | 1969-03-25 | Cicero C Brown | Floatable base for marine drilling platform and method of operation |
US3572041A (en) | 1968-09-18 | 1971-03-23 | Shell Oil Co | Spar-type floating production facility |
FR2040599A5 (es) | 1969-04-04 | 1971-01-22 | Elf | |
US3648638A (en) | 1970-03-09 | 1972-03-14 | Amoco Prod Co | Vertically moored platforms |
US3654886A (en) | 1970-06-24 | 1972-04-11 | Amoco Prod Co | Tethered platform flotation |
US3922868A (en) | 1974-08-27 | 1975-12-02 | Reagan W Mcdonald | Deep water platform construction |
US3982492A (en) * | 1975-04-25 | 1976-09-28 | The Offshore Company | Floating structure |
US4098333A (en) | 1977-02-24 | 1978-07-04 | Compagnie Francaise Des Petroles | Marine production riser system |
FR2408063A1 (fr) | 1977-11-04 | 1979-06-01 | Emh | Dispositif d'articulation de colonne d'exploitation de fond marin a son embase, procedes de connexion et de deconnexion en comportant application et produit formant joint d'articulation |
US4155670A (en) | 1978-03-29 | 1979-05-22 | Chicago Bridge & Iron Company | Ball and socket swivel with conduit therethrough and torque transfer capability |
US4234270A (en) | 1979-01-02 | 1980-11-18 | A/S Hoyer-Ellefsen | Marine structure |
NO823489L (no) | 1982-10-20 | 1984-04-24 | Kvaerner Eng | Flytende offshore-plattform. |
FR2536456B1 (fr) | 1982-11-19 | 1986-05-16 | Commissariat Energie Atomique | Systeme de forage a partir d'un plan d'eau, insensible a la houle |
FR2544688B1 (fr) * | 1983-04-21 | 1986-01-17 | Arles Const Metalliques | Systeme modulaire de production, de stockage et de chargement d'hydrocarbures au large des cotes |
US4685833A (en) | 1984-03-28 | 1987-08-11 | Iwamoto William T | Offshore structure for deepsea production |
US4606673A (en) | 1984-12-11 | 1986-08-19 | Fluor Corporation | Spar buoy construction having production and oil storage facilities and method of operation |
US4813815A (en) | 1985-08-01 | 1989-03-21 | University Of Florida | Buoyant, elastically tethered articulated marine platform |
US4626136A (en) | 1985-09-13 | 1986-12-02 | Exxon Production Research Co. | Pressure balanced buoyant tether for subsea use |
US4702321A (en) * | 1985-09-20 | 1987-10-27 | Horton Edward E | Drilling, production and oil storage caisson for deep water |
US4740109A (en) | 1985-09-24 | 1988-04-26 | Horton Edward E | Multiple tendon compliant tower construction |
US4648469A (en) | 1985-09-24 | 1987-03-10 | Atlantic Richfield Company | Alleviating vortex shedding stress problems |
GB8523933D0 (en) | 1985-09-27 | 1985-10-30 | British Shipbuilders Eng | Large sandwich structures |
GB8606225D0 (en) | 1986-03-13 | 1986-04-16 | Floating Technology Co Ltd | Control column for offshore operations |
FR2610282B1 (fr) * | 1987-01-29 | 1990-03-23 | Doris Engineering | Plate-forme marine souple avec tetes de puits en surface |
US4906139A (en) * | 1988-10-27 | 1990-03-06 | Amoco Corporation | Offshore well test platform system |
JP2543405B2 (ja) | 1989-02-28 | 1996-10-16 | 株式会社ゼニライトブイ | スパ―ブイ型ボ―リング櫓および係留装置 |
US5044828A (en) | 1990-02-09 | 1991-09-03 | Atlantic Richfield Company | Support tower for offshore well |
US5118221A (en) * | 1991-03-28 | 1992-06-02 | Copple Robert W | Deep water platform with buoyant flexible piles |
-
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