在海底油田生产/试生产油/气所用的船只设备

摘要

为使船只用作生产船和试生产船,船体上在紧靠底部凹槽(12)的上方带有一个竖直方向的空腔(14),其中用作生产船时与所谓的STL型浮筒(30)一起工作,而用作试生产船时则不带浮筒(30),船只(10)上带有底部凹槽(12)以按相互转动的方式安放浮筒(30)。在该空腔(14)中可转动地支承着套筒状转塔(16),它带有至少一个通孔、通道或其它通路以便使管道(24、24’)、管道部分(38、38’)等穿过,这些管道的一端可通过旋转设备(22)与安装于船体上的一根或多根管道或类似物(26)相连。在试生产过程中,套筒状转塔(16)独自工作,但在正常生产中,它与浮筒(30)相连以便它们一起构成一个转塔(16、30)。

说明书

本发明涉及一种分别与小型海底油/气田的开采相关的生产或试生产所用的船只，从而使生产过程可利用一种带有优选向上逐渐变细的锥形第一转塔的所谓STL型浮筒或者相应设备来进行，船只利用下方形状互补的凹槽来安放该浮筒或相应设备。

因此，已经知道可通过这种浮筒利用船只来采油，浮筒为一个浮性体，通过固定于海底的系缆使其保持于一种适当浸入水下的状态。浮筒内部带有至少一个与立管相连的通道或通孔，立管由通往一个或多个水下井的管道组成。

所提到的这种船只是一种只适于与此类浮筒共同工作的生产船，为此船上带有一种旋转设备，它使浮筒的管道出口与船上通往原油货舱的至少一根固定管道互连。这种生产船不适用于油(气)井的试生产，主要因为所述旋转设备只可与浮筒协同工作而不能与所谓的试验管道一起工作。这种试验管道并不通过旋转设备与浮筒的管道出口相连，而是具有一个从船上的钻塔伸向待试验浮筒的自由垂直伸出部分。当生产船只通过该旋转设备可转动地与浮筒相连时，浮筒转动的垂直轴线将形成船只的转动轴线。这样浮筒就构成了船只的“转塔”。当这种船只将要用于试生产时，该船只将会缺少一个基本固定的转塔，依赖于风力、海水和水流的情况船只可绕其转动。

根据本发明，其目的是提供一种船只，它通过比较简单的结构改动就能良好地适用于与浮筒一起生产并良好地适用于试生产。这样，船只就可以更加灵活地使用，因此在某段时期内在某个特定地点船只可与浮筒一起工作用作生产船，而在另一段时期在另一个地点可用作试生产船。

根据本发明，这一目的通过一种生产/试生产船形式的组合型船来实现，它自身的特点通过权利要求1的特征部分所限定的特征显现出来。

根据本发明，就在紧靠用于安放浮筒的向下开口凹槽的上方，这种组合型船带有一个垂直向上延伸的优选为通孔的开口，其中安放有一个可在船上绕垂直轴线自由转动的(第二)转塔，当船只用于试生产时，依赖于风力、海水和水流的情况，该船只可绕该(第二)转塔转动。浮筒被称做“第一”转塔，第二转塔用于使试验管道通过，该试验管道通过旋转设备与船上至少一根固定管道相连，该固定管道通往原油货舱。试验管道在试生产操作期间大抵固定不动，而船只可绕第二转塔的垂直轴线自由转动，当自身带有转塔(第二转塔)的生产/试生产船与浮筒一起工作用作生产船时，后者-第一转塔牢牢地与第二转塔相连，与此同时第一转塔的通道/通孔也与第二转塔的管道相连。在这种连接操作过程中，如果第二转塔可以升起和下降并且至少在预备工作过程中可升至升起位置，这将十分有利，因为实际连接过程发生于第一转塔(浮筒)被放入船上的向下开口凹槽中并且第二转塔已降至其第二位置时。

因此，当第二转塔专用于构成船只的转动轴线和管道的通路时，船只必须用作(a)试生产船，而当第二转塔牢牢地与下方构成第一转塔的浮筒相连并且相连的第一和第二转塔一起构成船只的转动轴线和伸入海水中的所述管道的通路时，船只要用作(b)生产船。在这种情况下，原油的传输都要利用固定管道通过所述旋转设备进行，旋转设备通常将会位于第二转塔的顶部。

当在试生产中使用第二转塔时，船只通过所谓的动态定位固定于其位置，即无需利用锚缆锚固于海底。

本发明的目的、优点和特点通过结合根据本发明制成的生产/试生产船的一个优选实施方案的非限制性实例进行的以下描述将会表现出来。

进行描述时参照了本发明的组合型船的附属示意图，它大部分通过沿垂直纵长方向的中心面剖开的剖面来表示，而没有剖开更多的剖面，其它部件、设备和船身部分如侧视图中所示，而为清楚起见，(位于船只转塔上方的)钻塔结构已从图中略去，其中

图1示出了处于第一工作状态下的本发明的船只，其中船只用作试生产船、因而没有与浮筒一起工作；

图2示出了处于第二工作状态下的本发明的船只，图中示出了与船只的向下开口的底部凹槽啮合的浮筒(第一转塔)，船只自身的转塔(第二转塔)为此升至其较高位置；以及

图3示出了与图2相应的侧视图/竖直剖面图，但此时船只自身的转塔已降至与下方的浮筒相连的位置。

首先参照图1，它示出的本发明的船只用作试生产船。按照它自身已知的方式，船只10的底部带有向下开口的锥形凹槽12。该底部凹槽12基本与所谓的STL型浮筒或相应设备互补，随后将对此进行描述。

根据本发明，在这个向上逐渐变细的底部凹槽12上方、在船只的船身中形成了一个与底部凹槽12同轴的开口或圆筒状空腔14，其共同轴线由A-A确定。

根据本发明，在所述圆筒状空腔14中可转动地支承着转塔16，在本部分说明书和权利要求书中它被称作“第二转塔”；这是因为已经知道传统技术中的所述浮筒也起到“转塔”的作用，生产船通过船上的旋转设备绕其转动。由于本发明的船只也与这种起转塔作用的浮筒一起用作生产船，因而这时浮筒自然被称作“第一”转塔。

第二转塔16通过轴承18和20可转动地支承于船身的圆筒状空腔14中，其中上方的轴承18可为组合型轴向/径向轴承，最上方的轴向轴承用于支承第二转塔16上的向外延伸的环状凸缘16’。下方的轴承20为径向轴承，船只在转塔16上方带有一个图中未示出的钻塔结构，该钻塔结构主要用于试生产过程中。

在第二转塔16的向外延伸的环状凸缘16’的顶部为旋转设备22，它使向下伸出的试验管道24、24’与固定导管26可以产生相对运动，其中试验管道24、24’随第二转塔16运动，而固定导管26通往原油货舱28。

用作图1的试生产船10时，第二转塔16相应地独自用作船只的转塔。在这种情况下船只通过所谓的动态定位固定于其位置上。

现在参看图2和图3以便示出用作与浮筒相连的生产船的船只。

同样的船只10目前与沉入水中的浮筒30(第一转塔)一起用作生产船，与图1的试生产船10相比并未进行改动。

在图2中，按照并未进一步明确规定的方式，第二转塔16已稍稍升高(如利用绕在铰盘上的钢丝绳，铰盘可安装于未示出的钻塔结构上)以便于将浮筒30安放于船只上互补的底部凹槽12中并随后连接于转塔16上。

浮筒30利用固定于海底的倾斜系缆32、32’保持沉入水中。形式为管道34、34’的两根立管各自从海底井中露出，其与通道/通孔36、36’相对应，立管端部按已知的某种方式与该通道/通孔相连。

第二转塔16带有对应的连接通道/孔38、38’，连接过程在图3的第二转塔16已降至其工作位置时进行。

在第二转塔16已降至图3中所示下方位置的情况下，第二转塔16牢牢地与第一转塔30相连，从而使两个转塔30、16看起来象一个转塔30、16，船只10可依赖于风力、海水和水流的情况绕转塔的竖直纵长轴线A-A转动。