CN103619701B - 包括月池和提升装置的船以及将物品下降入海的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于例如修井和深海下潜的船（1），其包括月池（4）和提升装置（15），所述提升装置用于分别使物品（5）、特别是设备、工具、和/或包括它们的供给件或模块经过所述月池（4）下降进入海和到海底（12）上或海底（12）上的设备上，以及使物品、特别是设备、工具、和/或包括它们的供给件或模块经过所述月池从海和海底或海底上的设备被取回。所述船还包括用于将物品（5）横向保持在所述月池（4）内的一个或多个引导件（7），优选至少两个引导件（7）定位在月池（4）的相对侧上。

Description

包括月池和提升装置的船以及将物品下降入海的方法

技术领域

本发明涉及用于例如修井和深海下潜的船，所述船包括月池和提升装置，所述提升装置用于分别使物品、特别是设备、工具、和/或包括它们的供给件或模块经过月池下降进入海和到海底上或已经设置在海底上的设备上，以及使物品、特别是设备、工具、和/或包括它们的供给件或模块经过月池从海和海底或已经设置在海底上的设备被取回。本发明还涉及待安装在这种船上的操纵系统和将物品下降进入海或从还取回物品的方法。

背景技术

WO2007/027081公开了一种船，所述船包括：“用于使海下设备5下降和取回该设备的提升线缆3。该提升线缆3是海下设备提升系统的一部分，该海下设备提升系统包括绞盘（未示出），以用于在通常用附图标记4表示的提升区域中下降和取回海下设备。提升区域4能是位于船的中间但也能位于船的侧部和船尾处的月池。该船还包括海下设备运动限制和引导系统，以用于当海下设备5下降进入海内和从海6取回海下设备时在提升区域4中相对于船1限制海下设备5的运动。该系统包括安装在所述辅助台车8上的两个间隔开的平行导轨接合元件8a，其中一个元件在图1中可见。每个导轨接合元件8a适于当所述海下设备5竖直地经过所述辅助台车8时接合安装在所述海底设备5上的两个等距间隔开的平行竖直导轨11中的一个上”。一旦海下设备5的重心“处于与辅助台车8相同的高度，海下设备5就固定在主台车7和辅助台车8的二维中。仅能借助提升线缆3沿第三、竖直方向运动”。

“海下设备运动限制和引导系统能更充分地避免船和海下设备直接的碰撞。”

WO2004/020275涉及一种船，其具有月池和安装在船上的塔部件，以及用于使负载提升和/或下降经过月池的负载提升系统。塔部件定位成邻近月池的单侧。塔部件设有一个或多个台车和相关的竖直台车引导件，它们允许一个或多个台车沿至少塔部件的高度的一部分向上和向下运动。

US2004/0089215涉及包括具有月池的单壳体的船。多用途塔部件安装在船上，并且设备操纵系统可移除地安装在船上。可移动的舱口盖安装在月池的顶部上，并且提升系统安装在船内。

WO99/11518涉及用于离岸船的设备，该设备包括设置在船的甲板上的起重机和设在船上的钻架。起重机包括起重机基座和起重臂，以及绞盘和起重线缆。钻架包括设计成定位在船中的月池上方的钻架结构。起重线缆设置成能操作在钻架内的提升装置，因而使起重机能用作在钻架中的提升装置。

发明内容

本发明的目的是进一步改进对经过月池被下降或取回的物品的引导。

为此，根据本发明的船的特征在于用于将物品横向保持在月池内的一个或多个引导件，优选至少两个引导件定位在月池的相对的侧部或角部上，例如在月池的每个角部处的引导件。

引导件阻止或根据配置甚至阻止物品相对于船（特别是月池的壁）的水平运动，即沿X和Y方向（竖直运动限定Z方向）的运动，因而提供物品的更受控制的下降和取回，并避免物品与所述壁碰撞。

在实施例中，引导件至少部分地在月池内延伸和/或在月池内设在不同高度处，特别是在月池的上半部中（例如在顶部处或附近）和在下半部中（例如在底部处或附近），从而有效地在大部分长度上提供引导。优选引导件的有效长度超过月池的高度的一半。

其他实施例包括驱动机构，例如一个或多个液压缸、起重器或齿条以及从动小齿轮，以用于沿竖直方向保持物品并在物品上（直接或间接）施加向下或向上的力。

因而，物品在被主动引导到月池内且在引导件之间的同时以受控的方式被推动经过所谓的浪溅区域，即，水表面，从而避免物品相对于船的举升。

在另一实施例中，船包括用于支撑和/或取回一个或多个物品的塔部件，所述塔部件可平移地安装在引导件之间并连接到驱动机构（如果存在的话）。

在其他实施例中，塔部件包括固定件，例如抓取件，以暂时保持彼此堆叠的多个物品。

塔部件提供有效装置，以用于堆叠分离的模块和以受控的方式使模块经过浪溅区域被下降（例如推动）或取回（例如拉动）。

另外，塔部件优选替代通常定位成接近月池的传统塔部件，因而在甲板上接近月池提供更多空间并有助于有效存放和操纵物品下降进入海。而且，塔部件被定位并下降进入月池例如以便塔部件的底部与船的船体平齐，并且塔部件具有小于传统塔部件的高度，这使船能经过对于传统塔部件来说过低的桥，并且在更具体的应用中有助于在塔部件上方安装例如遮盖部件，以保护其免受极端寒冷和大风。

在实施例中，塔部件包括在其底端的门。门在搬运过程中使月池的底端关闭，因而改进了安全性并提高了燃料效率。

在另一实施例中，塔部件包括多个引导线缆，所述引导线缆优选附连到所述塔部件的底端处或附近。

本发明还涉及待安装在上述船上的操纵系统，其包括用于将物品横向保持在月池内的一个或多个引导件和用于支撑和/或取回一个或多个物品的塔部件，所述塔部件能够可平移地安装在所述引导件之间。

在实施例中，该系统包括用于在塔部件上、因而间接在物品上施加向下或向上的力的驱动机构。

本发明还涉及借助包括月池和提升装置的上述船使物品、特别是设备、工具、和/或包括它们的供给件或模块下降进入海和到海底上或海底上的设备上以及使物品、特别是设备、工具、和/或包括它们的供给件或模块从海和海底或海底上的设备被取回的方法，所述方法包括以下步骤：

在提升装置上悬吊一个或多个物品，

使物品经过所述月池被下降或提升，

在物品经过所述月池被下降或提升的同时横向保持物品、优选使其处于月池的相对侧或角部上定位的至少两个引导件之间。

在另一实施例中，该方法包括以下步骤：装载待下降到和/或进入塔部件的物品，和使塔部件在引导件之间平移地下降，例如，将第一物品装载到和/或进入塔部件，下降或提升塔部件，以及将第二物品装载到和/或进入塔部件、分别位于第一物品上方或下方。

在实施例中，该方法包括在待下降或提升经过月池的物品上施加向下或向上的力。力能例如借助塔部件直接或间接施加在物品上。

处于完整性的原因，注意以下现有技术。

WO2011/008835涉及自支撑立管（SSR）和使受到强运动的船连接到SSR的装置。SSR能在宽范围的水深和强水流的区域中被安装和收回。WO2011/008835的图2示出包括举升稳定平台（66）和纵摇及横摇稳定框架（68）的稳定系统（用附图标记62表示）。框架（68）示出为在平台（66）下方且由纵摇及横摇汽缸（70）保持。平台（66）由举升汽缸（72）支撑。举升导轨（73）牢固地附连到船并防止汽缸（72）粘连或撕裂。

US2009/0151955公开了结合有钻塔组件（38）、月池（40）以及至少在图3中示出的实施例中的定位在月池中的支撑框架（104）的钻探船（10）形式的船。从WO2006/123147可知类似的支撑框架。

在本发明的框架内，术语“月池”限定为是在船体上的任何开口（物品、特别是设备、工具、和/或包括它们的供给件或模块经过月池下降进入海和从海取出）、特别是一直延伸到船的甲板、使物品在甲板上被存放和操纵且从甲板直接下降进入海的开口。

附图说明

现在参考附图更详细说明本发明，附图示意性地示出根据本发明的船和方法的实施例。

图1A和1B是根据本发明的包括平移的塔部件的修井船的顶视图和侧视图。

图2是图1A中示出的船的细节。

图3是根据本发明的平移的塔部件的透视图。

图4A至4G示出根据本发明的将物品堆叠在塔部件中并使物品下降的方法的实例。

具体实施方式

图1A至3示出修井船1，其包括船体2、甲板3和延伸穿过甲板和船体的月池4。多个物品5，特别是设备、工具、和/或包括它们的供给件或模块放置在甲板上，更具体地放置在所谓的石油管线安装工地6上，即，与月池一起排列。

如图1B所示的，多个引导件7，在该实例中是四个引导件定位在月池中，月池的每个角部中有一个引导件。每个引导件包括两个部件：安装在甲板上并部分延伸进入月池的顶部部件7A和在船体的底侧附近的底部部件7B，这两个部件一起在月池的高度的约80％的长度上提供有效引导。

用于支撑和/或接收一个或多个物品的塔部件8平移地安装在引导件之间。在该实例中，塔部件在每个角部设有竖直齿条（未示出）并且引导件的上部部件7A中的每一个都包含小齿轮和用于驱动小齿轮的马达，因此主动地将塔部件向上和向下平移。

另外，塔部件包括用于相同数量的本身已知的引导件线缆10的四个绞盘9，引导件线缆一旦被使用就从塔部件延伸到在下面的海底12上的井部件11（图1B）。在图3示出的实例中，用于引导件的线缆的绞盘位于塔部件的顶部附近。

塔部件8在面向石油管线安装工地6的一侧上是开口的，以允许物品5进入塔部件。在该实例中，塔部件在其长度的大部分上具有U形截面。塔部件包括抓取件13（图2），以暂时保持彼此堆叠的多个物品。在其底端中，塔部件包括在搬运过程中关闭月池4的底端的一对门14。

包括例如提升线缆16、绞盘和马达的主提升装置15设置在甲板上方或甲板下方、接近或处于塔部件的一定距离处。

塔部件提供用于堆叠分离的模块和将组合的堆叠部分以受控的方式“推动”经过浪溅区域，如下所述。

图4A至4G示出借助上述的船1将一个或多个（例如四个）模块5下降到在海底上的井部件上的方法。在搬运过程，塔部件8的下部处于月池4内部中，以便在塔部件的底部中的（关闭的）门14与船体2平齐。四个模块存放在甲板上，在该实例中在石油管线安装工地上排列（图4A）。

一旦船定位在井部件上方并且用于使模块下降的引导线缆就位，塔部件就平移到其最上端的位置，第一模块被装载且紧固在塔部件中，塔部件下降到其初始位置，因此保持较低的重心。接着，第二模块装载在塔部件中（图4C）、被连接到主提升线缆且被提升，以允许第三模块装载到塔部件内、在第二模块下方。在第三模块连接到第二模块之后，由此获得的（子）堆叠部分被提升，以允许第四模块装载到塔部件内、在第三模块下方（图4D）。

在通过将第四模块连接到第一至第三模块（图4E）以完成四个模块的堆叠之后，容纳堆叠部分的塔部件逐渐下降经过月池，同时横向保持模块且主动避免模块和月池的壁之间的任何接触（图4F）。当塔部件到达其最低位置或至少下部位置（其中门借助足够的间隔不阻碍船体）时，门打开，抓取件从堆叠部分释放并且堆叠部分从塔部件沿引导线缆下降到下面的井部件，同时也防止在模块和月池之间有任何接触。另外，物品在被主动引导到月池内且处于引导件之间的同时以受控的方式受迫经过所谓的浪溅区域，即，水面。

本发明不限于上述实施例，上述实施例能在权利要求的范围内以多种方式改变。例如，在从海取回物品的过程中，最上面的模块能首先被移除，随后是下面的一个模块，等等，因此持续地保持重心尽可能低。

Claims (14)

1.一种船(1)，所述船包括月池(4)和提升装置(15)，所述提升装置用于分别使物品(5)经过所述月池(4)下降进入海和到海底(12)上或海底(12)上的设备上，以及使物品经过所述月池从海和海底或海底上的设备被取回，其特征在于，所述船还包括用于将物品(5)横向保持在所述月池(4)内的至少两个引导件(7)，所述至少两个引导件(7)定位在所述月池(4)的相对侧或相对角部上，所述船还包括用于支撑和/或接收一个或多个物品(5)的塔部件(8)，所述塔部件(8)可平移地安装在所述引导件(7)之间。

2.根据权利要求1所述的船(1)，其中所述引导件(7)至少部分地在所述月池(4)内延伸和/或在所述月池(4)内设在不同高度处。

3.根据权利要求1或2所述的船(1)，所述船包括用于在物品(5)上施加向下或向上的力的驱动机构(7A)。

4.根据权利要求1所述的船(1)，其中所述塔部件(8)包括固定件(13)，以暂时保持彼此堆叠的多个物品(5)。

5.根据权利要求1所述的船(1)，其中所述塔部件(8)包括在其底端中的门(14)。

6.根据权利要求1所述的船(1)，其中所述塔部件(8)包括多个引导线缆(10)，所述引导线缆在所述塔部件的底端处或附近。

7.根据权利要求1所述的船(1)，其中所述船是用于修井和深海下潜的船。

8.根据权利要求1所述的船(1)，其中所述物品(5)是设备、工具、和/或包括它们的供给件或模块。

9.一种待安装在如前述权利要求1-8中任一项所述的船(1)上的操纵系统，所述船包括用于在所述塔部件(8)上施加向下或向上的力的驱动机构(7A)。

10.一种借助包括月池(4)和提升装置(15)的根据权利要求1－8中任一项所述的船(1)使物品(5)下降进入海和到海底上或海底上的设备上以及使物品从海和海底或海底上的设备被取回的方法，所述方法包括以下步骤：

在所述提升装置(15)上悬吊一个或多个物品(5)，

使物品(5)经过所述月池(4)被下降或提升，

在物品经过所述月池(4)被下降或提升的同时横向保持物品(5)、使所述物品处于所述月池(4)的相对侧或相对角部上定位的至少两个引导件(7)之间，

所述方法还包括以下步骤：将物品(5)装载到塔部件(8)上和/或塔部件(8)内，并使所述塔部件(8)在所述引导件(7)之间下降或提升。

11.根据权利要求10所述的方法，所述方法包括以下步骤：将第一物品(5.1)装载到所述塔部件上和/或装载到所述塔部件内，使所述塔部件(8)下降或提升，将第二物品(5.2)装载到所述塔部件(8)上和/或装载到所述塔部件内、分别处于所述第一物品(5.1)上方或所述第一物品下方。

12.根据权利要求11所述的方法，所述方法包括以下步骤：在使第一物品和第二物品(5.1……5.N)经过所述月池(4)下降之前，将第一物品和第二物品(5.1……5.N)互相连接。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其包括以下步骤：将最上面的物品(5.1)连接到提升装置(15)。

14.根据权利要求10所述的方法，其中所述物品(5)是设备、工具、和/或包括它们的供给件或模块。