MXPA02008141A

MXPA02008141A - Metodo y aparato para incrementar la flotacion de una plataforma flotante.

Info

Publication number: MXPA02008141A
Application number: MXPA02008141A
Authority: MX
Inventors: Earl Horne
Original assignee: Seahorse Equip Corp
Priority date: 2000-02-22
Filing date: 2001-02-22
Publication date: 2003-01-28
Also published as: WO2001062583A2; NO20023980L; AU3989101A; CA2400903A1; NO20023980D0; EP1259421A2; CA2400903C; AU2001239891B2; WO2001062583A3; BR0108589B1; EP1259421B1; EP1259421A4; NO332002B1; ES2264439T3; BR0108589A

Abstract

La presente invencion se refiere a una plataforma flotante para la recuperacion de petroleo y gas de campos de petroleo y gas ubicados mar adentro, la cual incluye un casco que tiene una porcion localizada substancialmente por debajo de la superficie del agua, e incluye una porcion del mismo que se extiende por arriba de la superficie del agua. La plataforma es anclada al lecho marino mediante uno o mas cables de acero pretensados asegurados a la base del casco y del lecho marino. La capacidad de carga de la plataforma flotante se incrementa sin redisenar el diseno estructural del casco, mediante la union de una extension de columna o montaje de un modulo de flotacion desunible, al extremo inferior del casco, para ajustar los requerimientos de carga, cambiantes, de la plataforma.

Description

fcÉTODO Y APARATO W INCREMENTAR LA FLOTACIÓN DE UNA PLATAFORMA FLOTANTE CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere, en general, a sistemas de plataforma flotante para analizar y hacer producir formaciones de hidrocarburos encontradas en aguas profundas de mar adentro (de 183 a 3,049 metros (de 600 a 10,000 pies). Más particularmente, la invención se refiérel un método y sistema para cambiar la flotación de la plataforma flotante, para ajustar los cambios en la carga de la plataforma y en los requerimientos de profundidad del agua, sin rediseñar el casco de la plataforma.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La exploración de depósitos de petróleo y gas en aguas ubicadas mar adentro, y la recuperación del petróleo y gas de los mismos, son muy caras. Se requieren de grandes desembolsos de capital, y por lo tanto únicamente los depósitos grandes de petróleo y gas justifican esos desembolsos. Los depósitos de petróleo y gas, más pequeños, usualmente no justifican grandes inversiones de capital, y por lo tanto se consideran de producción no económica.

REF.: 141502 Se han utilizado varios métodos y sistemas para la producción mar adentro, a fin de localizar y recuperar depósitos de petróleo y gas ubicados mar adentro. Los sistemas de producción tales como las Unidades de 5 Perforación Móviles para Mar Adentro ('MODU") y las Plataformas con Patas de Cables de Acero Pretensados (TLP) se usan tipicamente en aguas profundas. No obstante estos sistemas pueden ser también de fabricación e instalación bastante caros. 10 Continúa existiendo la necesidad de sistemas de perforación y de plataformas, mejorados, particularmente para el uso en aguas profundas, que justifiquen la inversión económica para hacer producir campos de petróleo y gas inclusive relativamente pequeños. Las plataformas de perforación y de producción, tales como las TLP tienen un diseño de ingeniería para usarse en entornos particulares de mar adentro, y para soportar una carga máxima. Las especificaciones para la plataforma se basan en suposiciones que pueden probar o no ser exactas una vez que la plataforma se instala y está en uso por un periodo de tiempo. Otros factores, tales como el descubrimiento de petróleo y gas recuperable desde depósitos adyacentes, puede alterar los requerimientos de carga para una plataforma que se encuentre ya en uso. De esta manera, seria muy deseable poder incrementar la carga de una plataforma, sin tener que rediseñar el casco, y reducir significativamente el costo para hacer producir depósitos de petróleo y gas ubicados mar adentro. Las reducciones de los costos se pueden lograr también eliminando la necesidad de rediseñar completamente el casco y la estructura de nodos de la plataforma, para ajustar diferentes requerimientos de cargas. La flotación de una plataforma flotante puede ser incrementada extendiendo la longitud de la columna de la plataforma en vez que rediseñando el casco, ahorrando entonces tiempo y costos por diseño de ingeniería asociados con el rediseño del casco d la plataforma. Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar una plataforma flotante adaptada para soportar un incremento en la capacidad de carga, sin rediseñar el diseño estructural del casco de la plataforma. El incremento de la capacidad de carga se ajusta uniendo una extensión de columna al extremo inferior del casco de la plataforma mientras se encuentra en el taller de fabricación. Otro objeto de la presente invención es proporcionar una plataforma flotante, por la cual la capacidad de carga de la plataforma pueda incrementarse después de que la plataforma esté localizada en el campo de producción. Ese incremento de la capacidad de carga se proporciona uniendo un módulo de flotación al casco de la plataforma, en vez que rediseñando el casco y la estructura de nodos de la plataforma.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVEtfCIÓN 5 La presente invención proporciona una plataforma flotante para recuperar petróleo y gas de campos de petróleo y gas ubicados mar adentro. La plataforma soporta una o más placas de soporte ubicadas arriba de la superficie del agua para acomodar equipo para la perforación y procesamiento de petróleo, gas y agua recuperados del campo de petróleo y gas. En una modalidad preferida, la plataforma incluye un casco que tiene una porción localizada substancialmente por debajo de la superficie del agua, e incluye una porción que se extiende por arriba de la superficie del agua. El casco de la plataforma incluye una base y está anclada al lecho marino mediante uno o más cables de acero pretensados, asegurados a la base del casco, en un extremo del mismo, y al lecho marino en los extremos opuestos de los cables de acero pretensados. La capacidad de soportar carga, de la plataforma, se incrementa sin rediseñar el diseño estructural del casco de la plataforma, uniendo una extensión de columna al fondo del casco de la plataforma. 25 A BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La manera en la que se consiguen las caracteristicas, ventajas y objetos de la presente 5 invención, descritos anteriormente, pueden comprenderse con detalle, en donde una descripción más particular de la invención se resumió en forma breve, anteriormente, haciendo referencia a las modalidades de la misma, las cuales se ilustran en los dibujos anexos. 10 Sin embargo se hace la observación de que los dibujos anexos ilustran únicamente modalidades típicas de esta invención y por lo tanto no deberán ser considerados limitativos de su alcance, de tal manera que la invención puede admitir otras modalidades igualmente efectivas. 15 La figura 1 es una vista lateral de una plataforma flotante anclada al lecho marino; La figura 2 es una vista lateral de la plataforma flotante de la invención que incluye una extensión de flotación unida al fondo del casco de la plataforma; La figura 3 es una vista lateral parcial de una modalidad alternativa de la plataforma de la invención, que representa un módulo de flotación montado al fondo del casco de la plataforma; 25 La figura 4 es una vista superior en planta de la plataforma de la invención mostrada en la figura 3; La figura 5 es una vista en despiece, parcial, del medio conector para asegurar el módulo de flotación de la invención, al casco de la plataforma; y, La figura 6 es una vista lateral de la plataforma de la invención, que ilustra medios de soporte de una linea de flujo o tubo ascendente, montados sobre el módulo de flotación de la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE UNA MODALIDAD PREFERIDA Haciendo referencia primero a la figura 1, la plataforma de flotación de la invención se identifica, en general, mediante el número de referencia 10. La plataforma 10 incluye una columna central o casco 12 que proporciona una flotación positiva y soporte vertical para la plataforma 10. Una o más placas de soporte 14 están soportadas sobre el casco 12 por arriba de la superficie del agua 16. Equipo de perforación y/o de producción necesario para la recuperación y procesamiento de petróleo, gas y agua recuperados del campo de petróleo y gas, se encuentran asegurados sobre la placa de soporte 14. El casco 12 se extiende hacia arriba desde la base o quilla del casco 12. El nodo de base del casco 12 incluye pontones 18 que se extienden radialmente hacia afuera desde el casco 12. La plataforma 10 está anclada al lecho marino mediante cables de acero pretensados 20 asegurados en un extremo de los mismos a los pontones 18, y en los extremos opuestos de los mismos a los pilotes de cimentación (no mostrados en los dibujos) incrustados en el lecho marino. El casco 12 proporciona una flotación suficiente para soportar la carga de la plataforma 10, carga que incluye la placa de soporte 14, el equipo de perforación y/o de terminación, las instalaciones de producción, los tubos ascendentes de producción y perforación, y una flotación en exceso, suficiente, para desarrollar la pretensión de los cables de acero. La plataforma 10 está diseñada para las condiciones ambientales y de profundidad en el lugar ubicado mar adentro de un depósito, de petróleo y gas, de interés. En otros sitios pueden requerirse otras plataformas para recuperar eficientemente el petróleo y gas de otros depósitos submarinos. Esas otras plataformas pueden requerirse para soportar una mayor carga en comparación con la carga que soporta la plataforma 10 según su diseño. La carga incrementada, no obstante, puede ajustarse incrementando la flotación de la plataforma 10. Un incremento en la flotación puede conseguirse extendiendo la longitud del casco 12, en vez que rediseñando el diseño estructural del casco y de la estructura de nodos de la base de la plataforma 10. De igual manera, los requerimientos de carga, para una plataforma, pueden incrementarse después de la instalación, caso en el cual un módulo de flotación 32 tal como se muestra en la figura 3, puede montarse en el fondo del casco 12 de la plataforma 10. Haciendo referencia ahora a la figura 2, la extensión de columna 22 es una cámara cilindrica relativamente corta, que tiene un diámetro exterior aproximadamente igual al diámetro exterior del casco 12. La extensión de columna 22 se suelda al fondo del casco 12.en el sitio de soldadura 23, en el lugar de fabricación o construcción de la plataforma 10. Haciendo referencia ahora a la figura 3, una modalidad alternativa de la invención representa un módulo de flotación 32 montado al fondo del casco 12. En la modalidad de la figura 3, el módulo de flotación 32 se adiciona a la plataforma 10 para mar adentro, mientras se encuentra localizada en el campo de producción, para incrementar la capacidad de carga de la plataforma 10, de manera tal que pueda instalarse equipo adicional sobre la placa de soporte de la plataforma 10 o tal que la plataforma 10 pueda ser instalada en un sitio de aguas más profundas. El módulo de flotación 32, al igual que la extensión de columna 22 mostrada en la figura 2, es una cámara cilindrica, relativamente corta, que tiene un diámetro aproximadamente igual al diámetro del casco 12. Postes de montaje 24 aseguran el módulo 32 al casco 12. Los postes de montaje 24 pueden ser soldados, o fijados de otra manera, al casco 12 y al módulo 32. Alternativamente, los postes de montaje 24 pueden ser preinstalados alrededor de la periferia del casco 12, mediante soldadura o a través de otros medios de conexión, de manera tal que el módulo 32 pueda ser instalado después de que la plataforma 10 sea anclada mar adentro, según se requiera, para incrementar la capacidad de carga e la plataforma 10. El módulo de flotación 32, mostrado en la figura 3, está provisto igualmente de postes de montaje 26 para cooperar al acoplamiento con los postes 24 montados sobre el casco 12. Como se muestra más claramente en la figura 5, los postes de montaje 24 están adaptados para ser recibidos o movidos telescópicamente dentro de los postes 26. Varios medios de conexión, tales como lechada de cemento, conectores mecánicos o soldadura, pueden emplearse para inmovilizar el poste 24 y 26 conjuntamente y asegurar asi el módulo de flotación 32 al fondo del casco 12. Esta manera de conexión tiene el beneficio adicionado de permitir que el módulo 32 pueda desunirse más fácilmente del casco 12 en el caso de que cambien los requerimientos de carga de la plataforma 10 y que el módulo de flotación 32 no se necesite ya más, o si se necesitase sustituir un módulo más grande en el caso de que se requiera una mayor flotación. También se pueden conectar dos o más módulos 32 en una manera en la que uno esté montado directamente sobre el otro, en alineación vertical con el casco 12, en el caso de que se requiera flotación adicional. La extensión de columna 22 y el módulo de flotación 32 pueden estar provistos de las tuberías necesarias, incluyendo una abertura de llenado 28 y una ventilación 30, para la conexión con el sistema de lastre de la plataforma 10. Soportes colgantes para los tubos ascendentes, adicionales, tales como porches 33, para colgar los tubos ascendentes o lineas de flujo 34 desde los mismos, tal como se muestra en la figura 6 pueden instalarse sobre la extensión de columna 22 o modulo 32, según se requiera. La forma de la extensión de columna 22 y del módulo 32 se representa como un cilindro cerrado o tapón, para propósitos ilustrativos. Se entiende que la extensión 22 y el módulo 32 pueden comprender varias formas. Por ejemplo, si el casco 12 incluye un estanque lunar, la extensión 22 y el módulo 32 pueden ser provistos de un conducto axial para hacer coincidir la alineación con el perfil del estanque lunar. La extensión 22 y el módulo 32, en ese arreglo, tendrían una forma o perfil similar a una dona. De igual manera, la extensión 22 y módulo 32 pueden incluir extensiones radiales o brazos que coincidan con el f de los pontones 18, brazos que puedan ser asegurados al fondo de los pontones 18. Aunque se ha(n) presentado y descrito una o más modalidades preferidas de la invención, pueden contemplarse modalidades diferentes y adicionales de la invención, sin apartarse del alcance básico de la misma, alcance que está determinado entonces por las reivindicaciones siguientes. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a J.a práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

"% REIVINDICACIONES
Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1. Una plataforma flotante que incluye un casco que soporta una o más placas de soporte, en una masa de agua por arriba del nivel del agua, y medios de anclaje que aseguran el casco al lecho marino, por debajo del nivel del agua, caracterizada porque incluye la mejora qu comprende medios de flotación asegurados al extremo inferior del casco, para incrementar la flotación de la plataforma para soportar una mayor carga, o para operar en aguas de mayor profundidad, sin rediseñar el diseño estructural del casco. 2. La plataforma de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el medio de flotación comprende una extensión de columna unida al extremo inferior del casco.
3. La plataforma de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque la extensión de columna incluye tuberías para la conexión con el sistema de lastre de la plataforma de flotación.
4. La plataforma de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el medio de flotación comprende al menos un módulo de flotación montado en el extremo inferior del casco.
5. La plataforma de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque uno o más conectores se encuentran montados sobre la periferia del extremo inferior del casco y del módulo de flotación, para asegurar el módulo al casco.
6. La plataforma de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque los conectores incluyen medios conectores cooperantes para unir, en forma liberable, el módulo de flotación al casco.
7. La plataforma de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque la extensión de columna incluye medios de soporte sobre la superficie periférica de la misma, para soportar uno o más tubos ascendentes o lineas de flujo conectadas a la plataforma.
8. La plataforma de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque el módulo de flotación incluye medios de soporte sobre la superficie periférica del mismo, para soportar uno o más tubos ascendentes o lineas de flujo conectadas a la plataforma de flotación.
9. Un método para incrementar la capacidad de carga de una plataforma de flotación, sin rediseñar el diseño estructural del casco de la plataforma, el método está caracterizado porque incluye el paso de unir una extensión sobre el extremo inferior del casco de la plataforma.
10. Un método para incrementar la capacidad de carga de una plataforma de flotación, sin rediseñar el diseño estructural del casco de la plataforma, el método está caracterizado porque incluye el paso de montar un módulo de flotación desunible, sobre el extremo inferior del casco de la plataforma.