Estructura flotante semisumergible para alta mar (10), que comprende:

un casco flotante (12); y

un chasis de armadura (14) acoplado rígidamente a dicho casco flotante;

caracterizada porque la estructura comprende además:

una pluralidad de placas de elevación (30), encontrándose cada placa de elevación soportada en un lugar horizontal del chasis de armadura, y extendiéndose a través del plano horizontal del chasis de armadura

Estructura flotante semisumergible de armadura para alta mar.

Campo y Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere en general a estructuras flotantes de alta mar y más particularmente a estructuras flotantes de alta mar semisumergibles.

La estructura semisumergible es un tipo de estructura flotante que presenta unas columnas verticales que soportan las partes superiores y van apoyadas sobre unos pontones de gran tamaño. La estructura se mantiene en posición mediante el uso de cabos de amarre extendidos que van anclados al fondo del mar. La estructura semisumergible presenta una serie de características únicas en comparación con otras estructuras flotantes tales como las de cabios y un TLP (Plataforma de Patas en Tensión). Estas ventajas incluyen: la estructura semisumergible presenta buena estabilidad debido al gran tamaño de la superficie ocupada y al bajo centro de gravedad de las partes superiores. El casco exige un menor tonelaje de acero. El casco puede ser de nueva construcción o convertirse a partir de una estructura semisumergible para sondeos ya existente. La estructura semisumergible puede incluir también la capacidad de perforación. Esta estructura puede soportar un gran número de montantes flexibles o SCR (Montantes de Catenaria de Acero) gracias al espacio disponible en lo pontones. La superestructura puede montarse en el mismo muelle reduciéndose, de este modo, los costes y el plazo de ejecución. La estructura semisumergible tiene un plan de desarrollo relativamente corto a medio. La inversión inicial es relativamente baja.

La estructura semisumergibles tienen también varias deficiencias cuando se comparan con los cabios y el TLP. La deficiencia más importante es el fuerte movimiento de oscilación por las olas debido al calado menos profundo y al gran tamaño de los pontones. Como resultado de ello, no es adecuada para una disposición en forma de montante seco en forma de árbol. La colocación de un montante de árbol seco tiene importantes beneficios económicos para la completación de pozos, trabajos de complementación e intervención durante la vida de la instalación de producción en alta mar. Otro problema derivado del fuerte movimiento de una estructura semisumergible es que provoca fatiga en los SCR con más facilidad, lo que requiere un diseño para la fatiga más riguroso para los SCR y así pues cuesta más. Para una plataforma en aguas muy profundas con SCR de mayor diámetro, las soluciones a este problema podrían llegar a ser técnica o económicamente inviables.

Las ideas que se han explorado por la industria para superar el problema del movimiento de la estructura semisumergible generalmente entran en las dos categorías siguientes.

La primera es una estructura semisumergible de gran calado. La idea es aumentar el calado del rango normal de sesenta a ochenta pies hasta los cien a ciento diez pies, de tal modo que se reduzca la acción de las olas en la quilla y, de ese modo, la estructura tendrá menos movimiento. Esto hace que la opción de la estructura semisumergible sea viable en algunos lugares, en los que no se habría elegido la estructura semisumergible clásica debido a las dificultades de hacer frente a los problemas de fatiga del montante SCR. Sin embargo, el movimiento debido al oleaje es aún relativamente grande en comparación con los cabios y TLP. También, no es aún viable la disposición en forma de árbol en seco. Por lo general, los SCR colocados en las estructuras semisumergibles de gran calado necesitan además ser reforzadas para cumplir el requisito de duración a la fatiga.

La segunda es una estructura semisumergible con una placa de elevación. La idea básica es añadir una placa o pontón de estabilización en la quilla que se extienden a gran profundidad. La placa o pontón de estabilización aumenta la amortiguación añade masa a la plataforma, con lo que se reduce su movimiento producida por el estado del mar.

La mayoría de los conceptos basados en la placa de estabilización soportan dicha placa o pontón de estabilización como parte extensible en el fondo del casco semisumergible. La placa o pontón de estabilización se retrae en los talleres de fabricación y durante el transporte. Una vez que el casco es colocado en su lugar, a continuación, se extiende o se hace descender la placa o pontón de estabilización a una mayor profundidad, bloqueándose en esa posición.

Los diseños conocidos presentan varias deficiencias. El casco debe ser de nueva fabricación y no es posible la conversión de un casco semisumergible existente. Las columnas extensibles ocupan demasiado espacio en cubierta. En algunos casos, podrían ocupar hasta un treinta por ciento del espacio total de cubierta, lo que es poco práctico desde el punto de vista de la colocación del equipo de la superestructura. Las conexiones entre columna y cubierta son complicadas. Son difíciles de construir, peligrosas durante la instalación, y difíciles de mantener. Queda comprometida la ventaja de una amplia superficie de pontones para soportes de los montantes del casco semisumergible clásico.

El documento US 2003/0044239A1, que constituye la técnica anterior más parecida, describe una plataforma flotante semisumergible para su uso en entornos marinos. La plataforma comprende una armadura montada de manera telescópica a la plataforma y que puede moverse respecto a esta última entre posiciones superiores e inferiores. Por lo menos un elemento flotante de los montantes está montado de forma telescópica a la plataforma y puede moverse entre unas posiciones superiores e inferiores en relación con la plataforma.

La patente US nº 6.761.124 describe una estructura flotante estabilizada por columnas que tiene una cubierta y una pluralidad de cajones flotantes verticales conectados entre sí en relación separada gracias a una pluralidad de elementos horizontales de pontones de armadura de chasis abierto y columnas verticales de armadura en un extremo inferior.

El documento WO 00/63519 describe una plataforma flotante amarrada en alta mar o autopropulsada con características de movimiento para desarrollos económicos del desplazamiento a alta mar con simetría axial vertical y desacoplamiento de las características hidrodinámicas del diseño, permitiendo, por ejemplo, que se determine y se optimice el papel de la hidrodinámica, mientras que otras características permiten sintonizar la respuesta de frecuencia del movimiento vertical del mar. Alrededor de la base de toda la estructura se dispone un faldón de amortiguación del movimiento, configurado de tal manera que se facilite la instalación depara los diferentes tipos de chigres y montantes.

La patente US nº 3.986.471 da a conocer un aparato para atenuar el movimiento vertical de un buque semisumergible que presenta una pequeña superficie del plana del agua, cuya flotabilidad se proporciona prácticamente en su totalidad por pontones sumergidos y que incluye una placa sumergida de amortiguación que tiene válvulas o controladores similares de flujo para proporcionar esencialmente una mayor resistencia al movimiento hacia arriba de la placa que al movimiento hacia abajo. La placa de amortiguación está apoyada profunda bajo el buque semisumergible por elementos flexibles de soporte de tensión tales como cadenas o cables y en la zona de la placa de amortiguación es varias veces mayor que la zona plana de agua del buque.

La patente US nº 4.217.848 da a conocer una instalación de licuado de gas que presenta una unidad de licuado y un espacio de tanque aislado sellado aislado térmicamente. La unidad de licuado está asociada a una primera unidad que flota independientemente y el espacio de tanque se construye en una segunda unidad que flota independientemente. Las dos unidades, una de las cuales presenta una elevada estabilidad y la otra presenta una estabilidad relativamente baja, están asociadas entre sí de modo que respondan conjuntamente a la acción del viento y las olas.

La patente US nº 4.167.148 describe un aparato flotante semisumergible para funcionar en el mar y un procedimiento para montar el mismo. El aparato comprende dos o más orificios inferiores o sumergidos que soportan, mediante unos pilares, una o más plataformas de trabajo u orificios superiores, todos los cuales son cuerpos flotantes alargados adaptados para ser construidos individualmente. El orificio superior está dispuesto transversalmente a los orificios inferiores y va fijado por conexiones laterales adyacentes a las partes superiores de los pilares.

Sumario de la invención

Los aspectos de la invención se definen en las reivindicaciones...

1. Estructura flotante semisumergible para alta mar (10), que comprende:

un casco flotante (12); y

un chasis de armadura (14) acoplado rígidamente a dicho casco flotante;

caracterizada porque la estructura comprende además:

una pluralidad de placas de elevación (30), encontrándose cada placa de elevación soportada en un lugar horizontal del chasis de armadura, y extendiéndose a través del plano horizontal del chasis de armadura.

2. Estructura flotante semisumergible para alta mar según la reivindicación 1, que comprende una placa de elevación en cada lugar horizontal del chasis de armadura exceptuando el lugar horizontal más alto del armazón.

3. Estructura flotante semisumergible para alta mar según la reivindicación 1 ó 2, en la que dicho casco está formado por una pluralidad de columnas (16), soportadas en sus extremos inferiores por por lo menos dos pontones (18) y un armazón estructural superior (20) que conecta entre sí las columnas por sus extremos superiores.

4. Estructura flotante semisumergible para alta mar según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además unos medios de lastre ajustables incluidos en dicho chasis de armadura.

5. Estructura flotante semisumergible para alta mar según la reivindicación 4, en la que dichos medios comprenden un tanque de quilla (22).

6. Estructura flotante semisumergible para alta mar según la reivindicación 1, 2 ó 3, que comprende unos medios incluidos en la estructura para alta mar que ajustan el lastre de dicha estructura.

7. Estructura flotante semisumergible para alta mar según la reivindicación 6, en la que los medios para ajustar el lastre comprenden un tanque de quilla (22).

8. Estructura flotante semisumergible para alta mar según la reivindicación 5 ó 7, en la que la última placa de elevación inferior incluye el tanque de quilla.

9. Estructura flotante semisumergible para alta mar según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el casco flotante está formado separadamente del chasis de armadura, incluidas las placas de elevación y en la que el casco y el chasis están configurados de manera que coincidan en una configuración operativa, mientras que el casco está flotando en el lugar en que pretende utilizar o en la proximidad del mismo.

10. Procedimiento para fijar juntos los equipos de alta mar, estando caracterizado el procedimiento porque comprende las siguientes etapas:

llevar flotando un casco flotante (12) y una chasis de armadura (14) a una posición próxima entre sí, teniendo el chasis de armadura una pluralidad de placas de elevación (30), estando soportada cada placa en un lugar del chasis de armadura y extendiéndose a través de un plano de dicho chasis de armadura quedando tanto el lugar como el plano en la posición sustancialmente horizontal una vez montado el equipo;

mover el casco flotante y el chasis de armadura para alinearlos entre sí;

ajustar el lastre de por lo menos el casco flotante o el chasis de armadura para hacer que el caso flotante y el chasis de armadura se muevan estrechamente adyacentes entre sí; y

fijar rígidamente entre sí el casco flotante y el chasis de armadura.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que el ajuste del lastre comprende ajustar el lastre en un tanque de quilla (22) incluido en la capa más baja del chasis de armadura.

12. Procedimiento según la reivindicación 10 u 11, en el que el ajuste del lastre hace que el chasis de armadura se mueva hacia arriba, en una dirección relativamente vertical para coincidir con las partes receptoras (38, 40) del casco flotante.