Acoplamiento de una estructura de casco de flotación con una estructura de celosía.

Un método para unir una estructura de celosía (18) con una sección de casco de flotación (10) en un emplazamiento de funcionamiento marítimo de las estructuras combinadas,

comprendiendo el método:

amarrar el casco de flotación en su sitio;

colocar la estructura de celosía cerca del casco de flotación;

encordar el casco de flotación y la estructura de celosía con líneas de virado (30) para permitir que la estructura de celosía sea arrastrada hasta su acoplamiento con el casco de flotación;

bajar la estructura de celosía hasta una profundidad predeterminada por debajo de la superficie del agua y llevarla a su posición bajo el casco de flotación y alineada con el mismo;

mover la estructura de celosía hacia arriba hasta su acoplamiento con el casco de flotación mediante el uso de las líneas de virado.

Acoplamiento de una estructura de casco de flotación con una estructura de celosía

Campo La presente invención se refiere generalmente a la construcción y montaje de estructuras marítimas flotantes y más concretamente, aunque no exclusivamente, a la construcción y montaje de un casco de flotación y un armazón de celosía.

Antecedentes A diferencia de las embarcaciones que pueden ser montadas completamente en una instalación en tierra, muchos tipos de instalaciones de perforación y producción petrolífera para la industria de producción marítima de petróleo requieren que parte del montaje tenga lugar bien en el propio emplazamiento de explotación o bien en otro emplazamiento marítimo antes de su remolcado hasta el emplazamiento de explotación. Dentro de esta categoría se encuentran estructuras de tipo larguero y más recientemente, algunos diseños semisumergibles.

Debido al profundo calado de las estructuras de tipo larguero, la secuencia de construcción tradicional implica unir las secciones estructurales del casco en la posición horizontal, transportar el casco completo en la posición horizontal, seguido del levantamiento de toda la estructura del larguero hasta la posición vertical en un emplazamiento con una profundidad de agua suficiente para albergar el profundo calado.

La sección estructural puede consistir bien en secciones de tanque de casco plano únicamente o bien en una combinación de secciones de tanque plano y de celosía. Tales plataformas de tipo larguero se describen en las patentes de EE.UU. nº 4.702.321 y nº 5.558.467.

El documento EP 1808369 se refiere a una estructura flotante semisumergible de celosía. El casco incluye cuatro columnas que están soportadas por dos pontones. Las columnas soportan los lados superiores y el armazón estructural

de los lados superiores sirve como armazón horizontal entre las columnas. Un armazón de celosía se une a las columnas y el armazón de celosía incluye preferiblemente placas de hinchamiento. El armazón de celosía se extiende hacia abajo por debajo de los pontones una distancia suficiente en el agua tal que minimice los movimientos provocados por fuerzas medioambientales. La sección de casco y el armazón de espacio de celosía se construyen separadamente y se montan entre si en el emplazamiento marítimo en el que la estructura se utiliza para perforación y/o producción.

Como consecuencia del montaje y transporte horizontales de la estructura del larguero seguido de una secuencia de levantamiento, entran en juego numerosas restricciones que complican y limitan el tamaño del casco que puede ser construido. Esto puede dar como resultado, dependiendo de la ubicación geográfica, cualquiera o la totalidad de lo siguiente:

El calado del casco montado en una orientación horizontal supera la profundidad de dragado en los canales navegables terrestres para su remolcado hasta el emplazamiento marítimo.

El calado del tanque duro o de las secciones de celosía en orientación horizontal supera la profundidad de agua en las 45 áreas de ensamblaje marítimo, profundidades de fondo de diques secos, y/o máxima profundidad de sumersión de cubierta de buques de levantamiento pesado. Las restricciones de calado impuestas por los emplazamientos de fabricación y el equipo de transporte limitan el tamaño de los cascos que pueden ser construidos.

El tamaño y peso de un casco en orientación horizontal supera las capacidades de estabilidad hidrodinámica y

resistencia de los buques de transporte de levantamiento pesado más grandes existentes. Esto dicta el transporte en secciones para su montaje final horizontal en una instalación de erección para acortar aceptablemente la distancia desde el emplazamiento marítimo.

La patente de EE.UU. 6.565.286 cedida a Carr et al. aborda la unión del casco de flotación y el armazón de celosía al

llevar a cabo la operación en aguas relativamente poco profundas. La sección de celosía es descendida en una posición vertical tal que esta se asienta sobre el lecho marítimo. El casco de flotación se sitúa a continuación por encima de la sección de celosía. Líneas desde cabestrantes en el casco de flotación se unen a la sección de celosía. Los cabestrantes y las líneas se usan a continuación para tirar de la sección de celosía hasta su acoplamiento con el casco de flotación. La unión entre el casco de flotación y la sección de celosía se rigidiza mediante soldadura y/o inyección de cemento. El

casco y la sección de celosía combinados se remolcan a continuación hasta el emplazamiento de instalación. Esta operación se denomina comúnmente como acoplamiento en tierra.

La anterior configuración del tanque duro en Carr et al. es tal que el diámetro es muy grande y la profundidad (o altura) es muy escasa, de modo que el tanque duro no es adecuado para estar en una dirección horizontal en agua por razones de 65 estabilidad.

Para la opción de acoplamiento en tierra, aparecen riesgos geotécnicos/geológicos tanto derivados del emplazamiento de acoplamiento como del emplazamiento de instalación/plataforma. Asimismo aparecen riesgos meteorológicos derivados tanto del emplazamiento de acoplamiento como del emplazamiento de instalación/plataforma. Aunque los riesgos relativos a la meteorología pueden ser mitigados en alguna medida, identificar un emplazamiento de acoplamiento adecuado para la opción de acoplamiento en tierra podría dar como resultado un aumento en las distancias de remolcado/tiempos de exposición para movilizar al/desmovilizar del emplazamiento de acoplamiento y movilizar hasta el emplazamiento de instalación. Además, la estructura semisumergible de celosía integrada acoplada tendrá que ser almacenada temporalmente en un lugar seguro mientras se realiza la instalación de pilares y sistema de amarre en el emplazamiento de instalación.

En años recientes, ha habido un número de diseños semisumergibles que incorporan el uso de armazones de celosía abiertos en un intento de combinar las ventajas del semisumergible, que tiene un calado menor que una estructura de tipo larguero, con las ventajas de un armazón de celosía abierto que tiene placas de hinchamiento para reducir el periodo natural de hinchamiento de la estructura. Antes de que el armazón de celosía abierto se monte en el casco, el casco está

típicamente ya integrado con los lados superiores y por lo tanto debe estar en una posición vertical durante el montaje del armazón de celosía abierto en el casco.

Un diseño (patente de EE.UU. 6.637.979 de Finn et al.) ha abordado el problema modificando la estructura semisumergible típica para incluir un armazón de celosía abierto telescópico. Este diseño presenta un número de problemas tales como modificación de toda la estructura semisumergible para alojar la sección telescópica y ausencia de una fácil adaptabilidad a diferentes tamaños de armazón de celosía.

Sumario Vista desde un primer aspecto, la presente invención puede proporcionar un método de construcción de una estructura marítima en un emplazamiento pretendido de despliegue o instalación de la estructura marítima. Vista desde un aspecto adicional, se puede proporcionar una estructura marítima ensamblada en el emplazamiento pretendido de despliegue o instalación de la estructura marítima.

Disposiciones concretas de acuerdo con la invención se establecen en las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos En los dibujos adjuntos, que forman una parte de esta memoria descriptiva, en los que números de referencia mostrados 35 en los dibujos designan partes similares o correspondientes a lo largo de los mismos:

las figuras 1-8 ilustran un conjunto de etapas de una primera aproximación a la construcción de una estructura marítima; y

las figuras 9-13 ilustran un conjunto de etapas de otra aproximación a la construcción de una estructura marítima.

Descripción detallada Se debe entender que, aunque los dibujos ilustran una sección de casco de flotación como una estructura 45 semisumergible, la invención es aplicable a otras estructuras tales como un casco de larguero con una estructura de celosía.

Con referencia a las figuras 1 a 8, un método ejemplar para ensamblar una estructura marítima en un emplazamiento pretendido de despliegue o instalación de la estructura marítima.

Como se observa en la figura 1, un casco de flotación 10 puede ser amarrado en su sitio utilizando líneas de amarre 12 unidas al lecho marino 16. La unión al lecho marino puede ser obtenida utilizando, por ejemplo, anclas o pilares 14. En el presente ejemplo, el casco de flotación 10 está situado a un calado adecuado para la... [Seguir leyendo]

1. Un método para unir una estructura de celosía (18) con una sección de casco de flotación (10) en un emplazamiento de funcionamiento marítimo de las estructuras combinadas, comprendiendo el método:

amarrar el casco de flotación en su sitio;

colocar la estructura de celosía cerca del casco de flotación;

encordar el casco de flotación y la estructura de celosía con líneas de virado (30) para permitir que la estructura de celosía sea arrastrada hasta su acoplamiento con el casco de flotación;

bajar la estructura de celosía hasta una profundidad predeterminada por debajo de la superficie del agua y llevarla a su posición bajo el casco de flotación y alineada con el mismo;

mover la estructura de celosía hacia arriba hasta su acoplamiento con el casco de flotación mediante el uso de las líneas de virado.

2. El método de la reivindicación 1, en el que el movimiento de la estructura de celosía hacia arriba hasta su acoplamiento con el casco de flotación comprende situar las líneas de virado en tensión y tirar de las líneas de virado.

3. El método de la reivindicación 1 o 2, que comprende además la etapa de unir rígidamente la estructura de celosía con el casco de flotación. 25

4. El método de la reivindicación 1, 2 o 3, en el que el descenso comprende además bajar la estructura de celosía hasta una profundidad por debajo de la superficie del agua que impide el contacto de la estructura de celosía con el lecho del cuerpo de agua en el que la estructura de celosía es bajada.

5. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además:

unir líneas de soporte de grúa (28) desde una embarcación de trabajo (24) y las líneas de virado desde el casco de flotación al extremo superior de la estructura de celosía.

6. El método de la reivindicación 5, en el que el descenso de la estructura de celosía comprende extender las líneas de soporte de la grúa desde la grúa (26) y permitir que la estructura de celosía se hunda por su propio peso o mediante el ajuste de un balasto de la misma.

7. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además:

unir líneas de control de balasto (32) desde una embarcación de trabajo hasta la estructura de celosía;

unir un cordaje de transferencia de peso (34) desde una embarcación de trabajo hasta el extremo inferior de la estructura de celosía y unir las líneas de virado desde el casco de flotación hasta el extremo superior de la 45 estructura de celosía.

8. El método de la reivindicación 7, en el que el cordaje de transferencia de peso incluye un lastre (36) y líneas pesadas (38) .

9. El método de la reivindicación 7 u 8, en el que la etapa de mover la estructura de celosía hacia arriba hasta su acoplamiento con el casco de flotación incluye el uso de las líneas de virado y de las líneas de control de balasto.