Método de carga de casco spar.

Un método para cargar una estructura de tipo spar, que comprende las etapas:

a. colocar una estructura spar (10) en tierra perpendicular a un muelle, teniendo el spar unos extremos primero y segundo y unas tracas (16) instaladas alrededor de una parte del spar;

b. amarrar un tanque en forma de U flotante (20) a lo largo del muelle y alineado con el spar;

c. amarrar un buque de carga pesada (26) contra el tanque en forma de U;

d. mover el spar sobre el tanque en forma de U y el buque de carga pesada de tal manera que el tanque en forma de U soporte el primer extremo del spar y el buque de carga pesada soporte el resto del spar;

e. mover el buque de carga pesada, el tanque en forma de U, y el spar sobre el agua que tiene la profundidad suficiente para permitir la flotación del spar;

f. lastrar el buque de carga pesada y el tanque en forma de U hacia abajo, provocando la flotación del spar;

g. separar el tanque en forma de U del spar y mover el buque de carga pesada y el tanque en forma de U desde debajo del spar;

h. girar el spar flotante 180 grados alrededor de su eje central;

i. unir el tanque en forma de U al segundo extremo del spar y lastrar el tanque en forma de U hacia arriba para reducir el calado del spar; y

j. completar las tracas alrededor del spar.

Método de carga de casco spar Reivindicación de prioridad Esta solicitud reivindica la prioridad de la solicitud provisional número 61/422.712 presentada el 14 de diciembre de 2010.

Campo y Antecedentes La invención se refiere, en general, a estructuras flotantes en alta mar y, más especialmente, pero no exclusivamente, a la carga, la flotación, y el remolque por canal de un casco de tipo spar.

Hay una serie de diseños de cascos spar disponibles en la industria de la perforación y producción en alta mar. Estos incluyen el spar entramado, el spar clásico, y el spar de celdas. El término estructura de casco spar descrito en el presente documento se refiere a cualquier plataforma de estructura flotante, que los expertos en la industria en alta mar entenderán como cualquier plataforma o buque de producción y/o de perforación flotante que tiene una configuración de pozo central abierta.

El spar soporta una estructura de obra muerta y comprende un tanque pesado, una sección de armadura, y un tanque ligero. En el caso del spar clásico, el tanque pesado y el tanque ligero están conectados por un cilindro en lugar de una armadura. El tanque pesado proporciona la mayor parte de la flotabilidad para soportar la estructura del casco, los elevadores y la obra muerta. El tanque pesado se divide en una serie de cámaras entre las que el agua de lastre puede desplazarse para controlar la flotabilidad y la estabilidad del spar.

Cuando el spar se coloca en su configuración de funcionamiento en alta mar, el cilindro de spar se expone a las corrientes en el océano. La corriente que actúa sobre el cilindro de spar produce unas VIV (vibraciones inducidas por vórtices) . Debido a que las VIV pueden producir movimientos inaceptables del spar, se añaden tracas helicoidales a la parte cilíndrica del spar como un medio de eliminar o reducir las VIV. Las tracas se extienden hacia fuera desde el tanque pesado y se unen en un patrón helicoidal alrededor del tanque pesado. El hecho de que las tracas helicoidales reducen las VIV se conoce bien en la industria en alta mar.

Los tanques duros de un spar pueden ser tanto como 150 pies (45, 72 metros) de diámetro. Para ser eficaz, las tracas deben extenderse hacia fuera desde el casco una distancia del 12 -15% del diámetro del casco. Las tracas se añaden de manera significativa al diámetro exterior del tanque pesado sin añadir mucha flotabilidad. Los spars se construyen colocándose de costado, se cargan sobre los HLV (buques de carga pesada) de costado, y se hacen flotar en el agua de costado. Por lo tanto, en los spars de mayor diámetro no hay suficiente profundidad de agua cerca del astillero para proporcionar un huelgo inferior para las puntas de traca. Puesto que la operación de flotación es muy sensible a los estados del mar, los spars deben hacerse flotar separados de los HLV en aguas protegidas cerca del astillero.

Cuando el HLV se lastra hacia abajo para hacer flotar el spar, el HLV con el spar a bordo pasa por una estabilidad mínima cuando se inunda la cubierta del HLV. Esto se produce porque el HLV pierde la mayor parte de su área de plano de flotación cuando se inunda su cubierta, y el spar aún no ha recuperado mucha área de plano de flotación. Tradicionalmente, el problema se ha resuelto con dos métodos. En primer lugar, el HLV se recorta por la popa de manera que el tanque ligero del spar recupera algo del área de plano de flotación, antes de que se inunde la cubierta del HLV. En segundo lugar, se añaden módulos de estabilidad complementarios a la cubierta del HLV para mejorar la estabilidad.

Con frecuencia, después de que el spar se hace flotar separado del HLV en aguas protegidas, el spar debe moverse a lo largo del muelle del astillero para realizar un trabajo adicional. Una vez que se completa el spar, debe remolcarse por el canal hacia mar abierto. Sin embargo, la profundidad del agua en el muelle es insuficiente para proporcionar un huelgo para las puntas de traca, y el huelgo inferior para las puntas de traca es insuficiente en el canal que va desde el astillero hasta mar abierto.

Un método para resolver el problema de huelgo es instalar una parte de las tracas en el mar. De esta manera, las tracas no sobresalen por debajo del "vientre" del tanque pesado durante el movimiento del spar en el muelle, o durante el remolque por canal. Este método se ha intentado una vez, y se descubrió que era más difícil y caro de lo esperado.

El peso y el centro de gravedad vertical de un spar de gran diámetro son demasiado grandes para cargar y hacerse flotar por los HLV existentes. La solución ha sido construir el spar en dos piezas, cargar y transportar a continuación cada pieza por separado, hacer flotar las piezas individuales y, a continuación, unirlas cuando flotan de costado en aguas protegidas. Sin embargo, esto añade costes y dificultad a la construcción del spar y no es una solución favorable.

Por lo tanto, puede observarse que existe una necesidad de un método mejorado para cargar y transportar hacia mar abierto una estructura de tipo spar.

El documento WO2004/000636 A2 describe un método y un aparato para transportar o almacenar gas natural comprimido en un entorno marino, incluyendo el método la provisión de un buque de carga pesada que tiene una zona de cubierta de intemperie que está delimitada por los lados o las paredes de proa y popa, babor y estribor que se extienden por encima de la cubierta de intemperie. Se proporciona un módulo de flotación que contiene una tubería, incluyendo la tubería múltiples curvas y múltiples capas. La tubería está soportada a diferentes alturas dentro del interior del módulo, de manera que las diversas secciones de la tubería están preferentemente separadas entre sí para permitir una inspección exterior visual y/o remota (por ejemplo, vídeo, radar, rayos x, acústica, u otra prueba exterior no destructiva) de la superficie externa de la tubería. La tubería tiene un orificio continuo que puede limpiarse por raspado para las inspecciones internas. El módulo puede transferirse a un buque de carga pesada o puede usarse como flotación. La combinación de buque de carga pesada y módulo puede desplazarse a una localización seleccionada para la carga y descarga de gas natural comprimido. El módulo puede colocarse en un entorno marino para servir como una instalación de almacenamiento para gas natural comprimido.

El documento WO2010/109243 A2 describe una barcaza sumergible y un método para su uso para manipular un elemento sumergible y transferirlo a y desde la barcaza bajo el agua. La barcaza tiene una cubierta para soportar el elemento, al menos dos columnas separadas entre sí en la cubierta y un sistema de control de flotabilidad. El sistema de control de flotabilidad controla la sumersión de la cubierta de la barcaza para permitir la transferencia del elemento a o desde la cubierta mientras que el elemento está sumergido. La barcaza es útil para facilitar la entrega de elementos sumergibles grandes y pesados en una localización bajo el agua, o para recuperarlos. La transferencia del elemento sobre la cubierta de la barcaza sumergible en la que se sumergen tanto la cubierta como el elemento permite una transferencia más estable. Normalmente, la cubierta se soporta en el agua por la flotabilidad en la cubierta y en las columnas.

Sumario Los aspectos específicos de la invención se exponen en las reivindicaciones independientes 1 y 9, con las realizaciones opcionales expuestas en las reivindicaciones dependientes 2 a 8.

La presente invención se ha realizado en vista de las deficiencias de la técnica conocida. En consecuencia, los enfoques actuales se dirigen a un método y un aparato que produce el suficiente huelgo inferior para las puntas de traca de un spar de gran diámetro. Además, los enfoques actuales permiten cargar y hacer flotar un spar de gran diámetro en una sola pieza usando los HLV existentes. Los enfoques actuales también se aplican a la carga de otras estructuras tales como una cubierta.

Visto desde un aspecto, un tanque en forma de U se coloca entre la popa de un HLV y un muelle de astillero. El tanque en forma de U está equipado con deslizaderas de carga. Durante la carga, el spar se desliza a lo largo de las deslizaderas del tanque en forma de U sobre el HLV. El spar termina en parte en el HLV y en parte en el tanque en forma de U. El tanque en forma de U extiende artificialmente la longitud del HLV y proporciona una flotabilidad y un área de plano de flotación complementarias que permiten que los HLV existentes levanten el spar de las deslizaderas de astillero durante la carga.

Después de la carga sobre el HLV y el tanque en forma de U, el conjunto de spar se mueve a un sitio de flotación cercano. El sitio... [Seguir leyendo]

1. Un método para cargar una estructura de tipo spar, que comprende las etapas:

a. colocar una estructura spar (10) en tierra perpendicular a un muelle, teniendo el spar unos extremos primero y segundo y unas tracas (16) instaladas alrededor de una parte del spar;

b. amarrar un tanque en forma de U flotante (20) a lo largo del muelle y alineado con el spar;

c. amarrar un buque de carga pesada (26) contra el tanque en forma de U;

d. mover el spar sobre el tanque en forma de U y el buque de carga pesada de tal manera que el tanque en forma de U soporte el primer extremo del spar y el buque de carga pesada soporte el resto del spar;

e. mover el buque de carga pesada, el tanque en forma de U, y el spar sobre el agua que tiene la profundidad suficiente para permitir la flotación del spar;

f. lastrar el buque de carga pesada y el tanque en forma de U hacia abajo, provocando la flotación del spar;

g. separar el tanque en forma de U del spar y mover el buque de carga pesada y el tanque en forma de U desde debajo del spar;

h. girar el spar flotante 180 grados alrededor de su eje central;

i. unir el tanque en forma de U al segundo extremo del spar y lastrar el tanque en forma de U hacia arriba para reducir el calado del spar; y

j. completar las tracas alrededor del spar.

2. El método de la reivindicación 1, que comprende además, durante la etapa d, evitar la sobrecarga estructural del buque de carga pesada y estabilizar el spar lastrando el buque de carga pesada y el tanque en forma de U.

3. El método de la reivindicación 1 o 2, que comprende además instalar una columna de estabilidad en el buque de carga pesada después de la etapa d.

4. El método de la reivindicación 1, 2 o 3, que comprende además lastrar el spar hacia abajo antes de que el tanque en forma de U se separe del spar.

5. El método de cualquier reivindicación anterior, en el que la etapa h de rotación de 180 grados del spar se logra mediante un lastrado secuencial.

6. El método de cualquier reivindicación anterior, que comprende además lastrar el buque de carga pesada y el tanque en forma de U mientras el spar se mueve sobre el tanque en forma de U y el buque de carga pesada.

7. El método de cualquier reivindicación anterior, que comprende además lastrar el spar hacia abajo antes de que el tanque en forma de U se separe del spar.

8. El método de cualquier reivindicación anterior, en el que la etapa i de rotación del spar se logra mediante un lastrado secuencial.

9. Un método para cargar una estructura de tipo spar, que comprende las etapas:

a. colocar una estructura spar (10) sobre y perpendicular a un muelle, teniendo el spar unos extremos primero y segundo y unas tracas (16) instaladas alrededor de una parte del spar;

b. amarrar un tanque en forma de U flotante (20) a lo largo del muelle y alineado con el spar;

c. amarrar un buque de carga pesada (26) contra el tanque en forma de U;

d. mover el spar sobre el tanque en forma de U y el buque de carga pesada de tal manera que el tanque en forma de U soporte el primer extremo del spar y el buque de carga pesada soporte el resto del spar;

e. mover el buque de carga pesada, el tanque en forma de U, y el spar sobre el agua que tiene la profundidad suficiente para permitir la separación del tanque en forma de U del buque de carga pesada,

f. separar el tanque en forma de U del buque de carga pesada;

g. transportar el spar en el buque de carga pesada y el tanque en forma de U por separado a un sitio deseado;

h. colocar el tanque en forma de U por debajo del spar y lastrarlo hacia arriba para que entre en contacto con el spar;

i. lastrar el buque de carga pesada y el tanque en forma de U hacia abajo, provocando la flotación del spar;

j. separar el tanque en forma de U del spar y mover el buque de carga pesada y el tanque en forma de U desde debajo del spar;

k. girar el spar flotante 180 grados alrededor de su eje central;

l. unir el tanque en forma de U al segundo extremo del spar y lastrar el tanque en forma de U hacia arriba para reducir el calado del spar; y

m. completar las tracas alrededor del spar.