Телескопическое натяжное устройство, состоящее из двух частей, для стояка на плавучей установке для добычи нефти и газа

006891 Область техники, к которой относится изобретение Изобретение относится к состоящему из двух частей телескопическому натяжному устройству, соединяемому со стояком, проходящим между скважиной и плавучей установкой на подводном нефтяном или газовом месторождении. Натяжное устройство предназначено для обеспечения натяжения стояка частично за счет поглощения быстрых вертикальных движений плавучей установки и частично за счет компенсации медленных изменений разности уровней между верхом скважины с подводным устьевым оборудованием и плавучей установкой. Предшествующий уровень техники Волны и ветер вызывают быстрые изменения разности уровней между морским дном и плавучей установкой, используемой для подводной разведки или добычи углеводородов. Медленные изменения вызываются приливными колебаниями, изменениями нагрузки установки,балансировкой установки для регулировки осадки в соответствии с прогнозируемыми изменениями погоды и горизонтальным дрейфом установки. Основная функция телескопического узла стояка состоит в обеспечении возможности телескопического движения верхней части стояка без какой-либо утечки жидкостей и/или газов, транспортируемых через трубопровод. Телескопический узел может взаимодействовать с отдельной системой для натяжения стояка или может содержать встроенные гидроцилиндры, которые во взаимодействии с насосами и аккумуляторами обеспечивают поддержание требуемого натяжения стояка. В акваториях с большими приливными перепадами и/или волнами большой высоты используемые в настоящее время телескопические узлы имеют длину хода до 21,34 м. Использование одиночных телескопических узлов, предназначенных для компенсации как быстрых, так и медленных предсказуемых колебаний, имеет ряд недостатков. Как следствие, имеет место- нецелесообразное перемещение больших динамических масс;- износ и необходимость технического обслуживания крупных узлов;- потребность в узлах нескольких размеров. Сущность изобретения Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в устранении недостатков известных решений уровня техники. В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет признаков, изложенных в описании и пунктах формулы изобретения. Два стандартных телескопического узла, предпочтительно имеющих различную длину, например,12,19 и 7,62 м, соединены друг с другом. Этот телескопический узел, состоящий из двух частей, далее известным образом присоединен к верхнему концу стояка, проходящего вертикально от скважины на морском дне к плавучей буровой установке, и к гибкому соединению на нижней части продолжения стояка, которое проходит над полом буровой установки на плавучей платформе до коллектора. Известным образом телескопический узел содержит две центральные трубы, которые совершают телескопическое движение одна в другой и имеют размеры в соответствии с размерами стояка. Телескопический узел снабжен также известными в данной области уплотнительными устройствами, обеспечивающими удержание на допустимом уровне утечек жидкости или газа, протекающих через стояк. Каждый телескопический узел известным образом снабжен несколькими гидроцилиндрами, расположенными по периферийной окружности на одинаковом расстоянии друг от друга по существу в продольном направлении телескопического узла. Два телескопического узла соединены по отдельности с гидравлической системой, которая сама по себе известна и имеет соответствующую систему управления, которая в соответствии с изобретением предназначена для поддержания предварительно заданного натяжения стояка, при этом длина одного или обоих телескопических узлов регулируется по мере изменения высоты плавучей установки над морским дном. Когда необходимо регулировать натяжение стояка для компенсации быстрых перемещений плавучей установки, предпочтительно используют верхний телескопический узел. Это дает преимущество в плане перемещения по возможности наименьшей массы, поскольку только надводное продолжение стояка перемещается вместе с верхним телескопическим узлом. Когда требуется отрегулировать натяжение вследствие медленных изменений уровня плавучей установки относительно морского дна, то есть вследствие приливных изменений или необходимости повышения устойчивости платформы путем увеличения осадки в предвидении больших волн, регулируют нижний телескопический узел. В ситуации, когда верхний телескопический узел находится в нерабочем состоянии, состоящее из двух частей натяжное устройство для стояка может с определенными ограничениями поддерживать необходимое натяжение стояка посредством перенастройки таким образом, что нижний телескопический узел будет компенсировать быстрые изменения уровня плавучей установки. Перечень фигур, чертежей Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будет подробно описан пример осуществления изобретения, не вносящий каких-либо ограничений. На чертежах-1 006891 фиг. 1 изображает буровую платформу, связанную со скважиной посредством стояка, содержащего состоящее из двух частей натяжное устройство; фиг. 2 а изображает в более крупном масштабе состоящее из двух частей натяжное устройство во втянутом положении; фиг. 2b изображает в том же масштабе состоящее из двух частей натяжное устройство в выдвинутом положении. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения На чертежах показана плавучая буровая платформа 1 с буровой вышкой 3. Стояк 5 проходит от оборудования скважины 7 на морском дне 9 к буровой платформе 1, которая плавает на поверхности 11 моря. Стояк 5 содержит верхнюю секцию 13 с натяжным устройством 15. Продолжение 17 стояка содержит соединение 19 и коллектор 21. Натяжное устройство 15 содержит верхний телескопический узел 23 и нижний телескопический узел 25. Каждый телескопический узел 23, 25 содержит телескопическую трубу 27, 27' с соответствующими фланцами 29, 29', 30, 30' для соединения со смежным с ним стояком 5, с соединением 19 и/или другим телескопическим узлом 23, 25. Каждый телескопический натяжной узел 23, 25 снабжен несколькими гидроцилиндрами 31, 31',расположенными по периферии на одинаковом расстоянии друг от друга и проходящими по существу в продольном направлении телескопического узла 23, 25. Телескопические натяжные узлы 23, 25 соединены по отдельности с гидравлической системой (не показана), которая содержит насосы, устройства управления и масляный бак. Быстрые вертикальные перемещения плавучей установки 1, вызываемые волнами или другими факторами, обычно компенсируются посредством гидравлического регулирования верхнего натяжного узла 23. Регулирование нижнего натяжного узла 25 не производится. Это обеспечивает поддержание заданного натяжения в стояке 5 посредством перемещения только части натяжного устройства 15. За счет этого снижаются динамические усилия, действующие на оборудование, потребление энергии и износ оборудования. Медленные предсказуемые вертикальные перемещения (приливные изменения, изменения осадки плавучей установки и другие перемещения) компенсируются путем регулирования нижнего натяжного телескопического узла 25. В ситуации, когда один из натяжных узлов 23, 25 находится в нерабочем состоянии (повреждение или техническое обслуживание), другой натяжной узел может использоваться для компенсации как быстрых, так и медленных изменений вертикального положения плавучей установки 1 относительно морского дна 9. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Натяжное устройство (15) для стояка (5), соединяющего подводную скважину (7) с плавучей установкой (1) на поверхности (11) моря, содержащее телескопические трубы (27, 27') и несколько гидроцилиндров (31, 31'), расположенных по периферийной окружности на одинаковом расстоянии друг от друга, по существу, в продольном направлении стояка, причем гидравлическое давление в указанных цилиндрах (31, 31') обеспечивает натяжение стояка, отличающееся тем, что натяжное устройство (15) состоит из двух последовательно соединенных телескопических натяжных узлов (23, 25), которые выполнены с возможностью поддержания по отдельности заданного натяжения стояка (5). 2. Способ поддержания натяжения стояка (5), охарактеризованного в п.1, отличающийся тем, что быстрые изменения положения по вертикали плавучей установки (1) относительно морского дна (9) компенсируют посредством верхнего натяжного узла (23), поддерживающего заданное натяжение стояка (5),а медленные изменения положения по вертикали плавучей установки (1) относительно морского дна (9) компенсируют посредством нижнего натяжного узла (25), поддерживающего заданное натяжение стояка(5), при этом в ситуации, когда один из натяжных узлов находится в нерабочем состоянии, заданное натяжение стояка (5) поддерживают посредством одного из верхнего и нижнего натяжных узлов (23, 25).