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Title:
METHOD FOR CONSTRUCTING FLOATING MARINE PLATFORMS USING CONCRETE SECTIONS AND SECTIONS USED
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/013990
Kind Code:
A1
Abstract:
Method for constructing floating marine platforms using concrete sections. The floating sections are towed to the assembly location, water is pumped inside the first section, following which the next section is arranged in its vertical plane. The water is extracted from the first section so as to cause it to rise up and the latter is then fitted together with the second section by means of a tongue-and-groove joint, the two sections remaining floating. The sections are joined together by means of a post-tensioned member and the joint is cast using an impermeable material, the operation being repeated for the following sections until the columns are completed. At this point water is introduced again into the sections so as to reach the final position of the platform. The invention also relates to the tongue-and-groove and floating sections.

Inventors:
TOLEDO MOSQUEIRA JORGE (MX)
Application Number:
PCT/MX2008/000142
Publication Date:
February 04, 2010
Filing Date:
October 24, 2008
Export Citation:
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Assignee:
A MAS T SOC CIVIL (MX)
TOLEDO MOSQUEIRA JORGE (MX)
International Classes:
B63B9/06; B63B35/44
Domestic Patent References:
WO2002092425A12002-11-21
WO2002092425A12002-11-21
Foreign References:
US3698198A1972-10-17
FR2674899A11992-10-09
US6244785B12001-06-12
EP0071297A11983-02-09
US6190089B12001-02-20
US3698198A1972-10-17
FR2674899A11992-10-09
US6244785B12001-06-12
EP0071297A11983-02-09
US6190089B12001-02-20
Attorney, Agent or Firm:
SANCHEZ VARGAS, Alberto (MX)
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Claims:
REIVINDICACIONES

Las características esenciales de mi invención, que Ia hacen novedosa, y cuya protección legal solicito, las especificó en las siguientes cláusulas:

1 . El proceso o método de fabricación de Ia plataforma marina, Ia cual está elaborada a base de dovelas prefabricadas de concreto, coladas en una sola pieza en dársenas secas, que se inundan para que las dovelas floten y puedan ser transportadas mediante remolques hasta el lugar de montaje de Ia plataforma marina, para que una vez situadas en el punto deseado del mar, se comiencen a construir cada uno de los pontones definitivos, debiéndose hundir una primera dovela, mediante el bombeo de agua a su interior, para que se Ie pueda colocar encima una segunda dovela, acoplándose ambas a través del machihembrado incluido en el diseño geométrico de Ia dovela. Cuando se encuentran embonadas las primeras dos dovelas, se extrae también mediante bombeo de Ia primera dovela agua, para permitir su flotación neutra, que servirá al mismo tiempo como empuje de Ia segunda dovela, y posteriormente se hace un postensado entre Ia parte superior de Ia primera e inferior de Ia segunda, colándose Ia unión con material impermeable resistente al agua; repitiendo estos pasos hasta completar un pontón. Este procedimiento se debe de llevar acabo por cada pontón que conforme Ia plataforma, para que cuando sean sumergidos en el mar hasta Ia profundidad requerida, se retire Ia flotación adicional brindada por los pontones tipo lanchan, permitiendo Ia flotabilidad de Ia plataforma por los pontones definitivos por sí solos, dada las cαrαcterísticαs de Ia dovela a base de Ia cual están conformados dichos pontones definitivos.

2. La unidad o pieza denominada dovela puesto que es parte principal en Ia conformación de los pontones definitivos que integran Ia plataforma marina flotante. Una característica de Ia dovela es que por sus dimensiones, permiten que ésta puede construirse en tierra firme, específicamente en dársenas secas ubicadas en las costas o playas, facilitando el lugar de fabricación de Ia plataforma por no estar limitada a una zona geográfica en función de Ia profundidad disponible; además de que también dichas dimensiones hacen que por sí sola flote, por Io que Ia primera' dovela que se hunda en el mar, servirá de soporte a las subsecuentes dovelas que Ie sean colocadas encima, tendiendo todas las mismas características. Por otra parte, Ia dovela también tiene como particularidad que consta de un sistema de machihembrado, el cual tiene como función esencial que las dovelas embonen entre sí, para darle mayor seguridad a su unión y evitar cualquier movimiento. Aunado a Io anterior, también se lleva a cabo un postensado de Ia parte superior de Ia primera dovela e inferior de Ia segunda dovela, procedimiento que se sigue sucesivamente entre las demás dovelas. Posteriormente se cuela Ia unión de las dovelas con material impermeable, para asegurar su comportamiento como un solo elemento.

3. La facilidad de poder fabricar las dovelas que conforman los pontones definitivos de Ia plataforma, en dársenas secas situadas para tal efecto en Ia costa o playa; sin estar limitada su fabricación a ciertas zonas geográficas cuyas aguas cuenten con unα profundidad adecuada, siendo otra particularidad importante de esta invención.

4. Su capacidad de ser remolcada, permitiendo que pueda instalarse temporalmente en un punto determinado durante los periodos convenientes para su utilización, y al terminarse Ia vida útil del pozo, si ese fuera el caso, pueda ser trasladada mediante remolques a otro punto del mar con posibilidades de explotación.

Description:
PROCEDIMIENTO DE CONSTRUCCIÓN DE PLATAFORMAS MARINAS FLOTANTES A PARTIR DE DOVELAS DE CONCRETO Y DOVELAS UTILIZADAS

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En Ia actualidad, se han fabricado en el mundo plataformas marinas diseñadas especialmente para Ia extracción de petróleo y gas en el mar, existiendo dos clases de este tipo de plataformas marinas. Una clase se caracteriza porque están apoyadas en el suelo marino, Io cual se hace posible, por el tamaño de las plataformas, y por Ia profundidad del área en Ia que son asentadas. La otra clase de plataformas, tiene como particularidad que son flotantes, las cuales pueden permanecer en su lugar por medio de tensores anclados al lecho marino, o bien, a través de un sistema de propulsión controlado por un sistema de posicionamiento global (GPS), para así evitar que se desplace de su lugar de operación.

Sin embargo, a diferencia de nuestra invención, las plataformas marinas flotantes existentes, están integradas por pontones y estructuras monolíticas de concreto, es decir, coladas en una sola etapa, a corta distancia de Ia costa, con Ia finalidad de evitar que el concreto que se va a utilizar en su colado, presente un fraguado o endurecimiento prematuro durante el trayecto desde Ia costa hasta el lugar donde se están fabricando las plataformas. Por Io anterior, el proceso de fabricación de esta clase de plataformas, se debe de efectuar en aguas con una profundidad que permita su construcción, y una vez terminadas puedan transportarse hasta el punto deseado en el mar.

Esta última clase de plataformas marinas, tiene como desventaja que el lugar de su fabricación, se encuentra limitado a ciertas zonas geográficas que cuenten con una profundidad adecuada, pues de Io contrario no existiría Ia posibilidαd de construirlas en una sola pieza. Tal es el caso de Ia plataforma HEIDRUN TLP, propiedad de Ia empresa noruega STATOIL.

Esta invención consiste en un proceso de fabricación y montaje distinto a los que existen actualmente, puesto que Ia plataforma marina flotante está compuesta a base de dovelas prefabricadas de concreto, que debido a sus dimensiones pueden ser fabricadas en tierra sin limitaciones geográficas, y las cuales conformarán los pontones definitivos que sostendrán Ia plataforma.

Esta invención ha sido creada ¡nicialmente con Ia intención de destinarla a Ia explotación de hidrocarburos en aguas profundas. Sin embargo, su aplicación no se limita únicamente al campo de Ia industria petrolera, puesto que puede variar dependiendo de las necesidades económicas y sociales del mundo.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Las características esenciales de esta novedosa plataforma marina flotante, se describen a continuación, haciendo referencia a los signos que indican las partes integrantes de Ia plataforma que aparecen señaladas en las figuras mostradas en los dibujos que se acompañan, con

Ia finalidad de explicar aun mejor el concepto de Ia invención.

La figura 1 muestra Ia unidad flotante denominada dovela prefabricada de concreto presforzado, construida en una dársena seca diseñada para tal efecto en tierra firme, siendo esta parte de Ia fabricación Io novedoso de esta invención. Además de que Ia dovela tiene como peculiaridad que es fabricada mediante el procedimiento de cimbra colapsable hacia el interior de Ia sección; de deslizado exterior para sus muros y de cimbra fija para su fondo. Otras características esenciαles de Ia dovela es su sistema de machihembrado (No. 1 ), que permite un mejor acoplamiento entre dovelas, así como también el espacio o hueco que se Ie deja en su parte interna al fabricarla, el cual se utiliza para hundirla, o bien, para regular su flotabilidad, como en líneas posteriores se explicará.

Al terminar de fabricar las dovelas en las dársenas secas, se procede a inundar dichas dársenas para provocar que las dovelas floten y así puedan ser remolcadas hasta el sitio deseado en el mar en el que se pretenda poner en operación Ia plataforma, para iniciar su montaje.

Como se muestra en Ia figura 2, antes de iniciar con el montaje de Ia plataforma, se colocan pontones tipo lanchan (No. 2), para apoyar de manera provisional Ia plataforma. Una vez que se ubica Ia primera dovela, en el punto deseado del mar con Ia ayuda de las grúas estilo carril (No. 3), se procede a bombearle agua a su interior con Ia finalidad de hundirla hasta un punto necesario para poder posteriormente colocarle encima Ia siguiente dovela.

Hecho Io anterior, se procede a sacar de Ia primera dovela agua de igual manera mediante bombeo, provocando de esta manera que por si sola flote y sirva de soporte a Ia dovela que Ie fue colocada encima, embonando ambas dovelas a través de su sistema de machihembrado (No. l ) . Por último, se lleva a cabo el postensado de Ia parte superior de Ia primera e inferior de Ia segunda, y se cuela Ia unión con material impermeable, para asegurar su comportamiento como un solo elemento.

Como se muestra con Ia figura 3, el procedimiento antes detallado se repetirá para ir formando cada uno de los pontones definitivos (No. A), que integrarán Ia plataforma marina flotante; debiendo mencionar que el - A -

número de pontones definitivos (No. 4) como de dovelas flotantes variará de acuerdo al cálculo de Ia carga que soportará Ia plataforma.

Cuando se terminen de formar los pontones definitivos (No. 4) con las dovelas flotantes, se colocan en Ia parte superior de cada uno de los pontones definitivos (No. 4), aisladores sísmicos (No. 5), como se muestra en Ia figura 4; los cuales están hechos a base de placas de neopreno con centro de plomo, cuya función es reducir el efecto negativo del oleaje sobre las operaciones de Ia plataforma así como las condiciones de sismo en Alta Mar.

Posteriormente, se efectúan los colados complementarios (No. 6) como se muestra con Ia figura 5; y se vacían parcialmente todas las dovelas hasta alcanzar su punto de equilibrio, e irá levantando Ia plataforma, mediante Ia flotación proporcionada por los pontones definitivos (No. 4).

Por Io que una vez realizado Io anterior, se retirarán posteriormente los pontones temporales tipo lanchan (No. 3), como se muestra con Ia figura 6, para permitir que Ia plataforma marina alcance Ia altura de operación requerida de acuerdo a las necesidades de los trabajos a realizar.

La figura 7, muestra Ia plataforma terminada.

Atendiendo a Ia peculiaridad de Ia dovela como objeto principal para Ia conformación de los pontones definitivos y en consecuencia, para

Ia fabricación de Ia plataforma, el procedimiento a seguir para el montaje de Ia misma también se considera como parte novedosa de esta invención.

Por Io que las particularidades fundamentales de esta invención es que las dovelas que sirven de base para Ia construcción de Ia plataforma, estάn fabricadas con concreto impermeable de alto desempeño y resistencia; además de los postensados que se efectúan entre sí, atendiendo a las dimensiones de Ia plataforma, capacidades de carga y empuje de flotación requeridos. Además de que están diseñadas para soportar diversas inclemencias del clima, maremotos u otros fenómenos naturales, ya que contará con aisladores sísmicos.

Otra característica de esta plataforma, en que permite que sea fabricada en Ia costa o playa para después trasladarla mediante remolques, al sitio en donde se pretenda montar Ia plataforma, sin importar Ia distancia y profundidad de las aguas, siendo otra particularidad importante de esta invención, que por las dimensiones de Ia dovela, ésta tiene Ia capacidad de flotar por sí sola.