[发明专利]用于海底开采的可断开方法和系统

说明书

本申请是申请日为2012年10月31日、国际申请号为PCT/AU2012/001332、国家申请号为201280062689.X、名称为“用于海底开采的可断开方法和系统”的进入中国国家阶段的国际申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于海底开采的方法和相关系统。特别是，本发明涉及在暴露于不良海况和/或气旋(或类似)天气事件的区域中用于深水海底开采的方法和相关系统。但是，应当认识到用于海底开采的所述方法和系统可用在被掩护水域或者良性海况部位。

背景技术

深海含有可用来挖掘的许多不同资源，包括银、金、铜、锰、钴和锌。在海底发现各种形式的这些原料，通常比陆地矿的浓度高。但是，大多数这些矿藏被发现位于深度在1000和6000米之间的水中。因此，从海底开采和运输矿石具有巨大的技术挑战。

为了从矿藏开采矿石，申请人已经开发了用于海底开采的方法和系统。该系统包括定位在延伸到表面船只的竖直立管的底部处的动态悬置的海底泵。一组海底生产工具挖掘矿化矿石并经由水平运输管将矿化矿石以泥浆的形式传输到泵。使用中，矿石行进经过水平运输管、顺着立管向上并进入表面船只。接着，矿石被脱水并输送到驳船。

上面的用于海底开采的方法和系统主要用于相对平静的海洋水域。即，上面的用于海底开采的方法和系统在具有在易发气旋(或台风)部位中尤其明显的大浪高波动的区域中是不切实际或者不可行的。这主要是由于立管的敏感度和与矿石从开采支持船只运输到相邻驳船相关的高立管动态加载和海况限制。

本说明书中对任何现有技术的提及不应被认为承认或以任何形式暗示现有技术在澳大利亚形成公知常识的一部分。

本发明的目的在于克服或消除所公开的一个或多个问题或者为消费者提供有用或商业的选择。

发明内容

在一种形式中，虽然不一定是唯一或最宽的形式，本发明涉及一种用于海底开采的系统，包括：

竖直立管，其锚固到海底；

开采机，将海底矿石输送到竖直立管；

提升系统，使矿石经过竖直立管；和

运输船只，其可去除地连接到竖直立管以从竖直立管接收矿石。

竖直立管优选是刚性立管的形式。但是，竖直立管也可以是柔性立管。还可想到竖直立管可以由刚性段和柔性段形成。

至少一个浮力装置可用来支持竖直立管。浮力装置可以是浮力箱的形式。浮力箱的浮力可以改变。

提升系统可以是任何合适的形式。提升系统可以是海底泵的形式。海底泵通常与竖直立管的底部相邻定位。

一种替代的提升系统可使用空气来提升矿石经过竖直立管。空气可被泵送到竖直立管中。充分的空气可以在一位置被泵送到竖直立管以提升矿石。该位置可以根据设计改变。空气供应线可沿着竖直立管向下延伸以将空气输送到竖直立管中。压缩机可附接到空气供应线以使得空气能够行进经过空气供应线。

运输船只可包括用于储存矿石的货舱。运输船只可包括用于对矿石进行脱气和/或脱水的处理设备。

跨接线可用来将开采机连接到竖直立管。跨接线可连接成与立管的底部相邻。快速联接件可用来将跨接线连接到开采机。

柔性连接软管可用来将竖直立管连接到运输船只。快速联接件可用来将跨接线连接到开采机。

支持船只可用来控制开采机的操作。支持船只可经由脐带连接到开采机。

开采机可用来挖掘矿石以供应到竖直立管。替代地，开采机可用来收回已经被挖掘的矿石并将其供应到竖直立管。应当认识到多于一个开采机可连接到竖直立管。

在另一形式中，本发明在于一种用于海底开采的方法，包括步骤：

从锚固到海底的竖直立管连接开采机；和

从竖直立管连接运输船只。

该方法可进一步包括一个或多个以下步骤：

开始提升系统的操作；

从海底降低开采机。

将开采机从锚固到海底的竖直立管断开；

将运输船只从竖直立管断开；

中断提升系统的操作；和

从海底收回开采机。

附图说明

现在将参考附图只通过例子描述本发明的实施方式，其中：

图1是根据本发明的第一实施方式的用于海底开采的操作系统的示意图；

图2是用于海底开采的非操作系统的示意图；和

图3是根据本发明的第二实施方式的用于海底开采的系统的示意图。

具体实施方式