[实用新型]圆环形半潜式钻井平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及海洋油气资源勘探与开发用的半潜式钻井平台。 

背景技术

传统半潜式钻井平台一般由两个下浮体、四个圆角方立柱和一个方形水密上平台组成。尽管传统半潜式钻井平台得到了广泛的应用，但其结构总强度和关键节点疲劳问题是设计中的重点和难点，在主要结构高应力区域往往要采用特殊的结构加强措施(如采用厚板、甚高强度钢，加设大肘板、设置撑杆结构等)，这不但增加了平台结构重量，降低了平台的可变载荷指标，也增加了平台的建造难度和成本。尽管如此，历史上半潜式平台由于结构疲劳失效而解体倾覆的事故时有发生，对平台设备和人员安全造成了严重的威胁。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种在总体性能、结构强度和定位能力均具有突出优势的钻井平台型式，以改善传统半潜式钻井平台的不足之处，使深海海洋油气资源开发和利用更为安全、节能、环保、经济。 

本实用新型的技术方案提出了一种新的半潜式钻井平台型式，它由一个下浮体、四个立柱和一个上平台组成，其特征是：下浮体整体呈圆环形，横截面为方形；立柱整体呈弧形，均匀分布于下浮体的四周，立柱的水平截面为扇形；上平台整体呈具有外飘的圆台形，且保 持水密。 

本实用新型圆环形半潜式钻井平台具有足够的稳性、优良的运动性能、良好的结构总强度和抗疲劳特性、良好的抗碰撞性能、优良的定位能力、较低的建造成本、较大的甲板可变载荷和甲板面积以及船型适应性强等优点，可以尺度缩放适应不同的作业海况、作业水深和可变载荷需求，还可作为生产平台、浮式生产储油平台、生活平台及供电平台。 

附图说明

图1是圆环形半潜式钻井平台结构示意图； 

图2是圆环形半潜式钻井平台主甲板布置图； 

图3是圆环形半潜式钻井平台立柱布置图； 

图4是圆环形半潜式钻井平台下浮体布置图。 

具体实施方式

本实用新型平台方案由一个圆环形下浮体1(参见图1、图4)、四个弧形立柱2(参见图1、图3)和一个圆台形水密上平台3(图1)组成。下浮体整体呈圆环形，横截面为方形；立柱整体呈弧形，均匀分布于下浮体的四周，立柱的水平截面为扇形；上平台整体呈具有外飘的圆台形，且保持水密。 

本实用新型在继承了传统半潜式钻井平台优点的基础上，又具备了圆形结构在安全性、节能、环保和经济性等诸多方面的优势，在传统半潜式钻井平台上已有过成熟应用的钻井系统、定位系统、动力系统、电力系统、中央控制系统、压载系统及空冷系统等均可方便的应 用于本平台载体，并且平台尺度还可根据作业海况、作业水深和可变载荷的需求进行缩放。太阳能、核能、风能等新型能源也可应用于本平台方案。 

本实用新型平台方案在稳性、运动性能、结构强度、疲劳强度、抗碰撞能力、定位能力、建造便利度和建造成本方面具有的优点分析如下： 

(1)足够的稳性性能 

立柱分布于环形下浮体四周，水线面面积矩较大； 

外飘形上平台设计，具有优良的大倾角稳性性能。 

(2)优良的运动性能 

水线面面积较小，运动响应固有周期较大； 

环形下浮体能提供更大的垂荡阻尼。 

(3)良好的结构总强度 

圆环型结构整体强度好； 

无撑杆设计，无明显结构强度薄弱环节。 

(4)良好的抗疲劳特性 

结构内交变应力较低，疲劳累积损伤较小； 

无撑杆设计，减少疲劳损伤危险区域。 

(5)良好的抗碰撞性能 

立柱外板为弧形，抗撞击能力强。 

(6)优良的定位能力 

受风、浪、流载荷较小； 

首摇力矩极小； 

定位能力对环境载荷的方向不敏感，定位电力负荷平稳。 

(7)较低的建造成本 

结构性能好，相同受载下节省钢料； 

甚高强度钢用量很少。 

(8)较大的甲板可变载荷 

结构重量较小，为增加可变载荷奠定基础。 

(9)较大的甲板面积 

外飘形上平台设计，提高甲板面积，且减少甲板上浪。 

(10)便于施工建造 

结构沿圆周对称，可提高建造效率； 

厚板和甚高强度钢用量少，焊接工艺要求不高。 

(11)船型适应性强 

可尺度缩放以适应不同的作业海况、作业水深及可变载荷需求； 

还可作为生产平台、浮式生产储油平台、生活平台、供电平台。