[实用新型]中深水半潜式钻井平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及海洋工程技术领域，涉及一种浮动式海上结构物，更具体地，涉及一种适合在中深水海域作业的半潜式钻井平台。

背景技术

众所周知，石油资源是现代工业的动力源泉，伴随着陆地石油资源的日趋贫乏，海洋油气资源的勘探开发利用近年来不断的得到快速发展，从而导致海洋工程量需求旺盛，特别是随着海洋工程从浅水逐步的走向中深水，中深水海洋工程设备如半潜式钻井平台、半潜式海洋生活平台、半潜式海洋起重平台等海工装备产品得到世界各大船厂的追捧，竞争激烈。

海洋工程的设计建造及工艺流程是一项庞大而又非常复杂的系统工程，同样中深水半潜式钻井平台的设计建造及工艺流程也存在工序复杂、船台工期较长的特点，例如常见的中深水半潜式钻井平台由几十个大系统组成，典型的如：定位系统、压载系统、消防系统、舱底水系统、海水冷却系统、淡水冷却系统、燃油系统、火炬放空系统、钻井设备及泥浆循环系统、大型起重设备及其吊臂支撑结构等，并且每个大系统往往由数十甚至数百个子系统组成。如此繁多的设备系统在有限的平台空间进行布置，在设计建造时，客观上存在相当大的难度，并且在整个设计建造过程中需要多专业、多工序、多系统的有效配合协作才能顺利完成。于此同时，中深水半潜式钻井平台在油气岩层所在海域作业时，往往还要面对恶劣的天气及海况条件，例如：在英国北海海域，其100年一遇的台风平均风速为37米/秒, 200年一遇的台风平均风速为40米/秒，有义波高为15米，海水表面最大流速可达2.0米/秒，油气岩层所在海域的水深往往达到750米左右，钻井深度也需要达到7500米左右。另外，露天甲板区域往往还是钻井设备运载和船员进行多项施工作业的场所，因此，如何形成并实现海洋工程在中深水海域油气岩层的可靠开采作业、抵御复杂恶劣的天气及海况条件的船体性能、露天甲板区域的大面积存储支持及大空间设备布置功能，是海洋工程研发设计部门及建造企业必须要面对的一个实际问题。

还有，通常可以认为半潜式钻井平台共有三种总体工况，即：钻井作业工况、自航行工况和抗风暴自存工况。在海洋油气开采生产过程中，钻井作业工况是半潜式钻井平台的主要工况，自航行工况是指半潜式钻井平台在完成某一油气田的钻井作业后，因油气岩层往往分布在不同的海域位置，中深水半潜式钻井平台还需要依靠自身（或拖带）动力转移航行至作业海域。因此，如何处理解决中深水半潜式钻井平台在海洋油气开采过程中，其拖航及自航阻力过大的问题，同样也是海洋工程研发设计部门及建造企业必须要面对的又一个实际问题。

在以往情况下，对于半潜式钻井平台的设备设置、总体布置、船体结构设计、下船体船型设计及有害气体的处理排放等技术问题的解决，以往常规的做法是：采用在下船体的左右舷分别设置一个浮体（浮筒）的技术方案，来为整体的半潜式钻井平台提供所需全部浮力；同时将两个下浮体大间距的设置在半潜式钻井平台的左右两侧，其主要目的是为了防止横摇幅值过大，以保证半潜式钻井平台的整体稳性；在钻井作业工况或抗风暴自存工况时，下浮体完全沉没于海平面以下的海水里，其主要目的是在为半潜式钻井平台提供整体浮力的同时，用来防止波浪扰动力及纵摇幅值过大等不利问题的出现；将两个下浮体的横向剖面设计成四角有圆弧的矩形，作用是为了减少半潜式钻井平台在自航行（或拖带航行）工况时的航行阻力及拖曳力；分别在位于半潜式钻井平台左右舷的下浮体朝向海底一侧，设计安装6-8只全回转推进器（连同其它部件组成动力定位系统），且布置成左右对称的形式，这些推进器可以在自航行工况时提供航行推进动力，并通过调整其自身的转动角度及转动速度来控制半潜式钻井平台的航向航速，在钻井作业工况或抗风暴自存工况时，也可以通过调整其各自的转动角度及转动速度，以使半潜式钻井平台始终可靠的动态定位于作业海域的指定钻井位置；在半潜式钻井平台主甲板的左右舷分别设置一个水下机器人工作平台，用以运载水下机器人和对其进行收放作业；对于下浮体与立柱之间的连接，采用立柱外板与下浮体外板对齐，且在侧面的连接处增加肘板的形式，对于立柱和箱型主船体之间的连接，采用立柱外板与箱型主船体外板对齐的方式，再通过使用坞内吊装、整体合拢和焊接的方法，使得半潜式钻井平台的两个下浮体与四根立柱之间、四根立柱与箱型主船体之间连接合拢在一起，从而再组成一个完整的船体结构，具有外表美观、对位容易及有利于建造的优点。