专利名称：一种深吃水桁架式浮式平台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种浮式平台，特别是关于一种深吃水桁架式浮式平台。
背景技术：
随着海洋开采范围的日益扩大，开发深水石油已成为石油工业的重要前沿阵地。在深水油气开发中根据采油模式的不同，一般可分为干式采油、湿式采油和干湿组合式采油等。与干式采油树相比，湿式采油树安装在水下，不仅投资成本较高，也不利于调节和操控。特别是当产油率过低甚至不出油时，需要使用移动钻井装置取出水下的采油树系统，进行修井作业，这大大增加了作业成本。通常，采油树系统的维修是比较频繁的，维护费用可达到平台总维修费用的一半，而由于停工所带来的经济损失则更加严重。因此，采用干式采油树可以大幅降低平台成本。由于干式采油系统对平台与立管的相对运动，特别是垂荡运动有严格的限制，因此，在深水浮式平台中，目前只有张力腿平台和深吃水单柱式平台可满足干式采油要求。然而，这两种平台在深水开发中也存在着各自的问题和应用限制，当水深超过1500米时，张力腿平台的造价急剧上升，张力腿的设计和安装难度较大；而深吃水单柱式平台的上部甲板面积比较小、设计难度大、油气处理设施布置困难；另外其干拖、扶正和顶部模块在海上的安装等需要投入很大的成本，也存在一定的风险。
发明内容针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种甲板面积大、可整体拖航、运动性能优良、可适应不同采油模式，具有无条件稳性的深吃水桁架式浮式平台。为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案一种深吃水桁架式浮式平台，其特征在于它包括一中心具有方孔的下浮箱，所述下浮箱内间隔设置有若干水密舱，所述水密舱内设置有用于压舱的重物；所述下浮箱底部设置有一与其连为一体的垂荡板，所述垂荡板上设置有若干通孔，所述下浮箱顶部设置有若干连接孔，通过所述连接孔固定连接有与其焊接为一体的一空间桁架，所述空间桁架顶部穿过设在一上浮箱中心设置的方孔内，所述上浮箱内设置有一圈水密通道；所述水密通道的两侧隔设有若干水密舱；所述上浮箱顶部设置有若干大截面立柱，每一所述立柱上设置有一组连接海底的系泊缆，各所述立柱顶部固定连接一甲板，所述甲板的底部与所述桁架顶部对应设置有固定连接件，所述甲板内部和顶部设置有油气处理模块和钻井模块。所述空间桁架由若干垂直钢管、水平钢管、X相交钢管和支撑钢管组成，所述垂直钢管底部穿过连接孔固定连接在下浮箱的底部，所述垂直钢管的顶部通过固定连接件固定在所述甲板底部，所述垂直钢管与X相交钢管的底部相交于所述连接孔上，所述空间桁架和下浮箱在船厂建造时即焊接为一体。所述空间桁架全部收缩在所述立柱之间时，所述上浮箱与所述下浮箱之间的间距为O. 5米。[0008]所述上、下浮箱的整体形状呈三边形、四边形、六边形和八边形中的一种。[0009]所述立柱的截面形状呈圆形、方形、多边形和类圆形中的一种。[0010]所述上、下浮箱的外轮廓的每一拐角处均设置呈圆角。[0011]本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本实用新型由于设置了 可以通过空间桁架伸缩的上、下两层浮箱，并在下浮箱的各水密舱内装载了用于压舱的重 物，因此在采油作业过程中可以使两层浮箱呈展开状态，不但能够确保浮式平台在采油作 业过程中浮心高于重心，使本实用新型无论在什么情况下都能保持无条件稳定状态，而且 使下浮箱吃水更深，承受载荷更小。2、本实用新型由于在上浮箱顶部设置了若干大截面的 立柱，且本实用新型的浮式平台立柱比传统半潜式平台立柱吃水更深，使上浮箱远离波浪 作用，大幅减小了上浮箱受到的波浪诱导力和弯矩。3、本实用新型由于设置了上、下两层浮 箱，通过增大排水量来获得更高的附加质量和阻尼，提高了平台垂荡运动周期，使其远离波 浪周期，难以发生共振，减小了垂荡运动幅度，使本实用新型具有比传统半潜式平台更好的 垂荡运动性能，因此可满足干式采油要求。4、本实用新型由于将浮式平台设置成具有可伸 缩结构，因此可以在收缩状态下，采用干拖或湿拖方式将浮式平台整体运送至安装地点，不 但迁移方便，而且降低了运输成本。5、本实用新型由于在建造场地或码头组装甲板上部的 油气处理模块和钻井模块，因此与在海上安装油气处理模块和钻井模块相比，安装成本大 大降低。6、本实用新型由于采用多个大截面的立柱结构，使甲板的面积增大，便于操作和 布置油气处理模块和钻井模块，因此可提高甲板作业效率和设施布置的安全性。7、本实用 新型由于在下浮箱方孔的底部连接一垂荡板，可有效增加浮式平台垂荡附加质量和垂荡阻 尼，改善浮式平台的垂荡运动性能；且垂荡板可以给输油管/钻井立管提供有效地支撑，因 此降低了输油管、立管所受的弯矩。8、本实用新型由于在上浮箱内间隔设置有一圈供工作 人员方便行走的水密通道，并在水密通道的两侧隔设有若干水密舱，确保上浮箱结构受损 后的结构冗余度和平台稳性，因此确保浮式平台安全性。它广泛用于海上石油开采之中。
[0012]图1是本实用新型的结构示意图[0013]图2是本实用新型的收缩状态主视图[0014]图3是本实用新型下浮箱和垂荡板结构俯视图[0015]图4是本实用新型的上浮箱结构俯视图[0016]图5是本实用新型上浮箱结构的侧截面示意图具体实施方式
[0017]
以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。[0018]如图1、图2、图3、图4所示，本实用新型包括一中心具有方孔的下浮箱1，在下浮 箱I内间隔设置有若干水密舱11，在水密舱11内设置有用于压舱的重物；下浮箱I底部设 置有一与其连为一体的垂荡板2，垂荡板2上设置有若干通孔21，下浮箱I顶部设置有若干 连接孔3，通过连接孔3固定连接有与其焊接为一体的一空间桁架4，空间桁架4顶部穿过 设在一上浮箱5中心设置的方孔内，在上浮箱5内设置有一圈水密通道51 ;水密通道51的 两侧隔设有若干水密舱52 ;上浮箱5的顶部设置有若干大截面立柱6，每一立柱6上设置有一组连接海底的系泊缆7，各立柱6的顶部固定连接一甲板8，甲板8的底部与空间桁架4的顶部对应设置有固定连接件9，甲板8内部和顶部设置有油气处理模块和钻井模块10。上述实施例中，如图1、图2、图3所示，空间桁架4由若干垂直钢管41、水平钢管42、X相交钢管43和支撑钢管44组成，垂直钢管41底部穿过连接孔3固定连接在下浮箱I的底部，垂直钢管41的顶部通过固定连接件9固定在甲板8底部，垂直钢管41与X相交钢管43的底部相交于连接孔3上，空间桁架4和下浮箱I在船厂建造时即焊接为一体。上述实施例中，当拖航工况时，空间桁架4全部收缩在立柱6之间时，上浮箱5与下浮箱I之间的间距为O. 5米。上述实施例中，如图1所示，当到达作业区域后，通过甲板8上起重设备将空间桁架4及下浮箱I下降展开，通过支撑构件53将立柱6的外部与空间桁架4的顶部焊接为一体。上述实施例中，上、下浮箱5、1均为一宽大箱形结构，其箱体均可采用的整体形状呈三边形、四边形、六边形和八边形中的一种。上述实施例中，大截面立柱6的截面形状均可采用圆形、方形、多边形和类圆形中的一种。上述实施例中，为了减小上、下浮箱5、1所受拖曳力，将上、下浮箱5、1的外轮廓的每一拐角处均设置呈圆角。上述实施例中，下浮箱I内的水密舱填充的压舱的重物为铁矿砂或其它重物，以保证浮式平台的浮心高于重心，使浮式平台具有无条件稳定性。上述实施例中，如图4、图5所不，上浮箱5内的一圈水密通道51可用于人行通道，水密通道51的两侧的若干水密舱52可用于存放燃油、淡水舱、设备舱和可调压载水舱等，以保证上浮箱5受损后的结构冗余度，确保浮式平台的安全。上述实施例中，如图1、图4所示，每一立柱6均通过一组系泊缆7多点锚泊定位方式定位，并采用传统锚固方式将系泊缆7连接到海底的各锚点。上述实施例中，甲板8可以采用桁架式甲板结构、箱形甲板结构中的一种。上述实施例中，油气处理模块和钻井模块10可以根据油田开发模式的不同，选用现有技术中的常规设备进行配置，在此不再赘述。上述实施例中，系泊缆7可采用现有技术，在此不再赘述。本实用新型的操作过程包括以下步骤I)本实用新型在拖航工况时，空间桁架4通过垂直钢管41的顶部的固定连接件9与甲板8底部固定连接，此时空间桁架4的整体收缩在各立柱6之间，使下浮箱I贴近上浮箱5，浮式平台整体为收缩状态；2)当浮式平台到达作业区域后，将各个系泊缆7与海底的各锚点固接起来，保证平台稳定；3)切割掉固定连接件9，采用起重设备将空间桁架4及下浮箱I下降至水下作业区域的位置；4)将立柱6的外部通过支撑构件53与空间桁架4顶部焊接为一体；5)分别向下浮箱I内的各个水密舱11内填充海水、铁矿砂或其它重物，使浮式平台到达设计吃水位置；[0037]6)分别将海底井下的输油管穿过垂荡板2上的通孔21，连接油气处理模块和钻井 模块10 ；[0038]7)启动油气处理模块和钻井模块10，即可开始采油作业。[0039]上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构和连接方式等都是可以 有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在 本实用新型的保护范围之外。
权利要求1.一种深吃水桁架式浮式平台，其特征在于它包括一中心具有方孔的下浮箱，所述下浮箱内间隔设置有若干水密舱，所述水密舱内设置有用于压舱的重物；所述下浮箱底部设置有一与其连为一体的垂荡板，所述垂荡板上设置有若干通孔，所述下浮箱顶部设置有若干连接孔，通过所述连接孔固定连接有与其焊接为一体的一空间桁架，所述空间桁架顶部穿过设在一上浮箱中心设置的方孔内，所述上浮箱内设置有一圈水密通道；所述水密通道的两侧隔设有若干水密舱；所述上浮箱顶部设置有若干大截面立柱，每一所述立柱上设置有一组连接海底的系泊缆，各所述立柱顶部固定连接一甲板，所述甲板的底部与所述桁架顶部对应设置有固定连接件，所述甲板内部和顶部设置有油气处理模块和钻井模块。
2.如权利要求1所述的一种深吃水桁架式浮式平台，其特征在于所述空间桁架由若干垂直钢管、水平钢管、X相交钢管和支撑钢管组成，所述垂直钢管底部穿过连接孔固定连接在下浮箱的底部，所述垂直钢管的顶部通过固定连接件固定在所述甲板底部，所述垂直钢管与X相交钢管的底部相交于所述连接孔上，所述空间桁架和下浮箱在船厂建造时即焊接为一体。
3.如权利要求1所述的一种深吃水桁架式浮式平台，其特征在于所述空间桁架全部收缩在所述立柱之间时，所述上浮箱与所述下浮箱之间的间距为0. 5米。
4.如权利要求2所述的一种深吃水桁架式浮式平台，其特征在于所述空间桁架全部收缩在所述立柱之间时，所述上浮箱与所述下浮箱之间的间距为0. 5米。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种深吃水桁架式浮式平台，其特征在于所述上、下浮箱的整体形状呈三边形、四边形、六边形和八边形中的一种。
6.如权利要求1或2或3或4所述的一种深吃水桁架式浮式平台，其特征在于所述立柱的截面形状呈圆形、方形、多边形和类圆形中的一种。
7.如权利要求5所述的一种深吃水桁架式浮式平台，其特征在于所述立柱的截面形状呈圆形、方形、多边形和类圆形中的一种。
8.如权利要求1或2或3或4或7所述的一种深吃水桁架式浮式平台，其特征在于所述上、下浮箱的外轮廓的每一拐角处均设置呈圆角。
9.如权利要求5所述的一种深吃水桁架式浮式平台，其特征在于所述上、下浮箱的外轮廓的每一拐角处均设置呈圆角。
10.如权利要求6所述的一种深吃水桁架式浮式平台，其特征在于所述上、下浮箱的外轮廓的每一拐角处均设置呈圆角。
专利摘要本实用新型涉及一种深吃水桁架式浮式平台，其特征在于它包括一中心具有方孔的下浮箱，所述下浮箱内间隔设置有若干水密舱，所述水密舱内设置有用于压舱的重物；所述下浮箱底部设置有一与其连为一体的垂荡板，所述垂荡板上设置有若干通孔，所述下浮箱顶部设置有若干连接孔，通过所述连接孔固定连接有与其焊接为一体的一空间桁架，所述空间桁架顶部穿过设在一上浮箱中心设置的方孔内，所述上浮箱内设置有一圈水密通道；所述水密通道的两侧隔设有若干水密舱；所述上浮箱顶部设置有若干大截面立柱，每一所述立柱上设置有一组连接海底的系泊缆，各所述立柱顶部固定连接一甲板，所述甲板的底部与所述空间桁架顶部对应设置有固定连接件，所述甲板内部和顶部设置有油气处理模块和钻井模块。它广泛用于海上石油开采之中。
文档编号B63B35/44GK202847984SQ20122011158
公开日2013年4月3日 申请日期2012年3月22日 优先权日2012年3月22日
发明者姜哲, 谢彬, 谢文会, 时忠民 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油研究总院