一种极地冰区作业的半潜式钻井平台的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钻井平台，更具体地说，涉及适合在极地冰区作业的钻井平台。
【背景技术】
[0002]近年来，全球气候持续变暖，北冰洋覆盖的冰层开始融化，北冰洋已成为油气资源开发最具前景的热点海域。目前在北极的油气可开采活动中，半潜式钻井平台是各油公司需求旺盛的海工装备之一。
[0003]北极海域气候严寒，浮冰多，冰层厚，半潜式钻井平台在极地冰区作业时，经常会受到的来自任意方向的浮冰撞击，对常规的半潜式钻井平台(如图1)来说，其直立的立柱和月池区井口区下钻井设施经常被浮冰直接挤压，在这种情况下，冰会产生挤压破坏，对立柱和月池区井口区下钻井设施产生巨大的冲击力，挤压结果将对立柱和月池区井口区下钻井设施造成较大危害，最终降低平台的作业寿命。
[0004]为了满足在北极冰区海域进行石油勘探作业的需要，我们需要一种新型的、可有效的抵抗浮冰冲击的半潜式钻井平台。
【发明内容】
[0005]针对上述问题，本发明的目的是提供一种可在北极冰区海域进行石油勘探作业的抗冰型半潜式钻井平台，该钻井平台能够有效的抵抗北极海域浮冰的冲击。
[0006]为了达到上述目的，本发明提供一种极地冰区作业的半潜式钻井平台，包括下浮体，以及由立柱支顶的上船体；所述立柱支撑在所述下浮体上。本发明改进在于，所述下浮体为两个平行、外轮廓为长方体的部分，两部分之间通过两根水平撑杆连接，所述水平撑杆位于拖航水线以下米处；所述下浮体的立柱为4?6根；每根所述立柱在作业水线处下2米至上5米范围内增设抗冰锥体；所述每根立柱在风暴自存水线处上2米至下浮体之间采用正向四棱台型式；所述上船体月池区井口区下部设置倾斜的抗冰结构。
[0007]本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点:
[0008]I)本发明平台可在北极冰区海域进行石油勘探作业，并能有效的抵抗流冰的冲击。
[0009]2)本发明平台水平撑杆设置两个下浮体之间，其位置可确保平台在冰区拖航时避开浮冰，从而避免了浮冰对撑杆结构的冲击；同时，下移的水平撑杆在有效的抵抗下浮体之间的水平力和纵向扭矩的同时，还可提供额外的排水体积，从而提高平台的负荷能力。
[0010]3)本发明平台在每根垂向立柱作业水线处下2米至上5米范围内增设抗冰锥体，在风暴自存水线处上2米至下浮体之间采用近似正向四棱台型式，上述抗冰锥体和棱台斜面的能够使冲撞过来的浮冰发生弯曲破坏，确保平台立柱在不同作业工况下免受浮冰的直接挤压，有效降低了流冰对立柱的冲击力，避免立柱产生损坏，使平台立柱在不同作业工况下得到有效的保护。
[0011]4)本发明平台在上船体月池区井口区下部设置倾斜的抗冰结构，以保护井口的钻井设备，避免遭到浮冰冲击。
【附图说明】
[0012]图1现有技术半潜式平台的结构形式示意图。
[0013]图2本发明平台的侧视图。
[0014]图3本发明平台的艏视图。
[0015]图4本发明平台的立柱下端四棱台外形图。
[0016]图中标号:1-下浮体、2-撑杆、3-立柱、4-上船体、5-立柱上抗冰锥体(作业水线处)、6_立柱下端的正向四棱台型式(风暴自存水线处)7-上船体月池区井口区下部倾斜的抗冰结构。
【具体实施方式】
[0017]本发明采取以下技术方案，一种可在北极冰区海域进行油气开发作业的抗冰型半潜式钻井平台，所述半潜式钻井平台包括两个近似长方体的下浮体；所述两个下浮体之间设置两根水平撑杆，其位置位于拖航水线以下5米处，可确保平台在冰区拖航时避开浮冰，从而避免了在拖航时浮冰对撑杆结构的冲击；所述每个下浮体上分别设置至少两根垂向立柱，所述每根立柱在作业水线处下2米至上5米范围内增设抗冰锥体；所述每根立柱在风暴自存水线处上2米至下浮体之间采用近似正向四棱台型式，所述上述抗冰锥体和棱台斜面可避免平台立柱在冰区作业时受到浮冰的直接冲击和挤压，产生大的冰载荷导致立柱受到损害；所述立柱的上端支撑有上船体，所述上船体上端艏部布置了人员居住处所，为避免月池区井口区下钻井设备遭到浮冰冲击，在所述上船体月池区井口区下部设置倾斜的抗冰结构。
[0018]如图2?4所示，本发明平台包括两个平行的、近似长方体的下浮体I ;下浮体I内通常设置为平台服务用的压载水舱、燃油舱和钻井用的钻井水舱、盐水舱、基油舱等专用液舱和泵舱，以及推进器舱等机械处所。下浮体的主要功能是为平台提供足够的排水量，与立柱及上船体组成为一个整体结构，提高平台整体的强度和刚度。
[0019]两个下浮体I之间设置两根水平撑杆2，水平撑杆2截面为长圆形，撑杆内沿撑杆长度方向设置垂向水密舱壁，将撑杆内部分隔为两个独立的水密舱室，其位置位于拖航水线以下5米处，可确保平台在冰区拖航时避开浮冰，从而避免了在拖航时浮冰对撑杆结构的冲击。水平撑杆的作用是能够有效的抵抗下浮体之间的水平力和纵向扭矩，同时还可提供额外的排水体积，从而提高平台的负荷能力。
[0020]在每个下浮体I上分别设置至少两根垂向立柱3，其水平截面为近似正方形，在立柱的四角有圆形过渡。每根立柱3在作业水线处下2米至上5米范围内增设抗冰锥体5，抗冰锥体5为倒向锥体、锥角范围在35°至50°之间、水平截面为顶端圆形逐渐过渡至底端带圆角四方形；每根立柱3在风暴自存水线处上2米至下浮体之间采用近似正向四棱台型式6，其棱角(图4中标记C)范围在10°至20°之间，上述抗冰锥体5和棱台6斜面可避免平台立柱4在冰区作业时受到浮冰的直接冲击和挤压，产生大的冰载荷导致立柱受到损害。立柱的主要功能是支持上部的上船体结构以及设备和系统的载荷，同时，为保证平台的稳性而提供足够的水线面面积。
[0021]立柱3的上端支撑有上船体4，上船体4整体形状为标准的四边形，由三层平台和纵、横舱壁分隔成许多个箱形封闭空间。在上船体的中心位置设有供钻井作业的月池开孔，在上船体4上端布置了人员居住处所和钻井设施。为避免月池区井口区下钻井设施遭到浮冰冲击，在所述上船体月池区井口区下部设置倾斜的抗冰结构7。抗冰结构7呈倒向四棱台漏斗状，外围为倾斜的双层板架，内部通孔则可以满足井口作业的需要。
[0022]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种极地冰区作业的半潜式钻井平台，包括下浮体(I)，以及由立柱(3)支顶的上船体(4);所述立柱(3)支撑在所述下浮体(I)上；其特征在于； 所述下浮体(I)为两个平行、外轮廓为长方体的部分，两部分之间通过两根水平撑杆(2)连接，所述水平撑杆(2)位于拖航水线以下(5)米处； 所述下浮体(I)的立柱(3)为4?6根；每根所述立柱(3)在作业水线处下(2)米至上5米范围内增设抗冰锥体；所述每根立柱在风暴自存水线处上(2)米至下浮体之间采用正向四棱台型式； 所述上船体月池区井口区下部设置倾斜的抗冰结构(7)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种极地冰区作业的半潜式钻井平台，包括下浮体(1)，以及由立柱(3)支顶的上船体(4)；所述立柱(3)支撑在所述下浮体(1)上。所述下浮体(1)为两个平行、外轮廓为长方体的部分，两部分之间通过两根水平撑杆(2)连接，所述水平撑杆(2)位于拖航水线以下(5)米处；所述下浮体(1)的立柱3为4～6根；每根所述立柱(3)在作业水线处下(2)米至上5米范围内增设抗冰锥体；所述每根立柱在风暴自存水线处上(2)米至下浮体之间采用正向四棱台型式；所述上船体月池区井口区下部设置倾斜的抗冰结构(7)。本实用新型可在北极冰区海域进行石油勘探作业的抗冰型半潜式钻井平台，能够有效的抵抗北极海域浮冰的冲击。
【IPC分类】B63B35-44
【公开号】CN204587251
【申请号】CN201520269156
【发明人】伞立忠, 刘小杰, 姜福洪, 王飞, 赵杰, 刘跃强, 姚云熙, 刘祥健, 李在鹏, 赵一阳, 年继业, 葛永强, 孙连科, 郭扬立, 刘英芳, 常洪波
【申请人】大连船舶重工集团有限公司
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月28日