钻井船的制作方法

本发明涉及一种钻井船。

背景技术：

钻井船不同于其他船型，在其船体舯部具有用于钻井作业的月池，月池会显著增加航行时的阻力，船体航行时，月池内的水体会发生垂荡或晃荡运动，航速越高，垂荡或晃荡运动的幅度越大，所引起的阻力增加就越大。月池对于钻井船阻力的增加是不可忽视的，特别是在高航速下，会显著地增加航行阻力，增加油耗，降低钻井船的经济性指标。

现有技术中，月池前后壁中均采用直角过渡，月池后壁处的漩涡与壁面的碰撞较大，运动幅度及月池前后壁的压力差也较大，从而使得钻井船航行过程中所受到的阻力较大，需要较大的马达功率。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中钻井船航行过程中阻力较大的缺陷，提供一种钻井船。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种钻井船，包括一月池，所述月池贯穿于所述钻井船，所述钻井船具有一首部底面和一尾部底面，其特点在于，所述月池具有一前壁和与所述前壁相对设置的一后壁，所述前壁的底部连接于所述首部底面，所述后壁的底部连接于所述尾部底面；

所述月池还具有一切削部，所述切削部形成于所述后壁的底部与所述尾部底面之间，所述切削部的横截面与所述尾部底面之间形成有一夹角。

所述后壁靠近所述钻井船的船尾、所述前壁靠近所述钻井船的船头，在航行过程中，所述月池内的水体与所述后壁之间会发生碰撞，航速越高，碰撞越厉害。所述切削部的横截面与所述尾部底面之间形成一夹角，在所述钻井船航行的过程中，所述夹角的存在，使得所述月池内的部分水体能够从所述夹角中流出，进而能够减少所述月池内的水体与所述后壁的碰撞，减少所述钻井船所受到的阻力。

较佳地，所述切削部沿所述钻井船的宽度方向从所述后壁的一端延伸至所述后壁的另一端。

所述后壁与所述尾部底面的每一连接处均分布有所述切削部，使得所述钻井船在航行过程中阻力减小更明显。

较佳地，所述切削部与所述尾部底面一体成型。

所述切削部与所述尾部底面一体成型，相当于所述后壁的底部具有一切角，实际上，相当于在所述钻井船的底部设置所述后壁处进行削斜。由于所述夹角相对于是在所述钻井船的底部进行削斜，并不影响所述月池内部的布置，结构简单，且不影响所述月池的正常使用。

较佳地，所述夹角为20°～30°。

若所述夹角过小，所述月池内的水体仅有极少部分能够经过所述夹角流出，仅有极微小的减小阻力效果；若所述夹角过大，所述钻井船的底部削去过大部分，一方面会影响所述钻井船的正常航行，另一方面，阻力减小效果也不明显。

较佳地，所述夹角为25°。

夹角为25°，既能保证所述钻井船的正常航行、所述月池的正常使用，也能够使得所述钻井船的阻力明显减小。

较佳地，所述钻井船还包括一凸出部，所述凸出部设于所述首部底面，且所述凸出部的一端抵接于所述前壁。

所述凸出部的存在，相当于在所述钻井船的底部所述前壁的对应位置处，增加一凸出结构。所述凸出部能够减少从所述前壁进入所述月池内的水量，从而能够更好地减少所述前壁与所述后壁间的压力差，从而更好地减少所述钻井船所受到的阻力。

较佳地，所述凸出部沿所述钻井船的宽度方向从所述前壁的一端延伸至所述前壁的另一端。

所述前壁与所述首部底面的每一连接处均分布有所述凸出部，使得所述钻井船在航行过程中阻力减小更明显。

较佳地，所述月池还包括两相对设置的侧壁，两所述侧壁连接于所述前壁、所述后壁之间，所述前壁垂直连接于所述首部底面，所述后壁垂直连接于所述尾部底面。

所述月池的截面为矩形，结构简单。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

本发明中的钻井船中月池的后壁的底部与尾部底面之间具有夹角，所述夹角能够有效地改善所述后壁处漩涡与壁面的碰撞，降低高压力区压力，减小了所述月池内水体运动的能量来源，降低运动幅度，从而也减小了所述前壁与所述后壁间的压力差，既有效地降低了所述钻井船航行过程中所受到的阻力，又降低了马达功率。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例的钻井船的结构示意图。

图2为本发明一较佳实施例的钻井船的侧视结构示意图。

图3为本发明一较佳实施例的钻井船的另一侧视结构示意图。

附图标记说明：

1：月池

11：前壁

12：后壁

13：侧壁

14：切削部

2：首部底面

3：尾部底面

4：宽度方向

5：凸出部

α：夹角

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

由于钻井船具有月池开口，对阻力性能会有重要影响。根据理论研究和对试验过程的观测，月池阻力成因包括：

(1)月池开口处几何形状突变，流场在此处会产生漩涡向外部输运，漩涡的产生和输运会降低船体尾部流场压力，从而产生阻力；

(2)月池壁和船体一样，不是光滑的，月池壁与液体之间的相对运动会产生摩擦阻力；

(2)钻井船在航行时，底部流体与船体产生相对运动，在月池开口处由于几何上的突变，流体产生压力梯度，在月池前端会产生漩涡，其向月池后端及船尾部输运，在碰到月池后壁时发生反弹，将漩涡的能量返送至月池内部，造成月池内水体的非定常运动；由于漩涡对月池后壁的直接作用，月池后壁压力较大，前壁压力较小，从而产生压力差，形成阻力；该部分阻力是月池阻力中的主要部分。

月池阻力与钻井船的月池尺度、吃水和航速息息相关。一般而言，月池尺度越大，月池阻力越大。在相同的月池尺度和航速下，吃水较浅时，月池内漩涡强度较大，月池内水体运动幅度较大，会造成月池阻力的大幅度增加。月池阻力随着航速的增加而增加，在总阻力中的所占比例也逐渐增加，在高航速的时候甚至可以达到50％以上。

为了减小月池对于阻力的不利影响，其中有效的方法为降低月池内流体运动的能量来源，降低月池内流体的运动。

如图1-3所示，钻井船包括月池1，月池1贯穿于所述钻井船，所述钻井船具有首部底面2和尾部底面3，月池1具有前壁11和与前壁11相对设置的后壁12，前壁11的底部连接于首部底面2，后壁12的底部连接于尾部底面3。月池1还包括两相对设置的侧壁13，两侧壁13连接于前壁11、后壁12之间，前壁11垂直连接于首部底面2，后壁12垂直连接于尾部底面3。其中，首部底面2靠近所述钻井船的船首，尾部底面3靠近所述钻井船的船尾。

如图2所示，月池1还具有一切削部14，切削部14形成于后壁12的底部与尾部底面3之间，切削部14的横截面与尾部底面3之间形成有一夹角α。其中，切削部14沿所述钻井船的宽度方向4从后壁12的一端延伸至后壁12的另一端，且切削部14与尾部底面3一体成型。

夹角α的存在，使得月池1内的部分水体能够从夹角α中流出，进而能够减少月池1内的水体与后壁12的碰撞，减少所述钻井船所受到的阻力。

后壁12与尾部底面3的每一连接处均分布有切削部14，使得所述钻井船在航行过程中阻力减小更明显。

另外，切削部14与尾部底面3一体成型，相当于后壁12的底部具有一切角，实际上，相当于在所述钻井船的底部设置后壁12处进行削斜。由于夹角α相对于是在所述钻井船的底部进行削斜，并不影响月池1内部的布置，结构简单，且不影响月池1的正常使用。

在一拖拽水池中，针对不同的航速，对有无切削部14、及具有不同夹角α的月池1的所述钻井船的静水航行裸船体阻力进行模拟试验。其中，无切削部14相当于夹角α为90°，试验数据如下表所示。

其中，航速分别取为8kn、9kn、10kn、11kn及12kn；夹角α分别取为20°、25°、30°，另外，为了与现有技术中没有切削部14的月池1进行对比，对每一相应航速下没有切削部14时，所述钻井船的阻力和有效功率也进行了模拟试验。

根据试验的结果可知，减阻效果与夹角α的角度以及航速密切相关，具有切削部14的月池1的减阻效果可以达到5％以上；另外，同一航速下，在一定的夹角α的范围内，夹角α为25°时，减阻效果最优。

在本实施方式中，夹角α为25°。夹角α为25°既能保证所述钻井船的正常航行、月池1的正常使用，也能够使得所述钻井船的阻力明显减小。

如图3所示，所述钻井船还包括一凸出部5，凸出部5设于首部底面2，且凸出部5的一端抵接于前壁11。

凸出部5的存在，相当于在所述钻井船的底部、前壁11的对应位置处，增加一凸出结构。凸出部5能够减少从前壁11进入月池1内的水量，从而能够更好地减少前壁11与后壁12间的压力差，从而更好地减少所述钻井船所受到的阻力。凸出部5沿钻井船的宽度方向4从前壁11的一端延伸至另一端。前壁11与首部底面2的每一连接处均分布有凸出部5，使得所述钻井船在航行过程中阻力减小更明显。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。