一种用于海上原油的生产、储存及装卸的浮式平台结构的制作方法

1.本发明涉及一种用于海上原油的生产、储存及装卸的浮式平台结构，具体而言涉及到用于海上石油和天然气勘探以及生产的海上浮式船舶设计。


背景技术：

2.包含冰盖的水域中使用的平台类型包括固定平台和传统浮动平台。导管架式固定平台无法承受大型冰场和浮冰产生的巨大侧向力，其中一种发明设计类型为：多边形船体，外侧壁具有平坦的表面和锐角，用于切割冰盖、抵抗和破冰，并将冰压力脊从结构物上移开。可调压载水系统可促使船舶的垂荡、横摇、纵摇和纵荡运动，以动态定位和操纵船舶，完成冰切割、破碎和移动操作。月亮配置提供了额外的虚拟质量，能够增加横摇和垂荡模式的自然周期，减少波浪和船舶运动引起的动态放大和共振，并有助于操纵船舶的稳定性。船舶可通过可断开的浮力转台浮标系泊，该浮标位于月亮池底部的支撑架中，并与井立管和系泊缆相连。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种海上浮式生产、储存和卸载船舶，用于石油和天然气的勘探和生产，能够有效抵抗、破坏和管理浮式和固定冰盖和压力脊。
4.本发明的另一个目的是提供一种用于石油和天然气勘探和生产的大型海上浮式生产、储存和卸载船，该船具有抵抗冰盖的大惯性强度，并且能够移动以及处理冰脊。
5.本发明的另一个目的是提供一种大型海上浮式生产、储存和卸载船舶，其中船舶尺寸最大化到制造、运输、安装和维护的可行尺寸和容量，并且能够通过悬链线锚系统系泊或动态定位在冰水中。
6.本发明的另一个目的是提供一种海上浮式生产、储存和卸载船舶，其中通过石油或液化气储存、固定和可变压载储存、钻井和生产设备、压载和石油或者液化气泵系统设备以及卸载系统设备，增加了船体的重量和操作效用。
7.本发明的另一个目的是提供一种海上浮式生产、储存和卸载船舶，该船舶将系泊系统和动态定位系统与可调压载水系统结合在一起，以引导船舶的垂荡、横摇、纵摇和纵荡运动，从而通过冰的弯曲破坏动态断裂、弯曲和推动冰盖。
8.本发明的另一个目的是提供一种海上浮式生产、储存和卸载船舶，其中外部结构具有多边形配置，具有平坦表面和锐角，以切割冰层、抵抗和破冰，并将冰压力脊从浮式结构物移开。
9.本发明的另一个目的是提供一种海上浮式生产、储存和卸载船舶，该船舶具有内部储存和钻井生产能力，不会受到地震活动的不利影响。
10.本发明的另一个目的是提供一种海上浮式生产、储存和卸载船舶，该船舶具有附带压载物的伸缩式龙骨舱，允许将船舶重心调整至所需的期望值。
11.本发明的另一个目的是提供一种结构简单、易于运输的海上浮式生产、储存和卸
载船舶。
附图说明
12.图1是根据本发明的海上浮式船舶的第一实施例的透视图。
具体实施方式
13.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
14.图1为海上浮式生产、储存和卸载船10的图示体现。船10有一个整体非船形船体11，多边形配置，由钢板围绕中央双锥形月亮池13形成。船体11的外侧壁12具有平坦的表面和锐角，用于切割冰层、抵抗和破冰，并将冰压力脊从结构物上移开，如下所述。外侧壁12可以是双壁结构。在优选实施例中，多边形外壳结构具有不均匀的边数，例如九边形。中央月亮池13也可以是多边形双锥形配置，具有不均匀数量的平坦边和角，通常为圆柱形配置，具有圆柱形侧壁。该结构物的底墙14围绕月亮池13的底端，顶墙定义了围绕月亮池13顶端的上层甲板d，用于容纳上部钻井或生产设备和生活区。月亮池13提供井和立管通道。
15.结构物的外下端有一个多边形龙骨截面15，侧壁从底端垂直向上延伸至约65英尺的高度，并且从结构物中心到外角的横向尺寸约为170英尺，然后向内和向上成角度地延伸，以确定在约90英尺的高度处具有约119尺横向尺寸的较小截面，并且较小截面继续垂直向上延伸至约111英尺的高度。外侧墙从较小的部分呈角度向上向外延伸至约170英尺的高度，以及从结构中心到约167英尺的外角的横向尺寸，并继续垂直向上延伸至约185英尺的高度。静水位位于海拔约144英尺的向上和向外延伸段。较小的垂直截面和上下倾斜表面截留水，以提供额外的水动力虚拟质量，增加横摇和垂荡模式的自然周期，减少波浪和船舶运动引起的动态放大和共振，并便于操纵船舶稳定性。
16.位于结构中心的多边形月亮池开口13具有侧壁，侧壁从底端垂直向上延伸至约90英尺的高度，从结构中心到外角的横向尺寸约为33英尺，然后以一定角度向上向外延伸至约70英尺的横向尺寸，高度约为135英尺，然后垂直向上延伸至约160英尺。月亮池侧壁从垂直段呈角度向上向内延伸至约39英尺的横向尺寸，并与标高约为170的水平墙相邻，该标高约低于主甲板段顶墙标高（185英尺）15英尺。


技术特征：
1.一种用于海上原油的生产、储存及装卸的浮式平台结构，其特征在于：包括船体，其上壁界定甲板、底壁和围绕中央月亮池的一般圆柱形外侧壁结构，所述侧壁具有从所述底壁向上延伸的下部和从中向内和向上成角度延伸的上部，其终止于甲板底部附近；所述船体中还包括压载舱和储存舱；用于压载和卸压载的可调压载系统，用于选择所述压载舱和存储舱，以引导船舶的垂荡、横摇、纵摇和纵荡运动；从而动态定位和操纵船舶并进行移动；所述月亮池具有相对于垂直轴的双锥形锥形内部结构，用于储存部分水，以选择性地提供附加的水动力虚拟质量，以增加横摇和垂荡模式的自然周期，减少波浪和船舶运动引起的动态放大和共振，便于操纵船舶；所述船体从底壁到甲板的高度小于外侧壁结构的最大直径和最小直径。2.根据权利要求1所述的一种用于海上原油的生产、储存及装卸的浮式平台结构，其中所述月亮池会产生水流，并使得中心处充满水，以减少有效水线面面积，该面积足以增加所述船舶的垂荡自然周期，而不会显著减小月亮池剩余水线面区域的总惯性矩，同时保持船舶稳定性。3.根据权利要求1所述的一种用于海上原油的生产、储存及装卸的浮式平台结构，其特征在于，进一步包括中央壳体，其顶端以流体密封关系固定在壳体顶壁上，并从中垂直向下延伸穿过所述月亮池的中心，终止于月亮池下端附近的底端，中央壳体在壳体外部和月亮池内部之间形成环形；支撑装置位于月亮池的下端，与中央壳体下端相邻，用于支撑浮力转台浮标的上端。4.根据权利要求1所述的一种用于海上原油的生产、储存及装卸的浮式平台结构，其特征在于浮力转台浮标的上半部和下半部相互旋转，所述上半部可释放地与支撑装置啮合，下半部位于船体底壁下方；转台浮标下部具有至少一个立管连接件，用于连接至少一个柔性立管的第一端，该柔性立管具有从海底碳氢化合物供应位置延伸的第二端；至少一个第二立管段垂直向上延伸穿过中央壳体，从转台浮标延伸至甲板，在下端与转台浮标连接，与柔性立管的第一端流体连通，形成海底碳氢化合物供应到甲板上设备的流体流动路径。5.根据权利要求4所述的一种用于海上原油的生产、储存及装卸的浮式平台结构，其特征在于：当船舶受到恶劣环境和夏季风暴的影响时，转台浮标上部有选择地脱离支撑装置，以允许船舶的重新定位或船舶使用常规系泊装置的固定系泊。6.根据权利要求1所述的一种用于海上原油的生产、储存及装卸的浮式平台结构，其特征在于，所述月亮池下端的支撑装置配置为防止水围绕转台浮标上部流动，并流入中央壳体外部和月亮池内部之间的环形空间；船体具有从月亮池内部向外倾斜向下延伸至船体外部的通道或隧道，以允许水进入所述中央壳体外部和月亮池内部之间的环形空间；系泊缆绳从甲板上的绞车延伸，穿过甲板和月亮池的内部，向外穿过航道或隧道，由航道和隧道两端的导缆器滑轮支撑。7.根据权利要求1所述的一种用于海上原油的生产、储存及装卸的浮式平台结构，其特征在于，进一步包括连接在转台浮标下部和海底之间的一系列系泊缆，以便浮式结构物能够根据波浪、风、洋流、垂荡、横摇、纵摇和纵荡运动的环境力旋转；其中还包括连接在船体和海底之间的一系列系泊缆，以提供浮式结构物在波浪、风和洋流环境力作用下的纵摇和横摇运动阻力。8.根据权利要求1所述的一种用于海上原油的生产、储存及装卸的浮式平台结构，其中
还包括虚拟质量收集器和流体阻尼装置与船体的下部相关联，用于截留海水，以提供额外的水动力虚拟质量，以最小化垂荡响应，增加横摇和垂荡模式的自然周期，减少由于波浪和船舶运动而引起的动态放大和共振，有利于船舶的操作。9.根据权利要求1所述的一种用于海上原油的生产、储存及装卸的浮式平台结构，其中还包括一个可伸缩的垂直可调压载龙骨舱，与船体结构相邻，以便在紧邻船体底壁的收缩位置和在其下方设置一段距离，可用于在延伸位置之间移动；在所述延伸位置，可选择调整龙骨舱中压载物的质量以及船体底壁和龙骨舱之间的距离，以将船体的重心定位在浮力中心以下，从而实现船舶的稳定性。

技术总结
本发明描述了一种用于海上原油的生产、储存及装卸的浮式平台结构，船体通常为圆柱形或多边形，并包含压载水舱、油或液化气储存舱。压载水系统可经过调节来控制船舶的垂荡、横摇、纵摇和纵荡运动，以动态定位和操纵船舶运动。船舶钻井平台上的月亮池和其他装置提供了额外的质量，以增加横摇和垂荡模式的自然周期，减少波浪和船舶运动引起的动态放大和共振。月亮池底部的一个可断开的转台浮标连接立管和系泊缆。系泊缆。系泊缆。


技术研发人员：孙震 薛冬梅 顾时雨 王星浩
受保护的技术使用者：北京丰润铭科贸有限责任公司
技术研发日：2022.09.27
技术公布日：2022/11/29