专利名称:水面式钻井船锚泊定位系统设置的制作方法
(一)所属技术领域：
。
属于海洋工程关于现代钻井船方面。海洋石油勘探、钻井船设计建设、船舶管理、船舶检验等方面使用。
(二)有参考作用的现有技术及反映该项技术的有关文献。
(1)ABS《近海钻井船建造和入级规范1973》。
(2)ABS《近海钻井船建造和入级规范1980》。
(3)《波浪、锚系与钻井船稳定》梁叔禹1984。
(三)发明的目的。
由于人类在设计和建造浮态作业钻井船(包括水面式钻井船和半潜式钻井船)时，未有充分地研究和解决在剧烈的海况条件下，在波浪和锚系的共同影响下，可以使浮态作业钻井船丧失动稳性，而被倾覆沉没。因此，在剧烈的海况条件下，浮态作业钻井船存在着被倾覆沉没的危险性，是不符合航海安全性能的。
为解决这一问题必须改变水面式钻井船的锚系设计;改变半潜式钻井船的船型结构和锚系设计。在未有解决上述问题时，应注意技术操作方法，以避免倾覆沉没。
(四)发明的内容。
人类对船舶适航性的研究，是以普通船舶为对象，以深水波为基础，研究和预测各种类型的普通船舶，在复杂的海况中，由于风、浪产生的各种应力的影响，为设计和建造适应各和海况和气象条件的各种类型的船舶，提供最佳的适航性衡量标准，以保证船舶具有最佳的航海安全性能。
人类的能源开发从陆地转入海洋以后，为了海洋勘探和开发石油的需要，出现了一种新型的特种船舶-“钻井船”。它是把船体和钻井平台、钻井设备结合在一起的特种船舶，目前世界上已有的“钻井船，”大致上可以分为三种A、水面式钻井船，它需要处于浮态状况下作业。
B、半潜式钻井船，它可以处于浮态状况下作业，也可以以支撑在海底状况下作业。
C、自升式钻井船，它以支撑在海底状况下作业。
由于研究的对象变化了。如当钻井船以支撑在海底状况下作业时，平台与水面脱离接触，它已经不是“自由浮体”了，原有的适航性研究并未有研究这一情况，另外，以支撑在海底作业时，一般在水深小于五十米的浅水大陆架上作业，此时，深水波的理论也无效了。
当“钻井船”处于浮态作业时，它受到钻泊定位系统的约束，在剧烈海况时，特别是波浪升沉力引起钻井船发生升沉时，它已丧失了一定的自由，我们把它称为“失去了自由的自由浮体”。这方面的问题，原有的适航性研究并未有加以研究。
另外，对普通船舶的适航性研究，是忽略长周期波-潮汐波、涌、风暴潮、孤立波的影响的。但长周期波的影响，也足以导致钻井船的倾覆沉没的。
根据以上原因，在钻井船出现的现代条件下，要求我们对适航性理论进行新的探索。为了海洋石油事业的发展;为了保障海上人命安全;为了人类科学技术的进步。我们也有责任去探索。
由于人类在设计和建造浮态作业钻井船时，未有充分研究和解决以上的问题，所以在剧烈的海况条件下，浮态作业钻井船存在着被倾覆沉没的危险，是不具备航海安全性能的，即是不适航的。
按照目前的钻井船结构和锚系设置，浮态作业钻井船受锚泊定位系统和钻井系统约束的情况(参阅附图1，水面式钻井船浮态作业时受约束的情况。附图2，半潜式钻井船浮态作业时受约束的情况)。
当剧烈海况出现时，如钻井船某一舷(或方向)受力时，波浪升沉力与锚系约束力共同产生的巨大冲量，足以使受力舷(或方向的锚链破断，在风浪和锚系的共同作用下，使钻井船向另一舷(或另一方向)产生一个大的倾角(参阅附图3，水面式钻井船向另一舷倾侧的情况。附图4，半潜式钻井船向另一方向倾侧的情况)。当出现这一情况时，钻井船的动稳性曲线将发生变化(参阅附图5，水面式钻井船动稳性曲线的变化。附图6，半潜式钻井船动稳性曲线的变化)。即当钻井船正浮时，钻井船的动稳性曲线水面式钻井船正浮时面积(A+B)≥1.4(B+C)面积(A)＞面积(C)水面式钻井船具有足够的动稳性能。
当水面式钻井船在波浪与锚系共同作用下产生一个大倾角时，将出现面积(C)＞面积(A)钻井船丧失动稳性，将被倾覆沉没。
半潜式钻井船正浮时面积(A+B)≥1.3(B+C)面积(A)＞面积(C)半潜式钻井船具有足够的动稳性能。
当半潜式钻井船在波浪与锚系共同作用下产生一个大倾角时(可以是横倾，也可以是纵倾)。将出现面积(C)＞面积(A)钻井船丧失动稳性，将被倾覆沉没。
由于人类在设计和建造浮态作业钻井船时，未有充分研究和解决这方面的问题，人类已为此付出了高昂的(包括巨大的物质财富和人员生命)代价。
我们根据以上原理和原水面式钻井船的船舶结构与锚泊定位系统设计，提出改变水面式钻井船的锚泊定位系统布设的设计，可以达到在剧烈海况条件下，进行浮态作业时，避免钻井船被倾覆沉没的目的。
A、水面式钻井船原有的锚泊定位系统设计。
原水面式钻井船(如爪哇海号＜JAVA SEA)是一套有十个布点的自足式锚泊定位系统。十个锚，每个重量为13.65吨，八根为2 3/4 英寸的锚链，长度为914米。二根为3英寸的钢丝缆，长度为914米。其布设位置见附图7，原水面式钻井船的锚系布设。
B、改革水面式钻井船的锚泊定位系统布设的方案。
新的水面式钻井船的锚泊定位系统布设方案，是把十个锚减少为八个锚，其布设位置都集中在船首和船尾，即船首四门，船尾四门。当钻井船需要定位钻井时，除船首左、右舷两门锚从船首抛出外，船首左舷第二门锚和船首右舷第二门锚，将从左、右舷的适当位置抛出，利用左、右舷第二锚机和锚链调整定位。
船尾左、右舷第四门锚从船尾抛出定位。船尾的左、右舷第三门锚，从左、右舷的适当位置抛出，利用船上设置的左、右舷第三部锚机和锚链调节定位。参阅附图8，新的水面式钻井船布设方案。
这样，当水面式钻井船处于浮态作业时，即使出现剧烈的海况，只要把设置在左、右舷第二、三部锚机的锚链放松(或解开)，并放松船首尾的锚链，使钻井船处于正浮的锚泊状态。这时，风、浪和锚系的作用力，始终作用于船的首、尾位置上，使钻井船产生一定的纵倾角。
由于水面式钻井船和普通船舶一样，总是船长(L)比船宽(B)大得多，如(爪哇海号)(JAVA SEA)船长L＝121.92米;型宽B＝20.0米，其长宽比为(L)/(B) ＝6.096因此，它的纵稳心(ML)一般都比船舶重心(G)高得多，其复原力矩始终是正值，所以当船舶发生纵倾时，通常都处于稳定状态。即当船舶发生一个纵倾角时，其动稳性曲线难以出现面积(C)＞面积(A)的情况。
(五)发明与现有技术相比所具有的优点或者积极效果。
采用新技术后，将可避免浮态作业钻井船被倾覆沉没，因为沉没一艘浮态作业钻井船，将损失数千万美元的财富和成百人的生命，其积极效果是明显的。
其有关著作《波浪、锚系与钻井船稳定》也将成为人类科学技术的宝贵财富。
(六)附图符号说明1、M-锚机;
2、PA1-左舷第一锚，PA2-左舷第二锚。余类推;
3、SA1-右舷第一锚;
SA2-右舷第二锚。余类推;
4、
-锚链联接卸扣。
补正 85102609文件名称 页 行 补正前 补正后说明书 2 4 第20字“和” 改为“种”字2 19 第20字“钻” 改为“锚”字5 19 最后一节“新的水 改为“新的水面式钻井面式钻井船布设方案”。 船锚系布设方案。”
权利要求
1.根据新的观点，提出的防止浮态作业钻井船在剧烈海况条件下，被倾覆沉没的有关技术。
2.根据新的观点，所提出的改变水面式钻井船锚泊定位系统的设计方案。
专利摘要
由于人类在设计和建造浮态作业钻井船(包括水面式钻井船和半潜式钻井船)时，未有充分地研究和解决在剧烈海况条件下，在波浪和锚系的共同影响下，可以使浮态作业钻井船丧失动稳性，而被倾覆沉没。因此，在剧烈的海况条件下，浮态作业钻井船存在着被倾覆沉没的危险性，是不符合航海安全性能的。为了解决这一问题，必须改变水面式钻井船的锚泊定位系统的设计；改变半潜式钻井船的船型结构和锚系设计。在未有解决上述问题时，应注意技术操作方法，以避免倾覆沉没。
文档编号B63B21/50GK85102609SQ85102609
公开日1986年2月10日 申请日期1985年4月8日
发明者梁叔禹 申请人:梁叔禹导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan