CN103917439A - 具有外置柱的离岸平台 - Google Patents

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Abstract

一种张力腿平台(TLP)(100)，包括具有大体上多边形横截面的浮力柱(110,510,610,710,810,910,1010,1110,1210,1310)，以及使相邻柱互连的浮筒(112,512,712,812,912,1112,1212,1312)。在某些实施例中，所述多边形横截面的至少一条轴与壳体的中心竖向轴线大体上沿径向对准。一些实施例包括安装在浮力柱的不同表面上的链束廊(30a,30b,130,930,930',1030,1130)。在TLP的一个实施例中，链束廊(1192)安装到浮筒(1112)的外表面上。还公开了一种半沉台(200,300)，其包括具有大体上矩形的横截面、内表面、外表面和一对相对的侧表面的浮力柱(210)、连接在相邻的柱之间的多个浮筒。张力腿平台和半沉台的浮筒大体上为矩形截面，且各个浮筒的大体上竖向的外表面可在大致在柱(210)的最外部面内侧的位置处连接到相邻柱的侧表面上。

Description

具有外置柱的离岸平台
相关申请的交叉引用
本国际申请请求享有通过引用并入本文中的于2011年7月1日提交的美国申请No.13/ 175,502的权益。
关于联邦政府资助研究或开发的声明
不适用。
技术领域
本发明涉及离岸平台。更具体而言，其涉及张力腿平台(TLP)。
背景技术
张力腿平台(TLP)为沿竖向系泊的浮动结构，其通常用于油和/或气的离岸开采，且特别适用于大于大约1000英尺的水深。
平台通过在结构的各个转角处组合的系绳或链束(tendon)来永久性地系泊。成组的系绳称为张力腿。系绳具有相对较高的轴向刚性(低弹性)，使得消除了平台的实际上所有竖向运动。这允许平台在甲板上而非在海底上具有开采井口(通过刚性立管直接地连接到海底井上)。该特征允许进行较为廉价的完井，且允许对从油或气的储层的开采进行良好控制。
半沉台是特定类型的浮动船体，其主要支承在较大的浮筒状结构上，该结构淹没在海面的下方。操作甲板在较大的钢柱上的浮筒上方升高或许100英寸或更高。该设计具有的优点在于，淹没了与海水接触的构件的大部分区域，从而最大限度地减小了来自于风、波浪和水流的负载。半沉台可在较宽范围的水深内操作，包括深水。单元可使用动态定位(DP)来停留在位置上，且/或借助于终止于海底中的桩或锚的悬链式系泊线来锚定。半沉台可取决于它们所装备的设备而用于钻探、修井操作和开采平台。在配备有钻探成套设备时，它们通常称为半沉台钻探装置。
由SBM Atlantia Inc(Houston, Texas)提供的DeepDraftSemi ?船体是一种配备有油和气的开采设备的半沉台，其适用于在极端深水的情况下使用。该单元设计成优化船体运动，以适应钢悬链立管(SCR)。
多种TLP和半沉台设计是本领域中已知的。以下专利描述各种实例。
美国专利No.7,462,000公开了一种张力腿平台，其包括甲板，甲板支承在三个或更多柱的上端上，柱在其下端处通过水平设置的浮筒互连。柱从甲板到浮筒向内和向上倾斜。在柱处连接的链束将平台锚定到海底上。倾斜的柱的底座和链束的覆盖区域大于支承在柱的上端上的甲板的覆盖区域。
美国专利No.4,585,373描述了一种张力腿平台，其具有位于普通张力腿平台结构外的外部浮力柱。外柱设计成减小张力腿平台的纵摇周期(pitch period)，使其远离在特定海洋位置处遇到的最大波谱能量的集中点。张力腿的纵摇周期的该变化可以说减小了平台的张力腿中的循环疲劳应力，从而延长了平台结构的使用寿命。
美国专利No.6,024,040描述了一种包括在海面上方的上部驳船的离岸采油平台。驳船通过形成浮力罐的部分地淹没的竖向连接腿连接到完全淹没的中空下部底座上。腿沿其淹没高度包括至少两个连续部分。具有实心壁的第一部分界定封闭空间，且形成浮力罐。具有开口侧壁的第二部分具有内部空间，内部空间通向周围的海洋环境。
美国专利No.6,652,192描述了一种抑制起伏的浮动离岸钻探和开采平台，其具有竖向柱、连接相邻的柱的侧向桁架、由竖向桁架腿从柱的底部支承的较深淹没的水平板，以及由柱支承的顶侧甲板。侧向桁架在柱下端附近连接相邻的柱，以提高平台的结构完整性。在平台下水和在相对较浅的水中牵引期间，桁架腿装载在各个柱内的轴中，且板刚好被承载在柱的下端下方。在平台已经浮动至深水钻探和开采地点之后，桁架腿从柱轴下降，以将板降低至深吃水，以用于减小波的力的作用，且向平台提供了起伏和竖向运动的阻力。然后，除去柱轴中的水，升高平台，以便甲板处于水面上方期望的高度处。
美国专利No.3,982,401描述了一种用于在离岸水域操作的半沉式海上结构，其包括由浮力基础结构支承的工作甲板。该基础结构包括可分离的锚单元，其可下降到离岸地点的海底，且此后加配重以便调节浮动结构的位置。在锚与结构之间延伸的张紧线将后者向下拉动到其正常浮动位置的下方。外侧的锚线用于相对于其在钻探地点上的位置沿侧向定位该结构。
美国专利No.6,347,912描述了一种用于从离岸储层采油的设备，其包括半沉式平台、将平台连接到海床上的至少一个立管，以及用于张紧立管的装置。用于各个立管的张紧装置包括连接到立管的主管段上的点上以用于将其朝水面拖动的至少一个淹没的浮体，以及用于拖动立管的机构。该机构安装在平台上，且应用到立管的顶端上。
美国专利No.5,558,467描述了用于在石油钻探和开采中使用的深水离岸设备，其中棱柱形的上部浮力壳体(hull)具有沿纵向延伸穿过壳体的通路。立管延伸穿过通路，且向下至海底。连接到壳体底部且向下延伸的框架结构包括多个沿竖向布置的凹部，其由沿竖向间隔开的水平水截留板限定，板提供围绕框架结构的外周的开启的窗口。窗口沿水平方向对洋流和波动提供了透过性，以减小拖曳。框架结构用于改变设备的自然周期和稳定性，以最大限度减小了设备的起伏、纵摇和横摇。框架结构的底部处的龙骨组件具有压载室，以用于使设备能够水平地浮动，且克服沿竖向方向的倾斜来稳定设备。
美国专利No.4,850,744描述了一种半沉式吃水深的平台，其包括完全淹没的下部壳体，以及从下部壳体延伸至上部壳体的多个稳定柱。至少一个柱具有适于减小柱的动态波区域的一部分内的水平面面积且增大平台的自然起伏周期的器件。
美国专利No.4,723,875描述了一种用于自升型海上结构的深水支承组件，其包括支承底座、在底座中的桩引导件(桩穿过其中来将支承底座锚定到海底)、容纳灌浆材料且适于与自升结构匹配以提供锚定基础的容置部，以及用于在海表面下方的固定高度处支承容置部的支承结构。在一种形式中，张力腿支承组件提供来替代塔架组件。张力腿组件还包括支承底座结构、用于将支承底座结构锚定到海底上的器件，以及容纳灌浆材料且适于与自升结构匹配以提供锚定基础的容置部器件。然而，容置部器件设有压载和卸压载室，其允许容置部器件用作张力腿平台，张力腿平台可由张力缆索从底座结构支承，一旦缆索在组装期间已经固定到经压载容置部器件，则张力缆索与由对平台进行卸压载产生的浮力相反地作用。
美国专利No.3,837,309描述了一种浮动离岸装置，其包括不透水的壳体，其适于压载至淹没级，且在被淹没时，由可相对于壳体摇摆的浮力器件固持就位。紧固到船体上的结构柱在水的上方延伸，且在装置处于可操作的工作位置时将可浮动的平台支承在水上方。当装置移动时，平台支托在船体上。
美国专利No.4,169,424描述了一种在经历波动作用的海洋中使用的张力腿浮力结构，其包括浮力区段、支托在海床上的锚定区段，以及使浮力区段与锚定区段连接以允许浮力区段相对于锚定区段移动的多条平行的系绳。设计参数选择为使得浮力区段沿波行进方向的线性振荡的自然周期、浮力区段沿垂直于波行进方向的水平方向的线性振荡的自然周期，以及浮力区段围绕浮力区段结构的竖向轴线的旋转振荡的自然周期大于50秒。
美国专利No.4,906,139描述了一种离岸井测试平台系统，其包括由多条沿侧向延伸的张紧缆索限制在水面下方的淹没的浮筒、连接到淹没的浮筒上的平台结构(其上部在水面上方延伸)，以及将井连接到水面上方的井测试平台甲板上的柔性立管。
美国专利No.5,012,756描述了一种具有完全或部分地淹没的浮筒的浮动结构，浮筒为离岸钻探平台提供浮力，其中甲板位于附接到浮筒上的柱上。单独的淹没的压载单元附接到浮筒上，以助于稳定浮动结构且改善其在波浪中的运动。压载单元在水平平面中与浮筒的范围为大致相同大小，且在各个转角处通过延伸穿过浮筒且在浮筒下方的至少三个竖向支柱附接到浮动结构上。支柱附接成使得它们可连接到浮筒的顶侧上的锁定装置上，或从浮筒的顶侧上的锁定装置除去。在支柱的上端处提供了附接头部，附接头部可连接到升降装置上或从升降装置除去，如，由安装在平台上的绞盘驱动的缆线。
美国专利No.4,829,928描述了一种海洋平台，其具有悬挂在平台的其余部分上的负浮力浮筒，以延长起伏共振周期。链束将浮筒悬挂在一定深度处，在该深度处，动态波的力在一般出现高达大约15秒的周期的海中实质上不会直接地作用于浮筒上，但在大约15秒以上的周期的海中作用于浮筒上。柱和上部浮筒为平台提供浮力。
美国专利No.4,864,958描述了一种船舶水线平面面积保护(SWAP)类型的锚定平台。该平台为SWAP型自由浮动平台的类似设计，SWAP型自由浮动平台具有附加元件：竖向中空柱的向下延伸部、张紧的锚链、悬链式系泊线和锚定件，包括浮筒的基础部、压载物、锚定组件，以及井模板。
美国专利No.5,707,178描述了一种用于张力腿平台的张力底座。浮力底座淹没在水面下方，且利用底座链束固持到海底上的基础部上。浮力底座可附接到定位在浮力底座上方的张力腿船体的系泊链束上。浮力底座可有选择地压载，以控制底座链束中的张力。附加的浮力底座和连接链束可延长总体结构的深度。系泊线可连接在浮力底座与海底之间，以限制浮力底座的侧向移动。浮力底座产生淹没的基础部，其可以说缩短了常规张力腿平台的所需的长度。张力腿平台可与浮力底座分开，且移动至另一个位置。
美国专利No.4,626,137描述了一种淹没式多用途设施，其使用锚定系绳和平衡的浮力物/压载物来将设施保持就位。漂浮由使用一条或多条缆索或其它略微柔性的栓系器件将设施系到海底上来控制。
美国专利No.6,478,511描述了一种浮动系统，其通过由一条或若干条竖向的或几乎竖向的张紧线保持在海床上的位置，张紧线由对疲劳应力不非常敏感的材料制成，且一条或多条张紧线以独立于与外部负载的作用下的浮动系统的动态行为相关联的疲劳现象的方式来确定尺寸。
美国专利No.4,585,373描述了一种用于张力腿平台的纵摇周期缩短设备。张力腿平台设有定位在普通张力腿平台结构外的外部浮力柱。外柱减小张力腿平台的纵摇周期，使其远离在特定海洋位置处遇到的最大波谱能量的集中点。张力腿平台的纵摇周期以此方式的变化可以说减小了平台的张力腿中的循环疲劳应力，且从而延长了平台结构的使用寿命。
美国专利No.6,431,167示出了现有技术的多种离岸平台，且还描述了一种基于链束的浮动结构，其具有带充分固定的压载物的浮动壳体，以将浮动结构的重心置于壳体的浮力中心下方。联接到壳体的上端上的支承结构将上层结构支承和升高到水面上方。软链束附接在壳体与海底之间。软链束的竖向刚度导致浮动结构具有至少二十秒的起伏自然周期。
美国专利No.6,718,901描述了一种"可延伸的漂浮平台"，其具有浮筒上的浮力设备甲板，在浮筒上具有长形腿，各个腿分别包括浮力浮体，浮体可动地延伸穿过甲板中的相应开口。从甲板上的绞盘延伸的链穿入浮筒上的导缆孔，且连接回甲板上。链被上紧以将甲板固定到浮筒上，以共同移动至离岸位置。链松开，且浮筒和腿浮体被压载，使得浮筒和腿浮体下沉到浮动甲板下方。然后，链再上紧，直到腿浮体上的卡爪接合甲板。浮筒和腿浮体中的至少一者的浮力增大，使得甲板从而升高到水面的上方。链连接到围绕离岸井地点周围的系泊线上，且升高的甲板和淹没的浮筒利用绞盘保持在该地点上的所选位置。
美国专利公告第2005 / 0084336 A1描述了一种用于可延伸的漂浮平台(一种吃水深的半沉式平台)的甲板与柱的连接。可延伸的漂浮平台具有甲板和安装在甲板中的腿井中的浮力柱，以用于从升高位置沿竖向移动至淹没位置。当柱处于淹没位置时，连接组件将柱固定到甲板上。在连接组件中，当柱下降到其淹没位置时，各个柱的顶部附近的多个第一引导元件由围绕各个腿井固定到甲板上的多个互补的第二引导元件接合。当第一引导元件与第二引导元件接合时，锁定机构可在柱与甲板之间操作。第一引导元件和第二引导元件可构造成使得甲板与柱之间的连接可通过过度压载柱和/或通过将柱焊接到甲板上来加强。
美国专利No.7,854,570描述了一种无浮筒张力腿平台(TLP)，其具有由水上的甲板支承结构连接的多个浮力柱。该设计消除了对在水面刺穿柱之间延伸的海底浮筒的需要。在某些实施例中，柱的浮力通过附加增大的直径(和/或截面面积)的海底区段来增大，以提供由现有技术的TLP的浮筒供给的浮力。无浮筒TLP在水平平面和竖向平面上具有小于在柱之间具有浮筒的等同承载能力的常规多柱TLP的海底投影面积。表面面积这样减小产生了平台对洋流和波动作用的响应的对应减小，且因此允许使用较小和/或较不昂贵的系泊系统。此外，较小竖向投影面积导致较短的自然周期，这使得根据本发明的无浮筒TLP能够在常规TLP由于其较长的自然周期而不可使用的水深中使用。多柱TLP中缺少浮筒还具有为立管提供与平台的甲板连接的无阻碍路径的附加利益。
美国专利No.6,447,208描述了一种用于支承离岸平台的延伸底座的张力腿基础结构，其中基础结构包括围绕基础结构的中心轴线设置且由至少一个浮筒互连的多个支承柱。各个柱均包括水上部分和淹没部分。基础结构还包括从柱和/或浮筒辐射出的多个翼或臂，各个翼均将从翼延伸的至少一条链束固定到海底上的锚上。可以说，翼最大限度地减小了基础结构中的平移移动和旋转弯曲，从而减小了链束及其连接部的疲劳。
美国专利No.7,140,317描述了一种在离岸应用中使用的中心浮筒半沉式浮动平台，其具有壳体构造，该构造包括竖向支承柱、在柱内侧设置在柱下端处的中心浮筒结构，以及支承在柱的上端处的甲板结构。竖向柱和浮筒结构大致由平板构成。竖向柱邻近中心浮筒的外周，且具有带有从壳体的中点沿径向向外定向的长轴的横截面形状，以及设置在从浮筒外周向外的一定距离处的中心竖向轴线。立管可支承在浮筒的内侧或外侧上，且延伸至甲板，且结构可通过系泊线锚定，系泊线沿柱的外侧面延伸，柱的外侧面从其下端沿径向向外和向下延伸。
附图说明
图1为具有根据本发明的第一实施例的壳体的张力腿平台的等距视图。
图2为具有根据本发明的第一实施例的壳体和悬链线系泊系统的半沉式开采平台的等距视图。
图3为具有根据本发明的第一实施例的壳体且配备有悬链线系泊系统的半沉式钻探装置的等距视图。可选的动态定位(DP)系统的方位推进器以阴影示出。
图4A为根据本发明的第一实施例的TLP壳体的等距视图。
图4B为图4A中所示的壳体的俯视平面视图。
图5A为根据本发明的第二实施例的TLP壳体的等距视图。
图5B为图5A中示出的壳体的俯视平面视图。
图6A为根据本发明的第三实施例的TLP壳体的等距视图。
图6B为图6A中示出的壳体的俯视平面视图。
图7A为根据本发明的第四实施例的TLP壳体的等距视图。
图7B为图7A中示出的壳体的俯视平面视图。
图8A为根据本发明的第五实施例的TLP壳体的等距视图。
图8B为图8A中示出的壳体的俯视平面视图。
图9A为根据本发明的第六实施例的TLP壳体的局部等距视图。
图9B为图9A中所示的壳体的局部横截面视图。
图10A为根据本发明的第七实施例的TLP壳体的局部等距视图。
图10B为图10A中所示的壳体的局部横截面视图。
图11A为根据本发明的第八实施例的TLP壳体的局部等距视图。
图11B为图11A中所示的壳体的局部俯视平面视图。
图12A为根据本发明的第九实施例的TLP壳体的局部等距视图。
图12B为图12A中所示的壳体的局部俯视平面视图。
图13A为根据本发明的第十实施例的TLP壳体的等距视图。
图13B为图13A中示出的壳体的俯视平面视图。
图14为图13B中的俯视平面视图，其中添加了线来示出相邻的链束廊(porch)之间的角。
具体实施方式
本发明可通过参照某些示范性实施例来最佳地理解。图1绘出了安装在离岸位置处的根据本发明的第一实施例的TLP100。如对于张力腿平台常见的是，船体(包括柱110和浮筒112)的浮动壳体通过链束132锚定到海底，链束132张紧来保持船体，使得其安装状态中的吃水线高于在其自由浮动状态中的吃水线。该布置消除了结构的大部分竖向移动。
TLP100包括甲板138，甲板138可构造成适合业主或运营商的特定需要。用于油和气开采操作的典型甲板布局在图1中示出，且包括处理设备144、直升机着陆设施148、船员居住区150和装载起重机146。悬链立管134和/或竖向立管(未示出)可由TLP从浮筒112、柱110或甲板138上的立管支承件136来支承。
柱110具有大体上矩形的横截面，且定向成使得横截面的长轴与船体的中心轴线大体上对准。如图1中所示的实施例所示，柱110可包含多个不同的区段。例如，最下方的区段具有直侧和转角，其中链束廊130附接到外侧面126和相邻的侧壁128上。柱110的上部区段具有弯曲转角区段118，其连接相邻的侧面板和可大体上平坦的内侧或外侧面板。弯曲区段118可具有单个曲率半径、复合的曲率半径，或一般性的弯曲形状。柱110的过渡区段可利用混合转角件122将具有弯曲转角118的上部区段连结到具有正方形转角120的下部区段上。在某些海洋气象条件下，响应于波和流，具有弯曲转角区段的柱可呈现出比具有仅直转角的柱更有利的流体动力性质。
甲板结构138在柱110的上表面116上方延伸。在某些实施例中，甲板138(或井口甲板140)可支承在柱的上表面116上，而在其它实施例中，可提供单独的甲板支承器件，这将在下文中更完整描述。
浮筒112使相邻的柱互连，以形成限定中心开口114的浮筒环。在图1的实施例中，柱110的内侧面124与相邻的浮筒112的内侧面大体上齐平。浮筒112的外表面152在内侧面124和外侧面126中间的位置处与柱110的侧表面128相交。外侧面152和/或内侧面125上的一个或多个弯曲区段153可合并，使得存在浮筒112与柱110的侧表面128的大体上正交相交。在所示的实施例中，浮筒112的纵轴线与柱110的底座区段大致在底座区段的中点处相交。
浮筒112可包括多个内部隔间(未示出)，其可包括本领域中常见的浮力罐、压载罐和/或储存罐。
甲板138可为单独的可拆卸的单元，从而便于制造和安装两者。在某些应用中，已经发现有利的是在将结构的壳体部分安装到操作地点处之后使用重型升降浮式起重机来将甲板设在TLP的柱上。
甲板支承部件142在结构上互连上部甲板138和井口甲板140。在某些实施例中，上部甲板、井口甲板和甲板支承部件可包括桁架型结构。甲板的几何形状不必与壳体或甲板支承结构的几何形状相同。
在其安装状态下的平台的标称吃水线与井口甲板140的下侧之间的距离称为空隙。该距离通常选择成超过平台的设计风暴的波高度，以便平台不会经历可能的灾难性上升力，如果允许波撞击甲板，则可能出现灾难性的上升力。
图2中示出了本发明的第二实施例。该实施例为使用多条悬链式锚定线260系泊就位的半沉式开采船体200，线260连接到海底(未示出)上的锚定器件上。锚线260的路线为穿过邻近柱210的下端的导缆孔258，且沿柱210的外侧面向上至绞盘254，绞盘254安装到悬台256上。绞盘254可用于张紧锚线260。在某些实施例中，绞盘254可用于有选择地调整锚线260的放出和张紧，以便实现半沉台200的侧向移动。
半沉台200的壳体为与图1中所示的TLP100中使用的相同构造。
图3示出了本发明的第三实施例，其为半沉式钻探装置300。钻探装置300的壳体和锚定器件可与半沉台200的那些大致相同。然而，甲板338配备有井架362，其可用于支承容纳在竖向立管364内的钻柱，竖向立管364连接到海底上的井口上。
图3中还示出(以阴影示出)可选的方位推进器366，其可为动态定位(DP)系统的构件。动态定位为用于浮动单元的保持静止的系统，其使用推进器来以动态控制模式补偿风、波浪和洋流的力，以将单元在海上保持在预定位置和方位。动态定位系统可用于代替悬链锚定线360。
在TLP100和半沉台200和300(分别在图1、图2和图3中)中单独使用的壳体结构在图4A和图4B中示出。在图4A和图4B中可见的是甲板支承杆468，其可用于将甲板结构438(以阴影示出)支承在壳体400上。
甲板支承杆468可连接到柱上表面416和柱内表面424上，使得柱面424为主要承载部件。以此方式，柱的内部结构可相对于仅由上表面416支承甲板438的情况下所需的减小。
图5A和图5B中示出了本发明的第二实施例。在该实施例中，浮筒环在柱510的内侧面524的内侧延伸，且包括内浮筒部分570，其刚好位于各个柱510的内侧面524的下部的内侧。在该实施例中，浮筒512的纵轴线在一点处与柱510的侧面528相交，该点在柱510的中线与内侧面524和侧面528之间的接合处的中间。
图6A和图6B中示出了具有锥形柱的本发明的实施例。柱610具有部分672，其中柱的截面面积随着离上表面616的距离的增大而逐渐增大。柱610的内侧面624可与TLP100(如图1中所示)的内侧面124大致相同，且可为用于甲板支承杆668的主要承载部件。外表面674可相对于垂线倾斜，且弯曲表面676可连结外表面674和侧表面628。锥形柱610的使用可允许TLP壳体600使用少于TLP100的壳体所需的材料来构成。
图7A和图7B中示出了具有TLP壳体500(见图5A和图5B)的浮筒结构和TLP壳体600(见图6A和图6B)的锥形柱结构的本发明的实施例。浮筒环在柱710的内侧面724的内侧延伸，且包括内浮筒部分770，其刚好位于各个柱710的内侧面724的下部的内侧。在该实施例中，浮筒712的纵轴线在一点处与柱710的侧面728相交，该点在柱710的中线与内侧面724和侧面728之间的接合处的中间。柱710具有部分772，其中柱的截面面积随着离上表面716的距离的增大而逐渐增大。柱710的内侧面724可与TLP100(如图1中所示)的内侧面124大致相同，且可为用于甲板支承杆768的主要承载部件。外表面774可相对于垂线倾斜，且弯曲表面776可连结外表面774和侧表面728。锥形柱710的使用可允许TLP壳体700使用少于TLP壳体500所需的材料来构成。
图8A和图8B示出了本发明的实施例，其中柱810在浮筒环的外侧。浮筒环在柱810的内侧面824的内侧延伸，且包括内浮筒部分880，其刚好位于各个柱810的内侧面824的下部的内侧。浮筒环的内表面878可在相邻直区段之间包括一个或多个弯曲区段884。在该实施例中，浮筒812(其可包括弯曲区段882)的外侧面852在侧面828与内侧面824的接合处与柱810相交。
图9A和图9B中示出了本发明的第六实施例。在该实施例中，柱910具有弯曲转角区段986，其大致延伸至柱910的底部。在该实施例中，链束廊930和930'可比在柱底部区段具有正方形转角(例如，图1至图4中的壳体)的实施例中更近地靠在一起。弯曲转角区段986可改善壳体900响应于海洋的波浪和洋流的流体动力性质。浮筒912的外表面952可包括弯曲部分988，其构造成使得浮筒外表面952与柱侧表面928大致正交相交。
图10A和图10B中示出的本发明的第七实施例包括在各个柱1010的外侧面1026上的成三个并排的一组1090的链束廊1030。
图11A和图11B绘出了本发明的第八实施例。TLP壳体1100具有与图1至图4中所示的壳体相同的总体构造。然而，壳体1100具有附接到浮筒1112的外侧面1152上的安装在浮筒上的链束廊1192。这些安装在浮筒上的链束廊1192可为附接到柱1100的相邻侧面1128上的更常规的安装在柱上的链束廊1130的补充。如果期望这样，则柱1110的外侧面1126可没有链束廊。
图12A和图12B绘出了本发明的第九实施例。不同于具有大体上矩形的柱的图1至图4中所示的壳体，TLP壳体1200具有5侧式柱1210，其具有两个大体上正交的侧表面1228和连接在侧表面之间的三个相邻的外表面1226a、1226b和1226c。柱1210可具有弯曲转角区段1218，其连接侧面板1228和可大体上平坦的外侧面板1226a或1226c。此外，弯曲区段1218可用于将外侧面板1226a连接至1226b和将1226b连接至1226c。弯曲区段1218可具有单个曲率半径、复合的曲率半径，或一般性的弯曲形状。
多个浮筒1212连接在相邻的柱1210之间，浮筒具有大体上矩形的截面和大体上竖向的外表面1252，该外表面1252在柱1210的外表面1226的内侧的位置处连接到相邻柱的侧表面1228上。
链束廊1230可安装到外表面1226a、1226b和/或1226c中的一个或多个上。在又一些实施例中，链束廊可在柱表面1228和浮筒表面1252的接合处的外侧安装到柱侧表面1228上。此类链束廊可为外表面1226a和1226c或1226c上的链束廊的补充或替代。
图13A和图13B绘出了本发明的第十实施例。TLP壳体1300具有矩形柱1310，其具有与外表面1326相对的两个侧表面1328a和1328b，以及连接在侧表面之间的相对的内侧柱表面1324。柱1310可具有弯曲转角区段1318，其将侧面板1328连接到可大体上平坦的外侧面板1326和/或内侧面板1324上。如示出的实施例中所示，弯曲转角区段1318可用于柱1310的上部中，而下部具有正方形转角。弯曲区段1318可具有单个曲率半径、复合的曲率半径，或一般性的弯曲形状。
多个浮筒1312连接在相邻的柱1310之间，浮筒具有大体上矩形的截面和大体上竖向的外表面1352，该外表面1352在柱1310的外表面1326的内侧的位置处连接到相邻柱的侧表面1328上。浮筒的内表面可与柱1310的内表面1324齐平。在该实施例中，浮筒1312包括大致直的区段。
链束廊1330可在柱表面1328和浮筒竖向表面1352的接合处的外侧安装到外侧柱面1326和侧表面1328a和/或1328b中的一个或多个上。将认识到的是，根据本发明的TLP允许链束廊在多个链束廊连接到单个柱上时位于柱的相邻面上。
现在参看图14，可以看到根据本发明的一个实施例的张力腿平台可包括：具有多边形横截面的多个浮力柱10，在各个柱上有至少两个链束廊30，相邻的链束廊30a和30b构造成使得垂直于第一链束廊30a安装在其上的柱的表面28且穿过第一链束廊的链束支座31的中心的第一线L1与垂直于相邻的第二链束廊30b安装在其上的柱10的表面26且穿过第二链束廊30b的链束支座的中心的第二线L2成大于零度且小于或等于90度的角度α；以及连接在相邻的柱10之间的多个浮筒12。
尽管已经参照某些优选实施例详细描述了本发明，但变型和改型存在于如所附权利要求描述和限定的本发明的范围和精神内。

Claims (45)

1. 一种张力腿平台，包括：
具有多边形横截面的多个浮力柱；
在各个柱上的至少两个链束廊，相邻的链束廊构造成使得第一线与第二线成大于零度且小于或等于90度的角，所述第一线垂直于第一链束廊安装在其上的所述柱的表面且穿过所述第一链束廊的链束支座的中心，所述第二线垂直于相邻的第二链束廊安装在其上的所述柱的表面且穿过所述第二链束廊的链束支座的中心；以及
连接在相邻柱之间的多个浮筒。
2. 根据权利要求1所述的张力腿平台，其特征在于，所述柱具有大体上矩形的横截面。
3. 根据权利要求2所述的张力腿平台，其特征在于，各个柱的大体上矩形的横截面的长轴与所述平台的中心竖向轴线对准，且各个柱均包括内表面、外表面，以及一对相对的侧表面，并且所述链束廊附接到各个柱的外表面和至少一个侧表面上。
4. 根据权利要求3所述的张力腿平台，其特征在于，所述浮筒具有大体上矩形的横截面，以及在所述柱的外表面内侧的位置处连接到相邻柱的侧表面上的大体上竖向的外表面。
5. 一种张力腿平台，包括：
多个浮力柱，其具有内表面、外表面、一对相对的侧表面，以及大体上矩形的横截面，所述横截面的长轴与所述平台的中心竖向轴线对准；
连接在相邻的柱之间的多个浮筒，所述浮筒具有大体上矩形的截面，以及大体上竖向的外表面，所述外表面在所述柱的外表面内侧的位置处连接到相邻柱的侧表面上。
6. 根据权利要求5所述的张力腿平台，其特征在于，所述张力腿平台还在所述浮筒的大体上竖向的外表面上、邻近所述浮筒连接到其上的柱包括至少一个弯曲区段。
7. 根据权利要求6所述的张力腿平台，其特征在于，所述弯曲区段构造成使得其提供所述浮筒的外表面和所述柱的侧表面的大致正交相交。
8. 根据权利要求5所述的张力腿平台，其特征在于，所述浮筒的内表面与所述柱的内表面大致齐平。
9. 根据权利要求8所述的张力腿平台，其特征在于，所述浮筒的内表面在两个非平行的大致直的区段之间包括至少一个弯曲区段。
10. 根据权利要求5所述的张力腿平台，其特征在于，所述浮筒的内表面相对于所述柱的内表面内嵌。
11. 根据权利要求10所述的张力腿平台，其特征在于，所述张力腿平台还包括附接到所述柱的内表面上的浮筒区段，其在所述柱的两个相对的侧表面之间延伸。
12. 根据权利要求5所述的张力腿平台，其特征在于，所述张力腿平台还在所述柱的侧表面与内表面和外表面之间包括弯曲区段。
13. 根据权利要求5所述的张力腿平台，其特征在于，所述张力腿平台还包括在所述柱的侧表面与内表面和外表面之间具有弯曲区段的所述柱的至少一个区段，以及在所述柱的侧表面与内表面和外表面之间具有大致正交相交部的所述柱的至少一个区段。
14. 根据权利要求5所述的张力腿平台，其特征在于，各个柱的至少一部分具有随离所述柱的顶部的距离的增大而逐渐地增大面积的横截面。
15. 根据权利要求14所述的张力腿平台，其特征在于，所述柱的外表面相对于垂线倾斜，且所述内表面和所述外表面为大致竖向的。
16. 根据权利要求5所述的张力腿平台，其特征在于，所述张力腿平台还在各个柱的外表面和邻近所述外表面的各个侧表面上包括至少一个链束廊。
17. 根据权利要求5所述的张力腿平台，其特征在于，所述张力腿平台还在各个柱的各个侧表面上包括至少一个链束廊，以及在浮筒的外表面上包括至少一个链束廊。
18. 根据权利要求17所述的张力腿平台，其特征在于，各个柱的外表面没有链束廊。
19. 根据权利要求5所述的张力腿平台，其特征在于，所述张力腿平台还在各个柱的外表面上包括多个链束廊，且所述柱表面没有链束廊。
20. 一种半沉台，包括：
多个浮力柱，其具有内表面、外表面、一对相对的侧表面，以及大体上矩形的横截面，所述横截面的长轴与平台的中心竖向轴线对准；
连接在相邻的柱之间的多个浮筒，所述浮筒具有大体上矩形的截面，以及大体上竖向的外表面，所述外表面在所述柱的外表面内侧的位置处连接到相邻柱的侧表面上。
21. 根据权利要求20所述的半沉台，其特征在于，所述半沉台还在所述浮筒的大体上竖向的外表面上、邻近所述浮筒连接到其上的柱包括至少一个弯曲区段。
22. 根据权利要求21所述的半沉台，其特征在于，所述弯曲区段构造成使得其提供所述浮筒的外表面和所述柱的侧表面的大致正交相交。
23. 根据权利要求20所述的半沉台，其特征在于，所述浮筒的内表面与所述柱的内表面大致齐平。
24. 根据权利要求23所述的半沉台，其特征在于，所述浮筒的内表面在两个非平行的大致直的区段之间包括至少一个弯曲区段。
25. 根据权利要求20所述的半沉台，其特征在于，所述浮筒的内表面相对于所述柱的内表面内嵌。
26. 根据权利要求25所述的半沉台，其特征在于，所述半沉台还包括附接到所述柱的内表面上的浮筒区段，其在所述柱的两个相对的侧表面之间延伸。
27. 根据权利要求20所述的半沉台，其特征在于，所述半沉台还在所述柱的侧表面与内表面和外表面之间包括弯曲区段。
28. 根据权利要求20所述的半沉台，其特征在于，所述半沉台还包括在所述柱的侧表面与内表面和外表面之间具有弯曲区段的所述柱的至少一个区段，以及在所述柱的侧表面与内表面和外表面之间具有大致正交相交部的所述柱的至少一个区段。
29. 根据权利要求20所述的半沉台，其特征在于，各个柱的至少一部分具有随离所述柱的顶部的距离的增大而逐渐地增大面积的横截面。
30. 根据权利要求29所述的半沉台，其特征在于，所述柱的外表面相对于垂线倾斜，且所述内表面和所述外表面为大致竖向的。
31. 一种半沉式钻探装置，包括：
壳体，其基本上包括
多个浮力柱，其具有内表面、外表面、一对相对的侧表面，以及大体上矩形的横截面，所述横截面的长轴与所述平台的中心竖向轴线对准；
连接在相邻的柱之间的多个浮筒，所述浮筒具有大体上矩形的截面，以及大体上竖向的外表面，所述外表面在所述柱的外表面内侧的位置处连接到相邻柱的侧表面上； 以及
在所述柱上支承在水面上方的甲板。
32. 根据权利要求31所述的半沉式钻探装置，其特征在于，所述半沉式钻探装置还在所述浮筒的大体上竖向的外表面上、邻近所述浮筒连接到其上的柱包括至少一个弯曲区段。
33. 根据权利要求32所述的半沉式钻探装置，其特征在于，所述弯曲区段构造成使得其提供所述浮筒的外表面和所述柱的侧表面的大致正交相交。
34. 根据权利要求31所述的半沉式钻探装置，其特征在于，所述浮筒的内表面与所述柱的内表面大致齐平。
35. 根据权利要求34所述的半沉式钻探装置，其特征在于，所述浮筒的内表面在两个非平行的大致直的区段之间包括至少一个弯曲区段。
36. 根据权利要求31所述的半沉式钻探装置，其特征在于，所述浮筒的内表面相对于所述柱的内表面内嵌。
37. 根据权利要求36所述的半沉式钻探装置，其特征在于，所述半沉式钻探装置还包括附接到所述柱的内表面上的浮筒区段，其在所述柱的两个相对的侧表面之间延伸。
38. 根据权利要求31所述的半沉式钻探装置，其特征在于，所述半沉式钻探装置还在所述柱的侧表面与内表面和外表面之间包括弯曲区段。
39. 根据权利要求31所述的半沉式钻探装置，其特征在于，所述半沉式钻探装置还包括在所述柱的侧表面与内表面和外表面之间具有弯曲区段的所述柱的至少一个区段，以及在所述柱的侧表面与内表面和外表面之间具有大致正交相交部的所述柱的至少一个区段。
40. 根据权利要求31所述的半沉式钻探装置，其特征在于，各个柱的至少一部分具有随离所述柱的顶部的距离的增大而逐渐地增大面积的横截面。
41. 根据权利要求40所述的半沉式钻探装置，其特征在于，所述柱的外表面相对于垂线倾斜，且所述内表面和所述外表面为大致竖向的。
42. 根据权利要求31所述的半沉式钻探装置，其特征在于，所述半沉式钻探装置还包括附接到所述壳体上且由动态定位系统控制的多个方位推进器。
43. 一种张力腿平台，包括：
多个5侧式浮力柱，其具有两个大体上正交的侧表面和连接在所述侧表面之间的三个相邻的外表面；
连接在相邻的柱之间的多个浮筒，所述浮筒具有大体上矩形的截面，以及大体上竖向的外表面，所述外表面在所述柱的外表面内侧的位置处连接到相邻柱的侧表面上。
44. 根据权利要求43所述的张力腿平台，其特征在于，各个5侧式柱的三个外表面中的中间外表面大体上正交于连接中间外表面的横截面的中点与所述平台的中心竖向轴线的线。
45. 根据权利要求44所述的张力腿平台，其特征在于，所述张力腿平台还在各个柱的三个相邻外表面中的各个上包括链束廊。
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