CN106458305B - 直筒式浮式平台 - Google Patents

Abstract

一种直筒式浮式平台(1)，包括浮体(100)、上部设施(200)与定位系统(300)，上部设施(200)设置于浮体(100)的顶部，浮体通过定位系统(300)系泊；浮体的直立简体(110)包括竖向结构与水平结构，竖向结构与水平结构分隔形成多个径向储液单元(120)，每个径向储液单元包括一个U形连通压载舱(121)与一个储液舱(122)；U形连通压载舱(121)包括一个内侧垂直舱、一个外侧垂直舱和一个连接内、外侧垂直舱底部的水平底舱，以及连通内、外侧垂直舱上端顶部的管道；储液舱位于内、外侧垂直舱之间，且位于水平底舱上方；浮体(100)还包括环绕于直立的外筒壁下部的减动结构(130)。由此，直筒式浮式平台浮态不变或近似不变。还提出了另一种直筒式浮式平台。

Description

直筒式浮式平台

技术领域

本发明涉及海上石油天然气勘探、开发和生产的浮式平台技术领域，特别涉及一种具有钻采储和干式井口功能的直筒式浮式平台。

背景技术

从直筒式浮式平台(MONO-HULL FLOATER/SINGLE COLUMN FLOATER)提出至今，已形成多种不同的概念。主要包括：1、圆锥体浮筒平台(TENTECH BUEYFORM)；2、半潜式单浮体平台(SEMO--SEMI-SUBMERSIBLE MONOHULL)；3、专利US 6945736 B2所描述的浮式平台；以及本申请人提出三种浮式平台：4、带底部轮圈式固定压载舱的浮式平台(CN 101980917 B和US 8292546 B2)；5、混凝土-钢板复合壁多圆筒浮式平台(国际申请号PCT/CN2013/070808)和6、环翼式浮式平台(国际申请号PCT/CN2014/071121)。上述概念1～6的浮式筒体3和上部设施10可实施一体化的建造；除概念1均存在一个共同的特点：浮体筒体3底部的飞边型阻尼结构4对于改善水动力性能具有决定性的作用，换言之，所述阻尼结构是最重要的创造发明点。事实上，增加浮体运动的阻尼只是底部阻尼结构的一种功能，其根本的目的是减小浮体的运动响应，因此本发明将其定义为“减动结构(anti-motion structures)。经分析和研究，上述几种概念均存在下述的不足：

概念1浮式筒体3为上小下大的圆台形浮体、底部有小飞边4，吃水较深(参见图9)；概念2参见图10，其浮体的筒体3吃水深，底部飞边阻尼结构4为一个直径远大筒体3的直径、高度(厚度)较高(可达甚至超过10米)、径向截面为矩形的箱体，该箱体可和筒体的液舱连成一体，形成了一个位于波浪作用影响很小深度的环形飞边(brim)。据有关论文资料介绍，概念1、2附连水质量大，固有周期比较大，水动力性能、尤其是垂荡运动性能均比较好；特别是概念2，其水动力性能优于SPAR平台。但是，1)概念1、2均采用油和水储存于同一个舱的湿式储油，不能应用于FPSO；2)概念1的圆台结构和概念2飞边箱形结构建造、安装和检修的难度大；3)概念2的箱体飞边由筒体底部直接向外扩展，箱体将承受波浪通过筒体绕射所产生的荷载。概念1、2至今尚无实际应用的报道。

概念3参见图11，其浮式平台吃水不太深，采用和油轮相同的干式储油流程，吃水深度随储液装载变化而变化，筒体内部采用多层径向分隔的舱室。为了区别概念2，概念3采用了与之不同的底部阻尼结构：即在浮体筒体下部外筒壁上设置至少一个环形凹槽5，同时在筒体底板外周设置一个特别的环形结构；所述环形结构包括一个底部倒锥环形导流板6和一个顶部正锥环形导流板7，两个环形导流板的内侧与筒体3外筒壁连接，外侧连接一个直立短圆筒8，直立短圆筒8与浮体筒体3具有共同的垂直中心轴线、其上分上下两层设置众多的阻尼孔9。发明者设想的目的在于，利用被锥环形导流板导流的水体通过阻尼孔所产生的阻尼来改进水动力性能。由于概念3上述阻尼结构的实际效果甚微，据了解在多个实际圆筒形浮式平台，如圆筒形FPSO和圆筒形钻井平台项目中，专利权人并没有采用自己的专利阻尼结构，而采用类似概念2的飞边型环形阻尼结构，作为底部海水压载舱的一个组成部分。据相关论文等资料，美国和巴西也有类似的圆筒形FPSO的研发和设计，但均无实际应用的报道。请参见图12，和概念2相比，现行圆筒形浮式平台的吃水深度较小(25米左右)，阻尼结构的高度也比较小(2～3米)，水动力性能远不如概念2，其垂荡性能和船形的FPSO相当，其余几个自由度的性能虽有所提高，远不能满足安装干式井口的基本条件。现行圆筒形浮式平台存在和上述概念2第2)、3)条相同的缺点；同时，飞边海水压载舱给检修带来困难；概念3筒体内部舱室的分隔决定了该平台在储液装卸时必须对称同步作业，以保证平台的浮态维持不变，由此增加了设计建造和生产操作的难度。

概念4提出了“密闭气压连通式压载海水和储液等质量流率置换流程”和配套的混凝土组合式储液罐，克服了现行湿式或干式储油的缺点；底部阻尼结构以轮圈式固定压载舱取代概念2的扁平飞边液舱，最大的创新是轮圈式固定压载舱与筒体之间存在环向间隙，通过肘板与筒体相连接，使得轮圈式固定压载舱上下水体连通，降低了波浪绕射造成的作用于轮圈式固定压载舱上的载荷，进一步改善浮体水动力性能，已可达到安装干式井口的条件。概念4的缺点在于：1)轮圈式固定压载舱加入铁矿砂后自重大，造成设计和建造的难度增加，连接肘板的疲劳问题较大；2)轮圈式固定压载舱只是一个初步的结构形式，没有深入研究。

概念5将轮圈式固定压载舱改为环形浮舱(“下部裙边底舱”)，以增加混凝土平台建造和拖航时的浮力，在位(IN-PLACE)状态下环形浮舱内充压载海水，并对环向间隙的大小和浮舱截面的尺度进行了优化限定，水动力性能较概念4有了明显的改进，同时提出混凝土-钢板复合壁储罐的概念。和概念4相似，概念5底部阻尼结构的径向截面为矩形箱形，建造、安装和检修难度大，肘板的强度和疲劳需要精心设计，该阻尼结构实用性不高，水动力性能也有待优化，特别是径向间隙过小将不利于减小波浪绕射作用于阻尼结构的荷载；同时概念5没有涉及圆形或正多边形筒体的舱室的分隔。

概念6以板结构的环翼取代概念5的环形浮舱，其径向截面进一步优化为槽形(倒U形)和H形，同时，为了克服大尺度环翼给建造和安装带来的难度，概念6提出了固定式环翼和分段式环翼，并对复合壁储罐进一步优化。但是，概念6的水动力性能仍然存在优化的余地，特别是径向间隙的形式单一，径向间隙过小将不利于减小波浪绕射作用于阻尼结构的荷载，过大则减小附连水的质量、降低浮体的固有周期；其单筒直立筒体的水平截面形式和舱室的分隔和现行的圆筒形FPSO相似，故存在同样的缺点。

上述概念1～6对于海流泄涡引起的浮体振动(VIM-Vortex Induced Motion)均未采取应对措施。

鉴于以上不足，本申请的发明人经过长期的研究和实践，对概念6的阻尼结构和单筒直立筒体的分舱开展了进一步的优化设计，终于获得了本发明创造。

发明内容

为解决现行直筒式储液浮式平台装卸过程中保持浮态不变的方法比较复杂、水动力性能不理想及储液外输的技术问题，本发明提出一种直筒式浮式平台，它具有优良的水动力性能，可安装干式井口、并可方便地实现平台在储液装卸过程中的浮态保持不变或近似不变。

本发明的一种直筒式浮式平台，包括浮体、上部设施与定位系统；所述上部设施设置于所述浮体的顶部，所述浮体通过所述定位系统系泊于海床上或定位于水面。

所述浮体包括直立筒体，所述直立筒体包括竖向结构与水平结构；所述竖向结构与所述水平结构分隔形成多个径向储液单元；每个所述径向储液单元包括一个U形连通压载舱与一个储液舱。

所述U形连通压载舱包括一个内侧垂直舱、一个外侧垂直舱和一个连接所述内、外侧垂直舱底部的水平底舱，以及一根连通所述内、外侧垂直舱上端顶部的管道；所述储液舱位于所述内侧垂直舱与所述外侧垂直舱之间，且位于所述水平底舱上方。

所述浮体还包括环绕于所述直立筒体的外筒壁下部的减动结构，所述减动结构位于深水处，所述减动结构为裙式减动结构或环翼式减动结构。

本发明还提出另一种直筒式浮式平台，包括浮体、上部设施与定位系统，所述上部设施设置于所述浮体的顶部，所述浮体通过所述定位系统系泊于海床上或定位于水面；所述浮体包括直立筒体和环绕于所述直立筒体外壁下部周边的减动结构；

所述直立筒体包括单筒直立筒体或至少两个圆筒组成的多圆筒直立筒体；所述单筒直立筒体的外筒壁横截面为圆形或正多边形；所述多圆筒直立筒体中所述圆筒按一个圆形或多个同心圆排列，相邻的所述圆筒的外壁彼此相切、紧密贴合形成蜂窝状，所述多圆筒直立筒体的中心处可设置或不设置中心圆筒；

所述减动结构位于深水处，所述减动结构为裙式减动结构或环翼式减动结构；

所述裙式减动结构包括一个环绕于所述直立筒体外筒壁下部的直立短筒壁和一个环形板，所述裙式减动结构的环形板的内侧边缘和外侧边缘分别与所述直立筒体的外侧面和所述直立短筒壁的顶部连接；

所述环翼式减动结构包括一个所述直立短筒壁、一个环翼环形板和设置在所述直立筒体和所述直立短筒壁之间的一个直立导流筒壁；所述直立导流筒壁和所述直立筒体之间形成一个环形的径向间隙，所述直立导流筒壁和所述直立筒体之间通过多个沿径向布置的肘板连接；所述环翼环形板的内侧边缘和外侧边缘分别与所述直立导流筒壁的顶部和所述直立短筒壁的顶部连接，形成开口向下的U形径向截面；或者所述环翼环形板的的内侧边缘和外侧边缘分别与所述直立导流筒壁的底部和所述直立短筒壁的底部连接，形成开口向上的U形径向截面；所述直立导流筒壁的高度大于或等于所述直立短筒壁的高度，所述直立导流筒壁为向上或向下渐缩的圆台锥面或棱台侧面，或者为圆筒面。

本发明相比于现有技术的有益效果在于：本发明的直筒式浮式平台采用更简单、安全可靠的罐体舱室分隔形式，以保证在储液装卸的过程中平台的浮态不变或基本不变。同时本发明平台为钢结构平台，采用和船舶相同或相似的方法建造，将更有利于建造场地和承包商的选择。

与现有专利US 6945736B2所描述的浮式平台的FPSO相比，直筒式浮式平台同时具有SPAR平台和FPSO的主要优点，水动力性能出色。而且用途十分广泛，不仅可以钻井，安装干式井口，又具有与FPSO/FLNG相似的生产和储液功能；还可用于深水和恶劣海况条件下油田和气田的勘探、开发和生产。

直筒式浮式平台系统环保、安全可靠。使用灵活，搬迁方便，可在船厂完成全部建造和调试工作，大大节约设施的建设费、油气田的生产操作费和弃置费。

本发明提出的另一种直筒式浮式平台不仅包括了上述有益效果，还具有以下特点和优点：

1、和申请人本人之前的概念相比，本发明的另一种直筒式浮式平台对减动结构进一步优化，结构更简单、水动力性能更优；同时，单筒直立筒体采用更简单、安全可靠的罐体舱室分隔形式，以保证在储液装卸的过程中平台的浮态不变。

2、采用多头螺旋减涡侧板有效地解决了海流泄涡引起的浮体振动(VIM-VortexInduced Motion)的问题。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为本发明的直筒式浮式平台的一个实施例的结构示意图；

图1a为本发明的直筒式浮式平台在U形海水压载舱底部设置隔离垂直舱壁的结构示意图；

图1b为本发明的直筒式浮式平台在U形海水压载舱的内侧垂直舱的底部设置固定压载舱的结构示意图；

图1c为本发明的直筒式浮式平台上设置多头螺旋减涡侧板和在U形海水压载舱底部设置固定压载舱的结构示意图；

图2为图1的A-A截面示意图；

图3为本发明的直筒式浮式平台另一实施例的直立筒体的横截面示意图；

图4为本发明的直筒式浮式平台的裙式减动结构实施例一的局部剖视示意图；

图4a为图1a的裙式减动结构实施例一的局部剖视示意图；

图5为本发明的直筒式浮式平台的裙式减动结构实施例二的局部剖视示意图；

图5a为图1a的裙式减动结构实施例二的局部剖视示意图；

图6为本发明的直筒式浮式平台的裙式减动结构实施例三的局部剖视示意图；

图6a为图1a的裙式减动结构实施例三的局部剖视示意图；

图7为本发明的直筒式浮式平台的环翼式减动结构的局部剖视示意图；

图7a为本发明的直筒式浮式平台的U形开口向下的环翼式减动结构另一实施例的局部剖视示意图；

图7b为本发明的直筒式浮式平台的U形开口向下的环翼式减动结构再一实施例的局部剖视示意图；

图8为本发明的直筒式浮式平台的U形开口向上的环翼式减动结构的局部剖视示意图；

图9为现有技术概念1平台形式示意图；

图10为现有技术概念2平台形式示意图；

图11为现有技术概念3平台的阻尼结构局部剖面示意图；

图12为现有的圆筒形浮式平台形式示意图。

附图标记说明：

1-直筒式浮式平台；

100-浮体；

110-直立筒体；

111-第四层筒壁；112-第三层筒壁；113-第二层筒壁；

114-第一层筒壁；115-径向水密分隔板；116-上顶板；

117-下底板；118-环形中间底板；119-固定压载舱筒壁；

120-径向储液单元；

121-U形连通压载舱；122-储液舱；123-固定压载舱；

124-独立储液单元；125-中心区；126-隔离垂直舱壁；

130-减动结构；

131-裙板；132-直立短筒壁；133-环形顶板；134-环翼；135-径向间隙；

136-直立导流筒壁；137-环形板；138-环翼环形板；

200-上部设施；

300-定位系统；

2-水面；3-现有技术浮式筒体；4-现有技术飞边阻尼结构；5-现有技术筒体阻尼环形凹槽；6-现有技术底部倒锥环形导流板；7-现有技术顶部正锥环形导流板；8-现有技术外侧直立短筒壁；9-现有技术直立短筒壁上阻尼孔；10-现有技术上部设施。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。

请参阅图1所示，其为本发明的直筒式浮式平台的一个实施例的结构示意图，本发明的一种直筒式浮式平台1，包括浮体100、上部设施200与定位系统300。直筒式浮式平台1用于海上油气田的勘探开发生产过程中的钻井、石油和天然气生产、天然气液化和再气化、天然气化工和液体的储存、以及含油污水处理。

上部设施200设置于浮体100的顶部，上部设施200包括钻井、井口、油气生产、天然气液化、天然气再气化和公用及生活设施之中的一种或数种。浮体100飘浮在海上。定位系统300设置于浮体100的下部，浮体100通过定位系统300系泊于海床上、或定位于水面2限定的范围之内。定位系统300包括将浮体100系泊在海床上的系泊腿系统或动力定位系统，或二者的结合。

浮体100包括直立筒体110，直立筒体110包括竖向结构与水平结构；竖向结构与水平结构分隔形成多个径向储液单元120；每个径向储液单元120包括一个U形连通压载舱121和一个储液舱122。

U形连通压载舱121包括一个内侧垂直舱、一个外侧垂直舱和一个连接内、外侧垂直舱底部的水平底舱，以及一根连通内、外侧垂直舱上端顶部的管道；由此形成一个上下连通、完整的海水压载舱。

储液舱122位于内侧垂直舱与外侧垂直舱之间，且位于水平底舱上方。储液舱122可储存原油、含油污水、LNG、LPG、凝析油或其他工业液态产品的一种或数种，储液舱122的舱壁的结构和构造需要适应所储存的液体。例如，储存LNG的储液舱的舱壁结构应设置相应的围护系统，如GTT型或SPB型围护系统。

浮体100还包括环绕于直立筒体110的外筒壁下部的减动结构130，减动结构130用于减小平台运动，保证优良的水动力性能。

本发明的直筒式浮式平台1可形成多种形式的深水浮式平台：采用压载海水和储液不等质量流率置换流程，直筒式浮式平台1可作为FPSO、FLNG；采用压载海水和储液等质量流率置换流程,本发明平台除作为FPSO、FLNG之外，还可作为FPDSO，而最重要的是可以安装干式井口，成为浮式井口储卸装置(FWSO-FLOATING WELLHEAD STORAGE OFFLOADING)，根据需要，所述FWSO上可分别安装油气生产设施(P)、钻机(D)和天然气液化设施(LNG)之中的一种或几种。

本发明的直筒式浮式平台1具有如下优点：

1、与现有圆筒形浮式平台，如圆筒形的FPSO相比，本发明的直筒式浮式平台1同时具有SPAR平台和FPSO的主要优点，水动力性能出色，用途十分广泛，不仅可以钻井，安装干式井口，还同时具有FPSO/FLNG相似的生产和储液功能。

2、和本申请人之前提出的概念相比，本发明的直筒式浮式平台1采用更简单、安全可靠的罐体舱室分隔形式，以保证在储液装卸的过程中，即使仅其中一个径向储液单元120在卸载，平台的浮态也不变或基本不变。同时本发明平台为钢结构平台，采用和船舶相同或相似的方法建造，将更有利于建造场地和承包商的选择。

3、本发明的直筒式浮式平台1可用于深水和恶劣海况条件下油田和气田的勘探、开发和生产，系统环保、安全可靠，使用灵活，搬迁方便；整个平台可在船厂完成全部建造和调试工作，大大节约设施的建设费、油气田的生产操作费和弃置费。

较优地，直立筒体110的顶部与水面2之间的距离(干舷)尽可能采用较高的值，可降低上浪对直筒式浮式平台1的影响。

请参阅图2所示，其为图1的A-A截面示意图，作为一种可实施的方式，竖向结构包括四层圆形筒壁和/或正多边形筒壁，即从外至里的第一层筒壁114、第二层筒壁113、第三层筒壁112、第四层筒壁111，以及多个径向水密分隔板115。四层筒壁的中心轴线重合。

径向水密分隔板115沿径向依次水密连接各层筒壁，即依次水密连接第一层、第二层、第三层及第四层筒壁。图1所示实施例中设置六个(代表多个)径向水密分隔板115。根据结构强度和刚度设计的需要，相邻两个径向水密分隔板115中间还可设置径向结构框架，图1所示实施例中设置六个(代表多个)径向结构框架。

水平结构包括上顶板116、环形中间底板118与下底板117。上顶板116水密连接竖向结构的顶部，覆盖在第一层筒壁114所围成的区域上。下底板117水密连接竖向结构的底部，覆盖在第一层筒壁114所围成的区域上。环形中间底板118位于上顶板116与下底板117之间且靠近下底板117的位置，水密连接第二层筒壁113与第三层筒壁112。位于环形中间底板118和下底板117之间的第二层筒壁113与第三层筒壁112均布若干U形连通压载舱连通孔(附图中没有示明)，较优地，U形连通压载舱连通孔的形状为长方形。

竖向结构和水平结构形成了一个水密封闭或上下贯通的中心区125与多个水密封闭的径向储液单元120；中心区125由第四层筒壁111围成。

相邻的两个径向水密分隔板115、第一层筒壁114、第二层筒壁113、第三层筒壁112、第四层筒壁111、上顶板116、下底板117与环形中间底板118围成U形连通压载舱121。

相邻的两个径向水密分隔板115、第二层筒壁113、第三层筒壁112、上顶板116与环形中间底板118围成储液舱122。

图2中剖面线所示区域为其中一个径向储液单元120，两处相同斜度的剖面线表示U形连通压载舱121，分别表示U形连通压载舱121的内侧垂直舱与外侧垂直舱，作为海水压载舱使用，内、外侧垂直舱通过底部的水平底舱连通成为一个整体；另一处不同斜度的剖面线表示位于所述内外侧垂直舱之间的储液舱122。

如图1中所示，竖向结构中的各部件垂直布置，水平结构中的各部件水平布置。根据结构强度和刚度设计的需要，还可以在各层筒壁中间设置多个的水平结构框架和多个径向结构框架；在上顶板116和环形中间底板118的下面、下底板117的上面还可以设置扶强结构。由此可见，本发明的储液舱122被U形连通压载舱121从外侧、内侧和底部所包围，形成类似油轮的双壳双底的结构，以保证结构的安全，并大大降低储液舱破舱造成环境污染的几率。

等质量流率置换流程是保证直筒式浮式平台1在储液装卸的过程中保持吃水深度不变的基本条件；在储液装卸的过程中保证直筒式浮式平台1的浮态保持不变同样十分重要。为了方便储液装卸的作业，使直筒式浮式平台1的浮态保持不变或近似不变，需要保证每个径向储液单元120在装卸的过程中重心的水平投影位置保持不变或近似不变。这样即使仅其中一个径向储液单元120卸载，直筒式浮式平台1也不会发生侧倾。作为一种可实施的方式，U形连通压载舱121的内侧垂直舱与外侧垂直舱在水平面上投影的组合形心(几何中心)与储液舱122在水平面上投影的形心重合；或者U形连通压载舱121的内侧垂直舱与外侧垂直舱在水平面上投影的组合形心偏离储液舱122在水平面上投影的形心(两个形心“近似重合”)，两个形心之间的偏离距离小于等于第一层筒壁114半径的5％；其中，所述第一层筒壁114半径为圆形的第一层筒壁114的半径或正多边形的第一层筒壁114的外接圆半径。

保证每个径向储液单元120在装卸的过程中重心的水平投影位置保持不变，其计算方法如下：列出U形连通压载舱121的内、外侧垂直舱在水平面上的投影的组合形心计算式，以及围在内侧垂直舱与外侧垂直舱之间的储液舱122在水平面上的投影的形心计算式，以两个形心重合为条件建立方程式求解。根据计算结果确定U形连通压载舱121的U形两个内侧筒壁，即第二层筒壁113、第三层筒壁112的位置，以实现重心的水平投影位置保持不变。

由于以上计算比较麻烦，也可采用使水平面上投影的形心“近似重合”的做法，其对于平台浮态的影响相当小。保持“近似重合”简便方法是，使U形连通压载舱121的内、外侧垂直舱在水平面上的投影面积相等。

采用所述不等质量流率置换流程的直筒式浮式平台1，其吃水深度将根据直筒式浮式平台1的装载重量自动调整，通常不需要设置固定压载舱119；其直立筒体110内储存同一种储液的径向储液单元120应成对对称设置并同步装卸，以保证直筒式浮式平台1的浮态不变，此时无需考虑径向储液单元120在水平面上投影的形心位置是否保持不变。

为了保证本发明的直筒式浮式平台1在储液装卸作业过程中保持正浮态，无论是否采用等质量流率置换，直立筒体110的纵截面和横截面分别为上下和左右对称的图形；如果直筒式浮式平台1的储液舱122储存不同种类的液体，同一种储液的储液舱122应成对对称设置。

请参阅图3所示，其为本发明的直筒式浮式平台另一实施例的直立筒体的横截面示意图。考虑到储存多种液体产品的需求，例如，本发明的直筒式浮式平台1用于油田生产、伴生气回收，其产品包括原油、LNG、LPG、凝析油和含油污水等，其中有些液体的产量较小，本发明的浮体100还包括多个关于直立筒体110的中心轴对称垂直分布的独立储液单元124。

独立储液单元124的独立筒壁的横截面为圆形或四边形，圆形的独立筒壁的圆心或四边形的独立筒壁的对角线交点位于第二层筒壁113或第三层筒壁112与径向水密分隔板115的交叉点上，且四边形的独立筒壁对称于径向水密分隔板115。图3所示的另一实施例中，四边形的独立筒壁的对角线交点为第二层筒壁113或第三层筒壁112与径向水密分隔板115的几何交叉点。

独立储液单元124上下一分为二，上部作为独立储液舱使用，下部作为独立海水压载舱使用，均为水密结构。

作为一种可实施的方式，竖向结构的各层筒壁的横截面的形状为圆形或正多边形，各层筒壁的横截面的形状可相同也可互不相同，也就是说，各层筒壁的横截面的形状均为圆形或正多边形，还可以部分筒壁的横截面的形状为圆形，其他筒壁的横截面的形状为正多边形。较优地，正多边形的边数为偶数。

如图2所示的实施例中第一层筒壁114、第二层筒壁113、第三层筒壁112与第四层筒壁111的横截面的形状均为正十二边形。如图3所示，另一实施例中第一层筒壁114与第四层筒壁111的横截面的形状为圆形，第二层筒壁113与第三层筒壁112的横截面的形状为正十二边形。

图3中另一实施例与图1或图2所示实施例的区别在于：1、第一层筒壁114与第四层筒壁111的横截面的形状不同；2、图3中另一实施例设置多个独立储液单元124。除上述区别之外，图3中另一实施例与图1或图2所示实施例的其他结构均相同，相应的功能也相同。

较优地，浮体100中独立储液单元124的数量为偶数。

作为一种可实施的方式，独立储液单元124的内部设置支撑框架。

在独立储液单元124内部，第二层筒壁113或第三层筒壁112与径向水密分隔板115的结构被相应的支撑框架结构取代，以避免内部被分隔为4个密闭的区域，同时保证直立筒体110整体的强度和刚度。

所有的储液单元均采用压载海水和储液等质量或不等质量流率置换流程。采用等质量流率置换的径向储液单元120在储液装卸的过程中，其重心的平面位置保持不变或近似不变。其中，等质量流率置换流程推荐采用“密闭气压连通式压载海水和储液等质量流率置换流程”(参见申请人的发明专利CN 101980917B和US 8292546B2)和“液化天然气和液化石油气与压载海水等质量流率置换流程”(参见申请人的发明专利CN 102143885B和US8678711B2)。

作为一种可实施的方式，减动结构130为裙式减动结构；请参阅图4所示，其为本发明的直筒式浮式平台的裙式减动结构实施例一的局部剖视示意图，裙式减动结构130包括圆形或正多边形直立短筒壁132与环形顶板133。

直立短筒壁132环绕于直立筒体110外筒壁(第一层筒壁114)下部；直立短筒壁132和直立筒体110同轴且两者的底部平齐。较优地，直立短筒壁132的横截面为正多边形时，其边数为偶数。

环形顶板133连接直立短筒壁132的顶端与直立筒体110外筒壁(第一层筒壁114)。

作为一种可实施的方式，直立短筒壁132的直径大于或等于第一层筒壁114直径的1.25倍；直立短筒壁132的高度大于或等于第一层筒壁114直径的0.1倍；其中，直立短筒壁132的直径为圆形的直立短筒壁132的直径或正多边形的直立短筒壁132的外接圆直径，第一层筒壁114的直径为圆形的第一层筒壁114的直径或正多边形的第一层筒壁114的外接圆直径；直立短筒壁132的直径与高度的具体数值由水动力分析和水池试验来确定。本发明中提及的水动力分析和水池实验为现有技术，在此不再赘述。

直立短筒壁132的顶端位于波浪作用影响很小的深度，在南中国海，该深度通常为30～40米，这意味着直筒式浮式平台1的吃水深度通常不小于50米。

作为一种可实施的方式，如图4中裙式减动结构130的实施例一所示，环形顶板133的外形为圆台侧面或棱台侧面(锥面裙板131)。环形顶板133的圆台侧面或棱台侧面的锥度应由水动力分析和水池试验来确定。

或者环形顶板133由锥面裙板131与水平板组合而成；裙板131为连接到直立筒体110外筒壁的圆台侧面或棱台侧面；水平板连接到直立短筒壁132顶端，请参阅图5所示，其为本发明的直筒式浮式平台的裙式减动结构实施例二的局部剖视示意图，裙板131的圆台侧面或棱台侧面的锥度应由水动力分析和水池试验来确定。裙式减动结构的实施例二与裙式减动结构的实施例一的区别仅在于：二者中环形顶板133的形式不同，除此之外，实施例二与实施例一的其他结构均相同，相应的功能也相同。

或者环形顶板133为水平板，请参阅图6所示，其为本发明的直筒式浮式平台的裙式减动结构实施例三的局部剖视示意图。裙式减动结构的实施例三与裙式减动结构的实施例一的区别仅在于：二者中环形顶板133的形式不同，除此之外，实施例三与实施例一的其他结构均相同，相应的功能也相同。

较优地，在裙式减动结构130的内部还可对称设置多个径向肘板和水平骨材，以确保结构的强度和刚度。

作为一种可实施的方式，直立短筒壁132和/或环形顶板133上设置多个对称分布的阻尼孔。阻尼孔的形状、大小和数量等参数由水动力分析和水池试验来确定。数量众多的阻尼孔可增加直筒式浮式平台1的运动阻尼，尤其是粘性阻尼，降低海流对直筒式浮式平台1的不利影响。

作为一种可实施的方式，如图1、4、5和6所示，浮体100还包括环绕于直立筒体110外筒壁(第一层筒壁114)下部的固定压载舱筒壁119。直立筒体110的下底板117水密连接到固定压载舱筒壁119。固定压载舱筒壁119、直立筒体110外筒壁(第一层筒壁114)、直立筒体110的下底板117与环形顶板133围成固定压载舱123。固定压载舱筒壁119与直立筒体110同轴；固定压载舱筒壁119的横截面的形状为圆形或正多边形；较优地，固定压载舱筒壁119的横截面为正多边形时，其边数为偶数。

固定压载舱筒壁119与直立筒体110外筒壁(第一层筒壁114)存在径向距离，径向距离的大小由直筒式浮式平台1所需的固定压载的重量和体积来确定。

采用所述等质量流率置换流程的直筒式浮式平台1由于直立筒体110总容积和储液舱容之比增加，为了保证足够的吃水深度，平衡多余的浮力，需要设置固定压载舱123，固定压载舱123采用填充铁矿砂等固定压载来加大平台重量。为了减少直筒式浮式平台1对固定压载的需求，在保证浮体总体性能、尤其是稳性的前提下，直筒式浮式平台1的直立筒体110应尽可能采用较高的干舷；此举同时可降低上浪对平台的影响。

请参阅图7所示，其为本发明的直筒式浮式平台的环翼式减动结构的局部剖视示意图，作为另一种可实施的方式，减动结构130为环翼式减动结构。

环翼式减动结构130包括径向截面为U形的环翼134，环翼134的U形开口朝下，环绕于直立筒体的下部，二者底部齐平，具有共同的中心轴线。环翼134包括一个圆形或正多边形环翼外筒壁、一个圆形或正多边形环翼内筒壁、一个连接环翼内外筒壁顶部的环翼顶板、以及多个将环翼内筒壁固定连接在直立筒体110的第一层筒壁114上的环翼径向连接肘板。所述环翼内外筒壁的底部与所述直立筒体的底部齐平；环翼134的内筒壁与直立筒体110外筒壁(第一层筒壁114)之间设置径向间隙135。

作为一种可实施的方式，环翼外筒壁的直径大于或等于第一层筒壁114直径的1.25倍；环翼外筒壁的高度大于或等于第一层筒壁114直径的0.1倍；径向间隙135大于或等于1.5米；其中，环翼外筒壁的直径为圆形的环翼外筒壁的直径或正多边形的环翼外筒壁的外接圆直径，第一层筒壁114的直径为圆形的第一层筒壁114的直径或正多边形的第一层筒壁114的外接圆直径。环翼外筒壁的直径与高度和所述径向间隙的具体数值应由水动力分析和水池试验来确定。所述环翼顶板的外形为圆台侧面或棱台侧面；或者所述环翼顶板由连接到所述环翼内筒壁顶端的圆台侧面或棱台侧面与连接到所述环翼外筒壁顶端的水平板组合而成；或者所述环形顶板为水平板。

作为一种可实施的方式，环翼外筒壁和/或环翼水平顶板上设置多个对称分布的环翼阻尼孔；环翼阻尼孔的形状、大小和数量等参数由水动力分析和水池试验来确定。

作为另一种可实施的方式，浮体100的固定压载舱123还可以设置在U形连通压载舱121的U形底部。

由于直筒式浮式平台1吃水较深，减动结构130潜没于波浪影响很小的水深处，因此大大降低了浮体100，尤其是直接作用于减动结构130的波浪载荷。由于减动结构130的水平尺度很大、高度较高，因此极大地增加了直筒式浮式平台1各个自由度，尤其是垂荡和横摇、纵摇方向的附连水质量和运动阻尼，增加了平台各个自由度的固有周期、大大降低了平台对于波浪的运动响应，最终减小了直筒式浮式平台1的运动。裙式减动结构130上数量众多的阻尼孔洞还可进一步改善浮体的运动性能。本发明直筒式浮式平台的浮体性能，尤其是水动力性能优于现行的SPAR平台，为安装干式井口和克服平台储存LNG可能发生的晃荡(sloshing)创造了条件。

直筒式浮式平台1为钢结构平台，可采用和钢制船舶相同或相似的方法建造，图1所示实施例中采用和现行船形FPSO相同的建造方法建造，建造完成后湿拖至油气田现场进行海上安装。由于减动结构130的平面尺度很大，需要宽度超大的船坞，必然限制了建造场地的选择。为此，可参考“一种环翼式浮式平台”(PCT/CN2014/071121)的方法，采用部分回接式减动结构130，即沿直立筒体110的左右两侧，将减动结构130用两个假想的垂直平行平面断开，使减动结构130形成4个分段：艏艉两个分段为固定式分段，左右两侧为两个回接式分段；两个回接式分段与直筒式浮式平台1的其他结构分开建造，两个回接式分段运输至海上现场再与平台的直立筒体110、固定式分段连接。

作为一种可实施的方式，第四层筒壁111围成的中心区125为上下贯通的月池、上下水密封闭的机泵舱、空舱(SHAFT)或上下水密封闭的中心储液单元。如果用于浮式井口储卸装置FWSO和浮式生产钻井储卸装置FPDSO，如图1所示，中心区125为上下贯通的月池，主要用于置放钻井和平台井口的套管及其张紧设施，如升沉补偿器、气帽(AIR CAP)等。如果用于FPSO和FLNG，中心区125为机泵舱、空舱(SHAFT)或中心储液单元。机泵舱和空舱均为双层底结构，中心储液单元上下一分为二，上部作为中心储液舱使用，下部作为中心海水压载舱使用，也是一种双层底结构。采用双底结构，可保证安全、避免环境污染。

在本说明书中，竖向结构的各层筒壁、减动结构130的直立短筒壁132、固定压载舱筒壁119及独立储液单元的独立筒壁的横截面为圆形，其半径或直径指圆形的半径或直径；竖向结构的各层筒壁、减动结构130的直立短筒壁132、固定压载舱筒壁119及独立储液单元的独立筒壁的横截面为正多边形，其半径或直径指正多边形的外接圆的半径或直径。

本发明的直筒式浮式平台1的用途十分广泛：既可用于油气田勘探开发的钻井和钻井后的延长测试和试生产，也可用于油气田开发生产的采油、采气、原油生产和天然气生产、液化、再汽化、污水处理，尤其适应深水和恶劣海况条件。

本发明的直筒式浮式平台1可形成多种形式的深水浮式平台：采用压载海水和储液不等质量流率置换流程，中心区125为中心储液单元、机泵舱或空舱，根据上部设施的不同，即可成为不同功能的浮式平台：安装天然气生产、处理和液化设施即为FLNG。采用压载海水和储液等质量流率置换流程，直筒式浮式平台1的中心区125为月池，根据上部设施的不同，即可成为不同功能的浮式平台：除作为FPSO、FPDSO、FLNG之外，最重要的是可以安装干式井口；同时，再安装油气生产设施、钻机、LNG设施之中的一种或数种，即成为具有不同功能的浮式井口储卸装置FWSO，可取代现行的SPAR平台+海底管线+FPSO或FLNG的油田或气田开发模式。

本发明直筒式浮式平台为深水油气田的勘探开发和生产提供了全新的地面设施和开发模式，可以满足深水油田和气田开发生产所需的各种要求，集钻井、采油采气、油气生产、储存和外运、污水处理、天然气液化和再气化等多种功能为一体；系统环保、安全可靠；整个平台可在船厂完成全部建造和调试工作，大大节约油气田地面设施的建设费、生产操作费和弃置费。

请参阅图1a所示，本发明还提出另一种直筒式浮式平台1，包括浮体100、上部设施200与定位系统300。直筒式浮式平台1用于海上油气田的勘探开发生产过程中的钻井、石油和天然气生产、天然气液化和再气化、天然气化工和液体的储存、以及含油污水处理。

上部设施200设置于浮体100的顶部，上部设施200包括钻井、井口、油气生产、天然气液化、天然气再气化和公用及生活设施之中的一种或数种。浮体100飘浮在海面上；定位系统300设置于浮体100的下部，浮体100通过定位系统300系泊于海床上、或定位于水面2限定的范围之内。定位系统300包括将浮体100系泊在海床上的系泊腿系统或动力定位系统，或二者的结合。

浮体100包括直立筒体110和环绕于直立筒体110外壁下部周边的减动结构130。直立筒体110包括单筒直立筒体(如图1a所示)或至少两个圆筒组成的多圆筒直立筒体；单筒直立筒体的外筒壁横截面为圆形或正多边形(参见图2、图3)；多圆筒直立筒体中圆筒按一个圆形或多个同心圆排列，相邻的所述圆筒的外壁彼此相切、紧密贴合形成蜂窝状，多圆筒直立筒体的中心处可设置或不设置中心圆筒。

减动结构130位于深水处，受波浪影响很小，减动结构130为裙式减动结构或环翼式减动结构。请参阅图1a、图4a、图5a、图6a所示，裙式减动结构包括一个环绕于直立筒体110外筒壁下部的直立短筒壁132和一个环形板137，裙式减动结构的环形板137的内侧边缘和外侧边缘分别与直立筒体110的外侧面和直立短筒壁132的顶部连接。

请参阅图7a、图7b和图8所示，环翼式减动结构包括一个直立短筒壁132(即为图7实施例中的环翼外筒壁)、一个环翼环形板138和设置在直立筒体110和直立短筒壁132之间的一个直立导流筒壁136；直立导流筒壁136和直立筒体110之间形成一个环形的径向间隙135，直立导流筒壁136和直立筒体110之间通过多个沿径向布置的肘板连接。

参见图7a、图7b，环翼环形板138的内侧边缘和外侧边缘分别与直立导流筒壁136的顶部和直立短筒壁132的顶部连接，形成开口向下的U形径向截面(图7b中直立导流筒壁136即为图7实施例中的环翼内筒壁)；或者参见图8，环翼环形板138的的内侧边缘和外侧边缘分别与直立导流筒壁136的底部和直立短筒壁132的底部连接，形成开口向上的U形径向截面。直立导流筒壁136的高度大于或等于直立短筒壁132的高度，直立导流筒壁136为向上或向下渐缩的圆台锥面或棱台侧面，或者为圆筒面。

作为一种可实施的方式，环翼式减动结构的直立导流筒壁136优选为向下渐缩(即上口直径大、下口直径小)的圆台锥面，或次之，直立导流筒壁136采用上口直径和下口直径相同的圆筒面，或再次之，直立导流筒壁136采用向上渐缩(即上口直径小、下口直径大)的圆台锥面。

作为一种可实施的方式，减动结构130的直立短筒壁132、直立导流筒壁136和直立筒体110具有共同的中心轴线且三者的底部平齐；直立短筒壁132的横截面为圆形或正多边形。作为一种可实施的方式，所述减动结构130的尺度需要足够大，其中，直立短筒壁132的高度大于或等于单筒直立筒体外筒壁横截面的圆直径或正多边形的外接圆直径的0.1倍，或者直立短筒壁132的高度大于或等于多圆筒直立筒体外切圆直径的0.1倍。直立短筒壁132的横截面的圆直径或正多边形的外接圆直径大于或等于单筒直立筒体外筒壁横截面的圆直径或正多边形的外接圆直径的1.2倍，或者直立短筒壁132的横截面的圆直径或正多边形的外接圆直径大于或等于多圆筒直立筒体外切圆直径的1.2倍。当直立筒体110为横截面为圆形的单筒直立筒体、直立导流筒壁136为圆筒面时，环翼式减动结构的直立导流筒壁136和直立筒体110之间的径向间隙135为定值；当直立导流筒壁136和直立筒体110为其它结构形式时，径向间隙135的值是变化的。作为一种可实施的方式，径向间隙135的最小值大于或等于0.3米。作为一种可实施的方式，裙式减动结构的环形板137和开口向下的U形径向截面环翼式减动结构的环形板137均为水平环形板、或向上渐缩的锥面环形板或二者(水平环形板和锥面环形板)的组合，图4a、5a、6a分别显示所述裙式减动结构的环形板137为锥面环形板、水平环形板和锥面环形板的组合、水平环形板；开口向上的U形径向截面环翼式减动结构的环形板137为水平环形板，参见图8。作为一种可实施的方式，裙式减动结构的环形板137优选为锥面环形板；环翼式减动结构的环翼环形板138优选水平环形板或锥面环形板。

为了进一步改善本发明平台的水动力性能，增加运动阻尼，作为一种可实施的方式，在裙式减动结构的直立短筒壁132和/或环形板137上，或者在环翼式减动结构的直立短筒壁132和/或环翼环形板138上设置多个对称分布的阻尼孔。通过理论分析计算和必要的模型试验，优化设计是改善平台运动性能的重要途径；特别是直立短筒壁132的横截面的圆直径、直立短筒壁132的横截面的正多边形的外接圆直径、单筒直立筒体外筒壁的横截面的圆直径、单筒直立筒体外筒壁的横截面的正多边形的外接圆、多圆筒直立筒体外切圆直径、直立短筒壁132的高度和径向间隙135的具体设计值，圆台侧面或棱台侧面的锥度，以及阻尼孔的形状、大小和数量均应由水动力分析和水池模型试验来确定。所述水池模型试验为现有技术，此处不做赘述。

较优地，在减动结构130的内部还可对称设置多个径向肘板和水平骨材，以确保结构的强度和刚度；其中环翼式减动结构内部的径向肘板和环形间隙135中用于连接直立导流筒壁136和直立筒体110的肘板为一个整体构件。

本发明的环翼式减动结构是对前述概念6的环翼结构形式的改进和优化，主要表现在：1)本发明环翼除保留概念6所述径向截面为开口向下的U形、环形板137为位于环翼顶部的水平板结构形式，还增加了锥面板结构及其两种的组合结构，目的在于增加附连水质量、但波浪直接因此作用于环形板的力的增量则尽可能小。同时，本发明增加了径向截面为开口向上的U形、环翼环形板138为位于底部的水平板的结构形式，使得水平环形板因所处水深增加、所受波浪直接作用的载荷必然小于概念6；当吃水不是很深时，二者上述载荷的差距尤为明显。2)概念6的环形径向间隙135的间距值比较大(通常1.5～2米)，改进了概念5间距过小(最小值0.3米)、不利于波浪向下绕射的水质点下泄而增加绕射波浪载荷的缺点，但是，较大的间隙将造成附连水质量的减少。为此，本发明将概念6上述环翼的内侧直立短筒壁(等径圆形筒壁，高度与外侧直立短筒壁相等)改为直立导流筒壁136，共三种结构形式，优选采用向下渐缩(即上口直径大、下口直径小)的圆台锥面或棱台侧面，其高度不小于所述直立短筒壁132的高度。

本发明裙式减动结构和环翼式减动结构相比较特点在于：1)裙式减动结构与浮式平台直立筒体110直接相连、二者之间不存在环形径向间隙，好处是结构简单；坏处是波浪向下绕射的水质点下泄通道没有了，但是通过圆台锥面或棱台侧面，可使向斜下方导流，部分克服其缺点。2)裙式减动结构所圈围的水体大，附连水的质量比环翼式减动结构大，因此加大了浮式平台的固有周期，有利于运动性能的改善。

作为一种可实施的方式，如图4a中，环形板137的外形为圆台侧面或棱台侧面。环形板137的圆台侧面或棱台侧面的锥度应由水动力分析和水池试验来确定。

或者请参阅图5a所示，环形板137由锥面板与水平板组合而成；锥面板为连接到直立筒体110外筒壁的圆台侧面或棱台侧面，水平板连接到直立短筒壁132的顶端，锥面板的圆台侧面或棱台侧面的锥度应由水动力分析和水池试验来确定。图4a与图5a的区别仅在于：二者中环形板137的形式不同，除此之外，其他结构均相同，相应的功能也相同。

或者请参阅图6a所示，环形板137为水平板。图6a与图4a的区别仅在于：二者中环形板137的形式不同，除此之外，其他结构均相同，相应的功能也相同。

请参阅图7a、图7b和图8所示，如上所述，实施环翼式减动结构的环形板137位于环翼顶部有三种形式，环翼环形板138位于环翼底部有一种形式，环翼式减动结构的直立导流筒壁136有三种结构形式；据此，本发明环翼式减动结构共有12种可实施的方式。以下仅优选三种可实施方式为代表加以说明。

作为一种可实施的方式，连接直立短筒壁132顶部和直立导流筒壁136顶部的环翼环形板138为水平板，直立导流筒壁136为上口直径大、下口直径小的圆台锥面(如图7a所示)，其高度与直立短筒壁132相同，直立导流筒壁136上口至直立筒体110之间的最小间隙为1.5米，直立导流筒壁136下口至直立筒体110之间的最小间隙为0.3米。

作为一种可实施的方式，连接直立短筒壁132底部和直立导流筒壁136底部的环翼环形板138为水平板，直立导流筒壁136为上口直径大、下口直径小的圆台锥面(如图8所示)、其高度为直立短筒壁132高度的100％～120％，直立导流筒壁136上口至直立筒体110之间的最小间隙为1.5米，直立导流筒壁136下口至直立筒体110之间的最小间隙为0.3米。

作为一种可实施的方式，连接直立短筒壁132顶部和直立导流筒壁136顶部的环翼环形板138为圆台锥面板，直立导流筒壁136为等径圆形筒壁、其高度大于直立短筒壁132的高度，直立导流筒壁136至直立筒体110之间的最小间隙为1米(参见图7b)。

应用于巴西海域的现有圆筒形FPSO出现了由于巴西海流(Brazil current)引起的浮体振动(VIM-Vortex Induced Motion)的问题。事实上，风或海流作用于后直立筒体，在其背风或背流一侧将产生涡流，引起筒体在水平面内沿垂直于流向的振动。对此，工业界已有成功的对策：改变局部的流场，减小或克服涡流。例如，在钢制烟囱，石化的塔器如分馏塔和海上SPAR平台的筒体上设置多头螺旋减涡侧板(helical strakes)。现有的用于储液的直筒式浮式平台几种概念，如圆筒形FPSO，均没有解决这一问题。这是因为其筒体底部的阻尼飞边(brim)或阻尼板均为底部海水压载舱的一部分，使得减涡侧板无法连接到浮体底部的水体，无法实现对下导流。

作为一种可实施的方式，请参阅图1c所示，本发明在所述直立筒体110外筒壁的外侧和直立短筒壁132的外侧，以及锥面环形板(锥面的环形板137或锥面的环翼环形板138)朝上的侧面上分别设置多头螺旋减涡侧板；位于直立筒体110外筒壁外侧的多头螺旋减涡侧板从水面以上至少1米开始向下延伸，并穿透所述减动结构130直至延伸到直立筒体110的底部；直立短筒壁132外侧的多头螺旋减涡侧板从顶延伸至底。减动结构130的所有构件，如环形板137或环翼环形板138、环翼式减动结构的直立导流筒壁136及其连接于直立筒体110筒壁外侧的径向连接的肘板，均不得和多头螺旋减涡侧板的两侧板面接触，并保持至少0.3米的间距；多头螺旋减涡侧板的内侧焊接在直立筒体110筒壁外侧，多头螺旋减涡侧板的外侧可连接到减动结构的构件上，但多头螺旋减涡侧板的两侧板面与所有构件有间距。换言之，如果上述构件与多头螺旋减涡侧板在轨迹上发生交叉，其构件在交叉处必须局部断开，为多头螺旋减涡侧板“让路”。

较优地，直立筒体110外筒壁外侧的多头螺旋减涡侧板和直立短筒壁132外侧的多头螺旋减涡侧板的螺旋方向相反。多头螺旋减涡侧板的技术参数和数量由计算分析和水池试验来确定。由于的多头螺旋减涡侧板为广泛应用的成熟技术，此处不再详细描述。

减动结构130用于减小平台运动，保证优良的水动力性能。减动结构130位于波浪影响很小的水深处，在南中国海和墨西哥湾这一水深通常不小于30米，这意味着直筒式浮式平台1的吃水深度通常可达50米左右，其目的在于尽可能减小波浪直接作用于大尺度的减动结构载荷。由于减动结构130的水平尺度很大、高度较高，因此极大地增加了直筒式浮式平台1各个自由度，尤其是垂荡和横摇、纵摇方向的附连水质量和运动阻尼，增加了平台各个自由度的固有周期、大大降低了平台对于波浪的运动响应，最终减小了直筒式浮式平台1的运动。裙式减动结构上数量众多的阻尼孔洞还可进一步改善浮体的运动性能。本发明采用多头螺旋减涡侧板，有效地解决了海流泄涡引起的浮体振动(VIM-Vortex InducedMotion)的问题。本发明直筒式浮式平台1的浮体性能，尤其是水动力性能优于现行的SPAR平台，为安装干式井口和克服平台储存LNG可能发生的晃荡(sloshing)创造了条件。

如上所述，本发明直立筒体110包括单筒直立筒体和多圆筒直立筒体；其中多圆筒直立筒体采用概念6所描述的技术方案，此处不再重复；单筒直立筒体则不同于概念6所描述的技术方案，现重点说明如下：

除非另有说明，本发明书和权利要求中有关直立筒体110结构的描述，均狭义化为对单筒直立筒体结构的描述。

单筒直立筒体(狭义化的直立筒体110)包括竖向结构与水平结构；优选为钢结构。竖向结构与水平结构分隔形成多个径向储液单元120和/或功能舱，图1、图1a、图1b和图1c中所示固定压载舱123为功能舱的一种；每个径向储液单元120包括一个U形海水压载舱121和一个储液舱122；U形海水压载舱121包括一个内侧垂直舱、一个外侧垂直舱和一个连接内、外侧垂直舱底部的水平底舱，以及一根连通内、外侧垂直舱上端顶部的管道；储液舱122位于所述内侧垂直舱与所述外侧垂直舱之间，且位于水平底舱上方。

作为一种可实施的方式，为了减小破舱稳性计算的破舱的舱容，以提高浮体的破舱稳性，如图1a所示，所述水平底舱中设有能将U形海水压载舱分隔的隔离垂直舱壁126，隔离垂直舱壁126的下部设有一个遥控隔离阀(图1a中没有示明)；正常工况下遥控隔离阀打开，U形海水压载舱成为一个连通的海水压载舱；出现破舱风险时遥控隔离阀关闭，U形海水压载舱被分隔成一个外侧海水压载舱和一个内侧海水压载舱；如果能够满足破舱稳性的要求，也可不设置隔离直舱壁126，使内外垂直舱直接连通，形成一个大的U形海水压载舱，如图1所示。

储液舱122可储存原油、含油污水、LNG、LPG、凝析油或其他工业液态产品的一种或数种，储液舱122的舱壁的结构和构造需要适应所储存的液体。例如，储存LNG的储液舱的舱壁结构应设置相应的围护系统，如GTT型或SPB型围护系统。

本发明的直筒式浮式平台1可形成多种形式的深水浮式平台：采用压载海水和储液不等质量流率置换流程，直筒式浮式平台1可作为FPSO、FLNG；采用压载海水和储液等质量流率置换流程,本发明平台除作为FPSO、FLNG之外，还可作为FPDSO，而最重要的是可以安装干式井口，成为浮式井口储卸装置(FWSO-FLOATING WELLHEAD STORAGE OFFLOADING)，根据需要，所述FWSO上可分别安装油气井口、生产设施、钻机和天然气液化设施(LNG)之中的一种或几种。

较优地，直立筒体110的顶部与水面2之间的距离(干舷)尽可能采用较高的值，可降低上浪对直筒式浮式平台1的影响。

请参阅图2所示，其为图1的A-A截面示意图，作为一种可实施的方式，竖向结构包括四层圆形筒壁和/或正多边形筒壁，即从外至里的第一层筒壁114、第二层筒壁113、第三层筒壁112、第四层筒壁111，以及多个径向水密分隔板115。四层筒壁的中心轴线重合。

径向水密分隔板115沿径向依次水密连接各层筒壁，即依次水密连接第一层、第二层、第三层及第四层筒壁。图2所示实施例中设置六个(代表多个)径向水密分隔板115。根据结构强度和刚度设计的需要，相邻两个径向水密分隔板115中间还可设置径向结构框架，图1所示实施例中设置六个(代表多个)径向结构框架。

水平结构包括上顶板116、环形中间底板118与下底板117。上顶板116水密连接竖向结构的顶部，覆盖在第一层筒壁114所围成的区域上。下底板117水密连接竖向结构的底部，覆盖在第一层筒壁114所围成的区域上。环形中间底板118位于上顶板116与下底板117之间且靠近下底板117的位置，水密连接第二层筒壁113与第三层筒壁112。位于环形中间底板118和下底板117之间的第二层筒壁113与第三层筒壁112均布若干U形海水压载舱连通孔(附图中没有示明)，较优地，U形海水压载舱连通孔的形状为长方形。

竖向结构和水平结构形成了一个水密封闭或上下贯通的中心区125与多个水密封闭的径向储液单元120；中心区125由第四层筒壁111围成。

相邻的两个径向水密分隔板115、第一层筒壁114、第二层筒壁113、第三层筒壁112、第四层筒壁111、上顶板116、下底板117与环形中间底板118围成U形海水压载舱121。

相邻的两个径向水密分隔板115、第二层筒壁113、第三层筒壁112、上顶板116与环形中间底板118围成储液舱122。

图2中剖面线所示区域为其中一个径向储液单元120，两处相同斜度的剖面线表示U形海水压载舱121，分别表示U形海水压载舱121的内侧垂直舱与外侧垂直舱，内、外侧垂直舱通过底部的水平底舱连通成为一个整体；另一处不同斜度的剖面线表示位于所述内外侧垂直舱之间的储液舱122。

如图1中所示，竖向结构中的各部件垂直布置，水平结构中的各部件水平布置。根据结构强度和刚度设计的需要，还可以在各层筒壁中间设置多个的水平结构框架和多个径向结构框架；在上顶板116和环形中间底板118的下面、下底板117的上面还可以设置扶强结构。由此可见，本发明的储液舱122被U形海水压载舱121从外侧、内侧和底部所包围，形成类似油轮的双壳双底的结构，以保证结构的安全，并大大降低储液舱破舱造成环境污染的几率。

等质量流率置换流程是保证直筒式浮式平台1在储液装卸的过程中保持吃水深度不变的基本条件；在储液装卸的过程中保证直筒式浮式平台1的浮态保持不变同样十分重要。为了方便储液装卸的作业，使直筒式浮式平台1的浮态保持不变或近似不变，需要保证每个径向储液单元120在装卸的过程中重心的水平投影位置保持不变或近似不变。这样即使仅其中一个径向储液单元120卸载，直筒式浮式平台1也不会发生侧倾。作为一种可实施的方式，U形海水压载舱121的内侧垂直舱与外侧垂直舱在水平面上投影的组合形心(几何中心)与储液舱122在水平面上投影的形心重合；或者U形海水压载舱121的内侧垂直舱与外侧垂直舱在水平面上投影的组合形心偏离储液舱122在水平面上投影的形心(两个形心“近似重合”)，两个形心之间的偏离距离小于等于第一层筒壁114半径的5％；其中，所述第一层筒壁114半径为圆形的第一层筒壁114的半径或正多边形的第一层筒壁114的外接圆半径。

保证每个径向储液单元120在装卸的过程中重心的水平投影位置保持不变，其计算方法如下：列出U形海水压载舱121的内、外侧垂直舱在水平面上的投影的组合形心计算式，以及围在内侧垂直舱与外侧垂直舱之间的储液舱122在水平面上的投影的形心计算式，以两个形心重合为条件建立方程式求解。根据计算结果确定U形海水压载舱121的U形两个内侧筒壁，即第二层筒壁113、第三层筒壁112的位置，以实现重心的水平投影位置保持不变。

由于以上计算比较麻烦，也可采用使水平面上投影的形心“近似重合”的做法，其对于平台浮态的影响相当小。保持“近似重合”简便方法是，使U形海水压载舱121的内、外侧垂直舱在水平面上的投影面积相等。

采用所述不等质量流率置换流程的直筒式浮式平台1，其吃水深度将根据直筒式浮式平台1的装载重量自动调整，通常不需要设置固定压载舱123；其直立筒体110内储存同一种储液的径向储液单元120应成对对称设置并同步装卸，以保证直筒式浮式平台1的浮态不变，此时无需考虑径向储液单元120在水平面上投影的形心位置是否保持不变。

为了保证本发明的直筒式浮式平台1在储液装卸作业过程中保持正浮态，无论是否采用等质量流率置换，直立筒体110的纵截面和横截面分别为上下和左右对称的图形；如果直筒式浮式平台1的储液舱122储存不同种类的液体，同一种储液的储液舱122应成对对称设置。

需要说明的是，本发明直立筒体110的竖向结构可不限于所述的四层筒壁111～114和所述的径向水密分隔板115，水平结构可不限于所述的上顶板116、下底板117和环形中间底板，以及不限于由它们所组成的径向储液单元；直立筒体110单筒体内其它形式的竖向结构和水平结构可根据需要组成多种功能舱。

请参阅图3所示，其为本发明的直筒式浮式平台另一实施例的单筒体直立筒体的横截面示意图。考虑到储存多种液体产品的需求，例如，本发明的直筒式浮式平台1用于油田生产、伴生气回收，其产品包括原油、LNG、LPG、凝析油和含油污水等，其中有些液体的产量较小，本发明的单筒直立筒体还包括多个关于直立筒体110的中心轴对称垂直分布的独立储液单元124，它是本发明功能舱的一种。

独立储液单元124的独立筒壁的横截面为圆形或四边形，圆形的独立筒壁的圆心或四边形的独立筒壁的对角线交点位于第二层筒壁113或第三层筒壁112与径向水密分隔板115的交叉点上，且四边形的独立筒壁对称于径向水密分隔板115。图3所示的另一实施例中，四边形的独立筒壁的对角线交点为第二层筒壁113或第三层筒壁112与径向水密分隔板115的几何交叉点。

独立储液单元124上下一分为二，上部作为独立储液舱使用，下部作为独立海水压载舱使用，均为水密结构。

作为一种可实施的方式，竖向结构的各层筒壁的横截面的形状为圆形或正多边形，各层筒壁的横截面的形状可相同也可互不相同，也就是说，各层筒壁的横截面的形状均为圆形或正多边形，还可以部分筒壁的横截面的形状为圆形，其他筒壁的横截面的形状为正多边形。较优地，正多边形的边数为偶数。

如图2所示的实施例中第一层筒壁114、第二层筒壁113、第三层筒壁112与第四层筒壁111的横截面的形状均为正十二边形。如图3所示，另一实施例中第一层筒壁114与第四层筒壁111的横截面的形状为圆形，第二层筒壁113与第三层筒壁112的横截面的形状为正十二边形。

图3中另一实施例与图1或图2所示实施例的区别在于：1、第一层筒壁114与第四层筒壁111的横截面的形状不同；2、图3中另一实施例设置多个独立储液单元124。除上述区别之外，图3中另一实施例与图1或图2所示实施例的其他结构均相同，相应的功能也相同。

较优地，浮体100中独立储液单元124的数量为偶数。

作为一种可实施的方式，独立储液单元124的内部设置支撑框架。

在独立储液单元124内部，第二层筒壁113或第三层筒壁112与径向水密分隔板115的结构被相应的支撑框架结构取代，以避免内部被分隔为4个密闭的区域，同时保证直立筒体110整体的强度和刚度。

所有的储液单元均采用压载海水和储液等质量或不等质量流率置换流程。采用等质量流率置换的径向储液单元120在储液装卸的过程中，其重心的平面位置保持不变或近似不变。其中，等质量流率置换流程推荐采用“密闭气压连通式压载海水和储液等质量流率置换流程”(参见申请人的发明专利CN 101980917 B和US 8292546 B2)和“液化天然气和液化石油气与压载海水等质量流率置换流程”(参见申请人的发明专利CN 102143885 B和US8678711 B2)。

作为一种可实施的方式，第四层筒壁111围成的中心区125为上下贯通的月池、或上下水密封闭的机泵舱、或空舱(shaft)或上下水密封闭的中心储液单元。如果用于浮式井口储卸装置FWSO和浮式生产钻井储卸装置FPDSO，如图1所示，中心区125为上下贯通的月池，主要用于置放钻井和平台井口的套管及其张紧设施，如升沉补偿器、气帽(air cap)等。如果用于FPSO和FLNG，中心区125为机泵舱、空舱(shaft)或中心储液单元。机泵舱和空舱均为双层底结构，中心储液单元上下一分为二，上部作为中心储液舱使用，下部作为中心海水压载舱使用，也是一种双层底结构。采用双底结构，可保证安全、避免环境污染。

不同于独立储液单元以上顶板116和下底板117为其顶板和底板，作为一种可实施的方式，如图1a、图1b、图1c、图4a、图5a、图6a所示，直立筒体110还包括设置在U形海水压载舱底部的固定压载舱123。作为本发明功能舱的一种，固定压载舱123可利用U形海水压载舱的内侧垂直舱底部的部分舱容、外侧垂直舱底部的部分舱容、设置在水平底舱的底部的部分舱容中的至少一个直接置放固定压载物，该部分舱容兼作固定压载舱；或者较优地，如图1b所示，将所述部分舱容分隔形成专用固定压载舱，即需要在下底板117以上适当高度再设置一层压载舱水平板结构，在该压载舱水平板结构的周边设置连接下底板117的压载舱垂直板结构，形成一个水密的功能舱，即固定压载舱。

同理，作为另一种可实施的方案，在上顶板116以下适当高度再设置另一种水平板结构，在该水平板结构的周边设置连接上顶板116的水密垂直板结构(图上均未示明)，形成另一种水密的功能舱，可作为小型公用舱，如柴油舱、淡水舱，等等。

采用所述等质量流率置换流程的直筒式浮式平台1由于直立筒体110总容积和储液舱容之比增加，为了保证足够的吃水深度，平衡多余的浮力，需要设置固定压载舱123，固定压载舱123采用填充铁矿砂等固定压载来加大平台重量。为了减少直筒式浮式平台1对固定压载的需求，在保证浮体总体性能、尤其是稳性的前提下，直筒式浮式平台1的直立筒体110应尽可能采用较高的干舷；此举同时可降低上浪对平台的影响。

直筒式浮式平台1为钢结构平台，可采用和钢制船舶相同或相似的方法建造，图1所示实施例中采用和现行船形FPSO相同的建造方法建造，浮体和上部设施均在船坞内建造，建造完成后湿拖至油气田现场进行海上安装。由于减动结构130的平面尺度很大，如果选择在船坞内建造，则需要宽度超大的船坞，必然限制了建造场地的选择。为此，可参考“一种环翼式浮式平台”(PCT/CN 2014/071121)所描述的方法，采用部分回接式减动结构130，即沿直立筒体110的左右两侧，将减动结构130用两个假想的垂直平行平面断开，使减动结构130形成4个分段：艏艉两个分段为固定式分段，左右两侧为两个回接式分段；两个回接式分段与直筒式浮式平台1的其他结构分开建造，两个回接式分段运输至海上现场再与平台的直立筒体110、固定式分段连接。

在本说明书中，竖向结构的各层筒壁、减动结构130的直立短筒壁132、及独立储液单元的独立筒壁的横截面为圆形，其半径或直径指圆形的半径或直径；竖向结构的各层筒壁、减动结构130的直立短筒壁132、及独立储液单元的独立筒壁的横截面为正多边形，其半径或直径指正多边形的外接圆的半径或直径。

本发明的直筒式浮式平台1的用途十分广泛：既可用于油气田勘探开发的钻井和钻井后的延长测试和试生产，也可用于油气田开发生产的采油、采气、原油生产和天然气生产、液化、再汽化、污水处理，还可用于海上施工作业支持和人员居住，尤其适应深水和恶劣海况条件。

本发明的直筒式浮式平台1可形成多种形式的深水浮式平台：采用压载海水和储液不等质量流率置换流程，中心区125为中心储液单元、机泵舱或空舱，根据上部设施的不同，即可成为不同功能的浮式平台：安装天然气生产、处理和液化设施即为FLNG。采用压载海水和储液等质量流率置换流程，直筒式浮式平台1的中心区125为月池，根据上部设施的不同，即可成为不同功能的浮式平台：除作为FPSO(无须月池)、FPDSO、FLNG之外，最重要的是可以安装干式井口；同时，再安装油气生产设施、钻机、LNG设施之中的一种或数种，即成为具有不同功能的浮式井口储卸装置FWSO，可取代现行的SPAR平台+海底管线+FPSO或FLNG的油田或气田开发模式；还可作为海上作业支持平台，如生活平台。

本发明直筒式浮式平台为深水油气田的勘探开发和生产提供了全新的地面设施和开发模式，可以满足深水油田和气田开发生产所需的各种要求，集钻井、采油采气、油气生产、储存和外运、污水处理、天然气液化和再气化等多种功能为一体；系统环保、安全可靠；整个平台可在船厂完成全部建造和调试工作，大大节约油气田地面设施的建设费、生产操作费和弃置费。

针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本发明进行解释，以便于能够更好地理解本发明，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。

Claims (27)

1.一种直筒式浮式平台，包括浮体、上部设施与定位系统，所述上部设施设置于所述浮体的顶部，所述浮体通过所述定位系统系泊于海床上或定位于水面；其特征在于，

所述浮体包括直立筒体，所述直立筒体包括竖向结构与水平结构；所述竖向结构与所述水平结构分隔形成多个径向储液单元；每个所述径向储液单元包括一个U形连通压载舱与一个储液舱；

所述U形连通压载舱包括一个内侧垂直舱、一个外侧垂直舱和一个连接所述内、外侧垂直舱底部的水平底舱，以及一根连通所述内、外侧垂直舱上端顶部的管道；所述储液舱位于所述内侧垂直舱与所述外侧垂直舱之间，且位于所述水平底舱上方；

所述浮体还包括环绕于所述直立筒体的外筒壁下部的减动结构，所述减动结构位于深水处，所述减动结构为裙式减动结构或环翼式减动结构。

2.根据权利要求1所述的直筒式浮式平台，其特征在于，所述竖向结构包括从外至里的第一层筒壁、第二层筒壁、第三层筒壁、第四层筒壁与多个径向水密分隔板；所述径向水密分隔板沿径向依次水密连接各层筒壁；所述竖向结构的各层筒壁的横截面的形状为圆形或正多边形；

所述水平结构包括上顶板、环形中间底板与下底板；

所述上顶板与所述下底板均覆盖在所述第一层筒壁所围成的区域上，分别水密连接所述竖向结构的顶部与底部；

所述环形中间底板位于所述上顶板与所述下底板之间且靠近所述下底板，所述环形中间底板覆盖在所述第二层筒壁与所述第三层筒壁所围成的区域上，水密连接所述第二层筒壁、所述第三层筒壁与所述径向水密分隔板；相邻的两个所述径向水密分隔板、所述第一层筒壁、所述第二层筒壁、所述第三层筒壁、所述第四层筒壁、所述上顶板、所述下底板与所述环形中间底板围成所述U形连通压载舱；位于所述环形中间底板与所述下底板之间的所述第二层筒壁与所述第三层筒壁上设置U形连通压载舱连通孔；

相邻的两个所述径向水密分隔板、所述第二层筒壁、所述第三层筒壁、所述上顶板与所述环形中间底板围成所述储液舱；

所述第四层筒壁围成中心区。

3.根据权利要求2所述的直筒式浮式平台，其特征在于，所述U形连通压载舱的所述内侧垂直舱与所述外侧垂直舱在水平面上投影的组合形心与所述储液舱在水平面上投影的形心重合；

或者所述U形连通压载舱的所述内侧垂直舱与所述外侧垂直舱在水平面上投影的组合形心偏离所述储液舱在水平面上投影的形心，两个形心之间的偏离距离小于或等于所述第一层筒壁半径的5％；其中，所述第一层筒壁半径为圆形的所述第一层筒壁的半径或正多边形的所述第一层筒壁的外接圆半径。

4.根据权利要求2所述的直筒式浮式平台，其特征在于，所述裙式减动结构包括环绕于所述直立筒体外筒壁下部的直立短筒壁与连接所述直立短筒壁顶端与所述直立筒体外筒壁的环形顶板；

所述直立短筒壁和所述直立筒体同轴且两者的底部平齐；所述直立短筒壁的横截面的形状为圆形或正多边形。

5.根据权利要求4所述的直筒式浮式平台，其特征在于，所述直立短筒壁的直径大于或等于所述第一层筒壁直径的1.25倍；所述直立短筒壁的高度大于或等于所述第一层筒壁直径的0.1倍；

其中，所述直立短筒壁的直径为圆形的所述直立短筒壁的直径或正多边形的所述直立短筒壁的外接圆直径，所述第一层筒壁的直径为圆形的所述第一层筒壁的直径或正多边形的所述第一层筒壁的外接圆直径；所述直立短筒壁的直径与高度的具体数值由水动力分析和水池试验来确定。

6.根据权利要求4所述的直筒式浮式平台，其特征在于，所述环形顶板的外形为圆台侧面或棱台侧面，所述圆台侧面或棱台侧面的锥度由水动力分析计算和水池试验来确定；

或者所述环形顶板由连接到所述直立筒体外筒壁的圆台侧面或棱台侧面与连接到所述直立短筒壁顶端的水平板组合而成，所述圆台侧面或棱台侧面的锥度由水动力分析计算和水池试验来确定；

或者所述环形顶板为水平板。

7.根据权利要求4所述的直筒式浮式平台，其特征在于，所述浮体还包括环绕于所述直立筒体外筒壁下部的固定压载舱筒壁；

所述固定压载舱筒壁和所述直立筒体同轴，所述固定压载舱筒壁的横截面的形状为圆形或正多边形；

所述直立筒体的下底板水密连接到所述固定压载舱筒壁；所述固定压载舱筒壁、所述直立筒体的外筒壁、所述直立筒体的下底板与所述环形顶板围成固定压载舱。

8.根据权利要求4所述的直筒式浮式平台，其特征在于，所述直立短筒壁和/或所述环形顶板上设置多个对称分布的阻尼孔。

9.根据权利要求1所述的直筒式浮式平台，其特征在于，所述环翼式减动结构包括径向截面为U形的环翼，所述环翼的U形开口朝下，所述环翼包括一个圆形或正多边形环翼外筒壁、一个圆形或正多边形环翼内筒壁、一个连接所述环翼内筒壁顶部与所述环翼外筒壁顶部的环翼顶板、以及多个将所述环翼内筒壁固定连接在直立筒体上的环翼径向连接肘板；所述环翼内筒壁和所述环翼外筒壁的底部与所述直立筒体的底部齐平；所述环翼内筒壁与所述直立筒体的外筒壁之间设置径向间隙。

10.根据权利要求9所述的直筒式浮式平台，其特征在于，所述环翼外筒壁的直径大于或等于所述直立筒体的外筒壁直径的1.25倍；所述环翼外筒壁的高度大于或等于所述直立筒体的外筒壁直径的0.1倍；所述径向间隙大于或等于1.5米；所述环翼外筒壁的直径与高度和所述径向间隙的具体数值应由水动力分析和水池试验来确定；其中，所述环翼外筒壁的直径为圆形的所述环翼外筒壁的直径或正多边形的所述环翼外筒壁的外接圆直径，所述直立筒体的外筒壁直径为圆形的所述直立筒体的外筒壁直径或正多边形的所述直立筒体的外筒壁的外接圆直径。

11.根据权利要求9所述的直筒式浮式平台，其特征在于，所述环翼顶板的外形为圆台侧面或棱台侧面；

或者所述环翼顶板由连接到所述环翼内筒壁顶端的圆台侧面或棱台侧面与连接到所述环翼外筒壁顶端的水平板组合而成；

或者所述环翼顶板为水平板。

12.根据权利要求9所述的直筒式浮式平台，其特征在于，所述环翼外筒壁和/或所述环翼顶板上设置多个对称分布的环翼阻尼孔，所述环翼阻尼孔的形状、大小和数量由水动力分析和水池试验来确定。

13.根据权利要求1所述的直筒式浮式平台，其特征在于，所述浮体的固定压载舱设置在所述U形连通压载舱的U形底部。

14.根据权利要求2所述的直筒式浮式平台，其特征在于，所述中心区为上下贯通的月池、上下封闭的空舱或上下水密封闭的中心储液单元；所述中心储液单元上下一分为二，上部为中心储液舱，下部为中心海水压载舱。

15.根据权利要求2所述的直筒式浮式平台，其特征在于，所述直立筒体还包括多个关于所述直立筒体的中心轴对称且垂直分布的独立储液单元；

所述独立储液单元的独立筒壁的横截面形状为圆形或四边形，圆形的所述独立筒壁的圆心或四边形的所述独立筒壁的对角线交叉点位于所述第二层筒壁或所述第三层筒壁与所述径向水密分隔板的交叉点上，且四边形的所述独立筒壁对称于所述径向水密分隔板；所述独立储液单元上下一分为二，上部为独立储液舱，下部为独立海水压载舱。

16.根据权利要求2所述的直筒式浮式平台，其特征在于，所述竖向结构的各层筒壁的横截面的形状为圆形和/或正多边形。

17.一种直筒式浮式平台，包括浮体、上部设施与定位系统，所述上部设施设置于所述浮体的顶部，所述浮体通过所述定位系统系泊于海床上或定位于水面；其特征在于，所述浮体包括直立筒体和环绕于所述直立筒体外壁下部周边的减动结构；

所述直立筒体包括单筒直立筒体或至少两个圆筒组成的多圆筒直立筒体；所述单筒直立筒体的外筒壁横截面为圆形或正多边形；所述多圆筒直立筒体中所述圆筒按一个圆形或多个同心圆排列，相邻的所述圆筒的外壁彼此相切、紧密贴合形成蜂窝状，所述多圆筒直立筒体的中心处可设置或不设置中心圆筒；

所述减动结构位于深水处，所述减动结构为裙式减动结构或环翼式减动结构；

所述裙式减动结构包括一个环绕于所述直立筒体外筒壁下部的直立短筒壁和一个环形板，所述裙式减动结构的环形板的内侧边缘和外侧边缘分别与所述直立筒体的外侧面和所述直立短筒壁的顶部连接；

所述环翼式减动结构包括一个所述直立短筒壁、一个环翼环形板和设置在所述直立筒体和所述直立短筒壁之间的一个直立导流筒壁；所述直立导流筒壁和所述直立筒体之间形成一个环形的径向间隙，所述直立导流筒壁和所述直立筒体之间通过多个沿径向布置的肘板连接；所述环翼环形板的内侧边缘和外侧边缘分别与所述直立导流筒壁的顶部和所述直立短筒壁的顶部连接，形成开口向下的U形径向截面；或者所述环翼环形板的的内侧边缘和外侧边缘分别与所述直立导流筒壁的底部和所述直立短筒壁的底部连接，形成开口向上的U形径向截面；所述直立导流筒壁的高度大于或等于所述直立短筒壁的高度，所述直立导流筒壁为向上或向下渐缩的圆台锥面或棱台侧面，或者为圆筒面。

18.根据权利要求17所述的直筒式浮式平台，其特征在于，所述减动结构的直立短筒壁、直立导流筒壁和直立筒体具有共同的中心轴线且三者的底部平齐；所述直立短筒壁的横截面为圆形或正多边形；所述直立短筒壁的高度大于或等于所述单筒直立筒体外筒壁横截面的圆直径或正多边形的外接圆直径的0.1倍，或者所述直立短筒壁的高度大于或等于所述多圆筒直立筒体外切圆直径的0.1倍；所述直立短筒壁的横截面的圆直径或正多边形的外接圆直径大于或等于所述单筒直立筒体外筒壁横截面的圆直径或正多边形的外接圆直径的1.2倍，或者所述直立短筒壁的横截面的圆直径或正多边形的外接圆直径大于或等于所述多圆筒直立筒体外切圆直径的1.2倍；

所述径向间隙的最小值大于或等于0.3米；所述裙式减动结构的环形板和开口向下的U形径向截面的所述环翼式减动结构的环翼环形板均为水平环形板、或向上渐缩的锥面环形板或二者的组合；开口向上的U形径向截面的所述环翼式减动结构的环翼环形板为水平环形板；

其中，所述直立短筒壁的横截面的圆直径、所述直立短筒壁的横截面的正多边形的外接圆直径、所述单筒直立筒体外筒壁的横截面的圆直径、所述单筒直立筒体外筒壁的横截面的正多边形的外接圆、所述多圆筒直立筒体外切圆直径、所述直立短筒壁的高度和所述径向间隙的具体设计值，以及所述圆台锥面或棱台侧面的锥度均应由水动力分析和水池试验来确定。

19.根据权利要求17所述的直筒式浮式平台，其特征在于，在所述裙式减动结构的所述直立短筒壁和/或所述环形板上，或者在所述环翼式减动结构的所述直立短筒壁和/或所述环翼环形板上设置多个对称分布的阻尼孔，所述阻尼孔的形状、大小和数量由水动力分析和水池试验来确定。

20.根据权利要求18所述的直筒式浮式平台，其特征在于，在所述直立筒体外筒壁的外侧和所述直立短筒壁的外侧，以及所述锥面环形板朝上的侧面上分别设置多头螺旋减涡侧板；位于所述直立筒体外筒壁外侧的所述多头螺旋减涡侧板从水面以上至少1米开始向下延伸，并穿透所述减动结构直至延伸到所述直立筒体的底部；所述减动结构的所有构件均不与所述多头螺旋减涡侧板的两侧板面接触，并保持至少0.3米的间距；所述多头螺旋减涡侧板的技术参数和数量由计算分析和水池试验来确定。

21.根据权利要求17所述的直筒式浮式平台，其特征在于，所述单筒直立筒体包括竖向结构与水平结构；所述竖向结构与所述水平结构分隔形成多个径向储液单元和/或功能舱；每个所述径向储液单元包括一个U形海水压载舱与一个储液舱；所述U形海水压载舱包括一个内侧垂直舱、一个外侧垂直舱和一个连接所述内、外侧垂直舱底部的水平底舱，以及一根连通所述内、外侧垂直舱上端顶部的管道；所述储液舱位于所述内侧垂直舱与所述外侧垂直舱之间，且位于所述水平底舱上方。

22.根据权利要求21所述的直筒式浮式平台，其特征在于，所述竖向结构至少包括从外至里的第一层筒壁、第二层筒壁、第三层筒壁、第四层筒壁与多个径向水密分隔板；所述径向水密分隔板沿径向依次水密连接各层筒壁；所述竖向结构的各层筒壁的横截面的形状为圆形或正多边形；

所述水平结构至少包括上顶板、环形中间底板与下底板；

所述上顶板与所述下底板均覆盖在所述第一层筒壁所围成的区域上，分别水密连接所述竖向结构的顶部与底部；

所述环形中间底板位于所述上顶板与所述下底板之间且靠近所述下底板，所述环形中间底板覆盖在所述第二层筒壁与所述第三层筒壁所围成的区域上，水密连接所述第二层筒壁、所述第三层筒壁与所述径向水密分隔板；相邻的两个所述径向水密分隔板、所述第一层筒壁和所述第二层筒壁、所述第三层筒壁和所述第四层筒壁、所述上顶板、所述下底板与所述环形中间底板围成所述U形海水压载舱；位于所述环形中间底板与所述下底板之间的所述第二层筒壁与所述第三层筒壁上设置U形海水压载舱连通孔；

相邻的两个所述径向水密分隔板、所述第二层筒壁、所述第三层筒壁、所述上顶板与所述环形中间底板围成所述储液舱；

所述第四层筒壁围成中心区。

23.根据权利要求22所述的直筒式浮式平台，其特征在于，所述U形海水压载舱的所述内侧垂直舱与所述外侧垂直舱在水平面上投影的组合形心与所述储液舱在水平面上投影的形心重合；

或者所述U形海水压载舱的所述内侧垂直舱与所述外侧垂直舱在水平面上投影的组合形心偏离所述储液舱在水平面上投影的形心，两个形心之间的偏离距离小于或等于所述第一层筒壁半径的5％；其中，所述第一层筒壁半径为圆形的所述第一层筒壁的半径或正多边形的所述第一层筒壁的外接圆半径。

24.根据权利要求21所述的直筒式浮式平台，其特征在于，所述水平底舱中设有能将所述U形海水压载舱分隔的隔离垂直舱壁，所述隔离垂直舱壁的下部设有一个遥控隔离阀；所述遥控隔离阀打开，所述U形海水压载舱成为一个连通的海水压载舱；所述遥控隔离阀关闭，所述U形海水压载舱被分隔成一个外侧海水压载舱和一个内侧海水压载舱。

25.根据权利要求21所述的直筒式浮式平台，其特征在于，所述内侧垂直舱底部的部分舱容、所述外侧垂直舱底部的部分舱容、和设置在所述水平底舱底部的部分舱容中的至少一个可兼作固定压载舱，置放铁矿砂或其他种类的固定压载；所述固定压载舱与所述U形海水压载舱采用舱壁水密隔离。

26.根据权利要求22所述的直筒式浮式平台，其特征在于，所述中心区为上下贯通的月池、或上下封闭的空舱或上下水密封闭的中心储液单元；所述中心储液单元上下一分为二，上部为中心储液舱，下部为中心海水压载舱。

27.根据权利要求22所述的直筒式浮式平台，其特征在于，所述单筒直立筒体还包括多个关于所述直立筒体的中心轴对称且垂直分布的独立储液单元；

所述独立储液单元的独立筒壁的横截面形状为圆形或四边形，圆形的所述独立筒壁的圆心或四边形的所述独立筒壁的对角线交叉点位于所述第二层筒壁或所述第三层筒壁与所述径向水密分隔板的交叉点上，且四边形的所述独立筒壁对称于所述径向水密分隔板；所述独立储液单元上下一分为二，上部为独立储液舱，下部为独立海水压载舱。