CN110155263A - 一种圆筒形半潜式钻井平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种圆筒形半潜式钻井平台。所述圆筒形半潜式钻井平台由下至上依次为浮箱、圆柱筒体和甲板，浮箱和甲板设于所述圆柱筒体的两端；圆柱筒体为一双层筒体，其壁面上设有四个通孔，每两个通孔为对称设置，相邻所述通孔之间的部分形成立柱；沿所述圆柱筒体的纵向方向，所述通孔为由两端的两个半圆形孔和中间的方形孔形成的孔。本发明采用开孔浮筒(双层圆柱筒体)，内、外延环形浮箱，垂荡板面积大，较半潜式，可降低垂荡幅值，改善垂荡性能，较圆形平台，可减小波浪载荷，减小系泊力，改善平台的运动性能，可满足中国南海等恶劣海洋环境条件下平台的钻井作业。

Description

一种圆筒形半潜式钻井平台

技术领域

本发明涉及一种半潜式钻井平台，具体涉及一种圆筒形半潜式钻井平台。

背景技术

深水油气开发是海洋石油开发发展的必然趋势，目前低油价对海洋石油的开发，特别是深水油气田开发有一定影响，但能源的需求是深水油气田持续开发的推动力。由于深水地质油藏的不确定性和深水油气开发设施的高造价决定了深水油气田开发的高风险性。为降低深水油气田开发工程的经济风险，新型深水油气田开发工程设施浮式钻井装置一直受到海洋石油行业的关注。深水半潜式钻井平台是海洋工程界应用最广泛的浮式钻井装备，广泛适用于深海油田的勘探和开发。

半潜式平台又称柱稳式平台，传统船型结构由上船体和下船体两大部分。上船体由上部模块、甲板结构组成，下船体由立柱、浮箱组成。自1961年世界上首座半潜式钻井平台诞生到目前，半潜式钻井平台经历了6个发展阶段，半潜式钻井平台阶段划分的主要技术指标是作业水深，但钻井深度、大钩载荷、甲板可变载荷、水下设备安全等级、操作自动化程度等也是衡量钻井平台先进性的重要指标。半潜式钻井平台具有较强的抗风浪能力、优良的运动性能、大的甲板面积和装载容量、高效的作业效率等特点。

传统半潜式平台也有一些缺点，如平台结构存在多个节点，会引起节点的强度以及疲劳问题，不但需要设计时关注，在使用期间还需经常检查，以免出现裂纹，同时，提高半潜式平台垂荡性能也是发展趋势之一，对平台钻井作业更有利。因此改进半潜式钻井的船型，将为半潜式钻井平台的研发提供一种新的选择。

发明内容

本发明的目的是提供一种圆筒形半潜式钻井平台，所述钻井平台的垂荡性能好，适应恶劣环境条件，同时疲劳性能改善。

具体地，本发明所提供的圆筒形半潜式钻井平台，由下至上依次为浮箱、圆柱筒体和甲板，所述浮箱和所述甲板设于所述圆柱筒体的两端；

所述圆柱筒体为一双层筒体，其壁面上设有四个通孔，每两个通孔为对称设置，相邻所述通孔之间的部分形成立柱。

上述的圆筒形半潜式钻井平台中，沿所述圆柱筒体的纵向方向，所述通孔为由两端的两个半圆形孔和中间的方形孔形成的孔。

上述的圆筒形半潜式钻井平台中，沿所述圆柱筒体的纵向方向，所述通孔的高度为所述圆柱筒体的高度的60％～90％，优点是既能保证足够的结构支撑情况下节省钢材，又能有效减小圆柱筒体遭受的波、流力载荷；

沿所述圆柱筒体的周向方向，四个所述通孔的最长宽度之和为所述圆柱筒体的圆周长30％～50％，优点是既能保证足够的结构支撑情况下节省钢材，又能有效减小圆柱筒体遭受的波、流力载荷。

本发明中，通过在双层的圆柱筒体上开设4个通孔，从而在所述圆柱筒体上形成四个所述立柱，四个所述立柱为一个整体，因此整体强度高，避免了节点造成应力集中。

上述的圆筒形半潜式钻井平台中，所述甲板为箱型甲板；

所述甲板上设有钻井生活模块、钻井井架设施、发电设备、吊机和直升飞机甲板；

所述甲板的中部设有钻井月池，进行钻井作业。

上述的圆筒形半潜式钻井平台中，所述甲板上以井口区为核心布置管材、泥浆区、设备等，有利于钻井工艺流程优化，以及重量平衡。钻井设施，钻台、井架位于月池上方；钻杆、套管、隔水管堆场位于所述甲板前部和左右舷；设置防喷器吊车/拖车的运动轨道，防喷器/采油树滑橇的轨道；月池区域放压缩空气瓶、载人工作绞车、防喷器控制线卷筒等设备。

上述的圆筒形半潜式钻井平台中，每个所述立柱处设有锚机，且每组所述锚机中锚机数量为3个；所述甲板上于所述锚机的对应处设置有锚链舱；所述锚机配合使用的系泊缆为锚链、钢缆或尼龙缆，或它们的组合缆：所述系泊缆连接的锚为大抓力锚，用于500m水深以下钻井作业。

上述的圆筒形半潜式钻井平台中，所述立柱内设置柴油舱、淡水舱和压载水舱，所述淡水舱可置于所述钻井生活模块的下方，方便使用。

上述的圆筒形半潜式钻井平台中，所述浮箱可为环形浮箱。

上述的圆筒形半潜式钻井平台中，所述圆柱筒体设于所述环形浮箱上，且与所述环形浮箱的内缘和外缘之间设有间距(即所述环形浮箱比所述圆柱筒体延伸出一定间距)，所述环形浮箱的中部设有一开口，所述开口与所述甲板上的开口大小相同，且位置相对应；所述环形浮箱的内部为封闭的箱体；该设置的优点是通过延伸出来的环形浮箱可以减小平台的垂向运动，确保垂向性能良好。

上述的圆筒形半潜式钻井平台中，所述环形浮箱内设有压载水舱和钻井液舱，储存大部分压载水、钻井液；

所述环形浮箱的底部设有动力推进器，如均匀设置八台DP-3推进器，用于深水、超深水钻井作业。

本发明圆筒形半潜式钻井平台具有如下优点：

1、本发明平台采用整体式浮筒结构、箱形甲板和环形浮箱，避免了传统半潜式的多节点结构，降低了焊接、建造工艺难度，有利于提高船体总体强度和改善结构疲劳强度，在一定程度上可以降低钢材用量。

2、本发明采用开孔浮筒(双层圆柱筒体)，内、外延环形浮箱，垂荡板面积大，较半潜式，可降低垂荡幅值，改善垂荡性能，较圆形平台，可减小波浪载荷，减小系泊力，改善平台的运动性能，可满足中国南海等恶劣海洋环境条件下平台的钻井作业。

3、本发明形浮箱舱位于平台下部，舱室空间大，装载量大，有利于平台的整体稳性的提高；

4、本发明平台月池位于平台中心位置，方便钻井设备布置，甲板以下空间大，平台偏移对钻井立管没有影响；

5、本发明平台采用整体式浮筒结构、箱形甲板和环形浮箱，结构对称，形状简单，便于建造，可减低建造成本。

附图说明

图1为本发明圆筒形半潜式钻井平台的立面示意图。

图2为图1的纵剖图(上图)和俯视图(下图)。

图3为图1中箱形甲板的平面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。

如图1所示，为本发明圆筒形半潜式钻井平台，由下至上依次为环形浮箱6、圆柱筒体5和箱形甲板4，环形浮箱6和箱形甲板4设于圆柱筒体5的两端。本发明中，圆柱筒体5为一双层筒体，其壁面上设有四个通孔9，每两个通孔为对称设置，相邻通孔9之间的部分形成立柱(图中未示)。沿圆柱筒体5的纵向方向，通孔9为由两端的两个半圆形孔和中间的方形孔形成的孔，其尺寸如下：沿圆柱筒体5的纵向方向，通孔9的高度为圆柱筒体5的高度的60％～90％，沿圆柱筒体5的周向方向，四个通孔9的最长宽度(即方形的宽度)之和为圆柱筒体的圆周长30％～50％。图1中，箱形甲板4上设有主甲板3，主甲板3上设有钻井生活模块1和钻井井架设施2。环形浮箱6的底部均匀布置八台推进器7，钻井立管8顶部固定悬挂在井架2下方，穿过月池10和筒体5后一直到海底。

如图2中上图所示为图1的纵剖图，图2中下图为图1的俯视图，可以看出，圆柱筒体5设于环形浮箱6上，环形浮箱6比圆柱筒体5延伸出一定间距，内部是封闭的箱体，中间设置与上甲板大小相同的开口(与月池10的大小位置相)。

如图3所示为箱形甲板4的平面布置图，其上设有井口区11，布置有钻井月池、井架、泥浆设备等；隔水管存放区12存放隔水管，以及输送设备；钻杆存放区14，存放钻杆以及相关输送设备；钻井生活模块13上部上还设置直升飞机甲板。图3还示意了4组系泊系统的位置。箱形甲板3上以井口区为核心布置管材、泥浆区、设备等，有利于钻井工艺流程优化，以及重量平衡。钻井设施，钻台、井架位于月池上方；钻杆、套管、隔水管堆场位于箱形甲板3前部和左右舷；设置防喷器吊车/拖车的运动轨道，防喷器/采油树滑橇的轨道；月池区域放压缩空气瓶、载人工作绞车、防喷器控制线卷筒等设备。

本发明仅以上述实施例进行说明，平台各部分是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (8)

1.一种圆筒形半潜式钻井平台，由下至上依次为浮箱、圆柱筒体和甲板，所述浮箱和所述甲板设于所述圆柱筒体的两端；

所述圆柱筒体为一双层筒体，其壁面上设有四个通孔，每两个通孔为对称设置，相邻所述通孔之间的部分形成立柱。

2.根据权利要求1所述的圆筒形半潜式钻井平台，其特征在于：沿所述圆柱筒体的纵向方向，所述通孔为由两端的两个半圆形孔和中间的方形孔形成的孔。

3.根据权利要求1或2所述的圆筒形半潜式钻井平台，其特征在于：沿所述圆柱筒体的纵向方向，所述通孔的高度为所述圆柱筒体的高度的60％～90％；

沿所述圆柱筒体的周向方向，四个所述通孔的最长宽度之和为所述圆柱筒体的圆周长30％～50％。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的圆筒形半潜式钻井平台，其特征在于：所述甲板为箱型甲板；

所述甲板上设有钻井生活模块、钻井井架设施、发电设备、吊机和直升飞机甲板；

所述甲板的中部设有钻井月池。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的圆筒形半潜式钻井平台，其特征在于：所述立柱内设置柴油舱、淡水舱和压载水舱。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的圆筒形半潜式钻井平台，其特征在于：所述浮箱为环形浮箱。

7.根据权利要求6所述的圆筒形半潜式钻井平台，其特征在于：所述圆柱筒体设于所述环形浮箱上，且与所述环形浮箱的内缘和外缘之间设有间距，所述环形浮箱的中部设有一开口，所述开口与所述甲板上的开口大小相同，且位置相对应。

8.根据权利要求6或7所述的圆筒形半潜式钻井平台，其特征在于：所述环形浮箱内设有压载水舱和钻井液舱；

所述环形浮箱的底部设有动力推进器。