CN112078739B - 一种半潜平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半潜平台，主要适用于对储油能力要求不高的浮式海上油气生产平台、钻修井平台或生活支持平台等，包括呈环状的底座浮箱、立柱和甲板箱，漂浮在海上的底座浮箱竖直向上依次分布有立柱和甲板箱，底座浮箱、立柱和甲板箱连接为一体并在竖直方向上形成与海水相通的通孔，该通孔为月池，本发明的半潜平台采用整体式构造，有效避免了常规立柱式半潜平台存在的气隙问题，可减小立柱高度、降低平台的重量与重心高度，提升半潜平台的稳定性，立柱沿水平方向的截面面积小于甲板箱沿水平方向任一截面的面积，外飘设计的甲板箱增加了甲板箱顶部的面积，改变了波浪爬升方向，大体积的底座浮箱进一步提高半潜平台的稳定性。

Description

一种半潜平台

技术领域

本发明是一种半潜平台，涉及海洋工程的半潜平台领域。

背景技术

随着深海油气田的不断开发，传统的重力式平台和导管架平台因其自重和造价随水深的增加而大幅增加，已经不适应深海油气发展的要求，取而代之的是浮式生产系统。目前，半潜式平台在海洋工程领域应用广泛，因其耐波性能良好、运动响应小、工作水深范围广、抗风浪能力强、甲板面积大以及装载能力强的特点，它可作为海上钻井平台、油气生产平台和生活支持平台等。

常规半潜式平台通常采用底部浮箱以及若干个截面呈圆形或矩形的立柱构成下浮体（立柱和底座浮箱），为平台提供浮力和稳性，并支撑平台上部组块或功能设施。对于半潜式钻井平台或生活支持平台，因平台上部组块或功能设施的规模相对较小，一般在立柱顶部设置甲板箱可以实现支持上部设施；对于半潜式油气生产平台，则通常采用大型整体桁架式组块结构直接安装于立柱顶部。

常规半潜平台允许波浪从立柱间穿过，为了保障平台上部设施底部与海浪之间足够的气隙，平台上部设施通常设计得比较高，这显著提高了平台的整体重心高度，同时半潜平台小水线面面积的特征使得平台稳性面临挑战，不得不加大立柱间距以改善稳性。更高的立柱及更大的立柱间距会使平台的整体重量进一步增加。

同时，因立柱截面面积较小，对于码头及航道水深受限的建造场地，为了获得更小的空船吃水，需要增加底部浮箱的宽高比，这将带来底部浮箱的结构疲劳问题。

另外，对于采用大型整体桁架式组块的半潜平台，其对于建造过程中的大型组块吊装或浮托安装资源提出了挑战，往往因资源单一而造价高昂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种半潜平台，稳定性高且没有气隙问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种半潜平台，包括呈环状的底座浮箱、立柱和甲板箱，漂浮在海上的所述底座浮箱竖直向上依次分布有所述立柱和所述甲板箱，所述底座浮箱、所述立柱和所述甲板箱连接为一体并在竖直方向上形成与海水相通的通孔，所述立柱沿水平方向的截面面积小于所述底座浮箱沿水平方向任一截面的面积，并且所述立柱沿水平方向的截面面积小于所述甲板箱沿水平方向任一截面的面积，所述甲板箱的外侧为斜面且倾斜方向背离所述甲板箱，所述甲板箱的内侧朝所述通孔方向倾斜。

进一步地，所述立柱、所述甲板箱和所述底座浮箱内部相通形成密闭的容置空腔。

进一步地，所述容置空腔内绕所述通孔间隔设置有垂向舱壁板。

进一步地，所述容置空腔内沿水平方向上间隔设置有环形舱壁板。

进一步地，所述容置空腔内沿垂直方向上间隔设置有水平分隔板。

进一步地，所述底座浮箱上呈辐射状开设有若干个锚系开槽，所述半潜平台包括对应设置在所述锚系开槽处的锚泊装置，所述底座浮箱通过所述锚泊装置与海床固定。

进一步地，所述锚泊装置包括若干根锚链和设在所述锚链末端的锚。

进一步地，所述底座浮箱的纵截面呈凸台形，所述甲板箱的纵截面呈倒凸台形。

进一步地，所述半潜平台还包括用于承载上部组块的工艺甲板，所述工艺甲板通过支撑立柱支撑在所述甲板箱上。

进一步地，所述半潜平台还包括透风防浪墙，所述透风防浪墙由所述甲板箱的外侧延伸至所述工艺甲板。

进一步地，所述立柱沿水平方向的截面轮廓为圆环形或多边环形。

本发明的技术效果在于：1、本发明的半潜平台，主要适用于对储油能力要求不高的浮式海上油气生产平台、钻修井平台或生活支持平台等，包括呈环状的底座浮箱、立柱和甲板箱，漂浮在海上的底座浮箱竖直向上依次分布有立柱和甲板箱，底座浮箱、立柱和甲板箱连接为一体并在竖直方向上形成与海水相通的通孔，本发明的半潜平台采用整体式构造，在保障平台整体运动性能的同时，有效避免了常规立柱式半潜平台存在的气隙问题，可减小立柱高度、降低平台的重量与重心高度，提升半潜平台的稳定性。

2、本发明的半潜平台，立柱沿水平方向的截面面积小于甲板箱沿水平方向任一截面的面积，甲板箱的外侧为斜面且倾斜方向背离甲板箱，甲板箱的内侧朝通孔方向倾斜，这种外飘设计的甲板箱有效增加了甲板箱顶部的面积，同时倾斜的设计改变了波浪爬升方向，避免位于甲板箱上方的上部组块遭受波浪拍击。

3、本发明的半潜平台，立柱沿水平方向的截面面积小于底座浮箱沿水平方向任一截面的面积，这种底座浮箱体积和底面积大，能够有效改善平台的自浮稳性并降低空船吃水，有利于在码头及航道水深受限的建造场地实现上部组块与下浮体的整体建造与联合调试；此外，还能够增加平台运动过程中的附加质量与阻尼，可进一步提升半潜平台工作时的稳定性能。

4、本发明的半潜平台，立柱、甲板箱和底座浮箱内部相通形成密闭的容置空腔，该容置空腔内通过垂向舱壁板、环形舱壁板和水平分隔板隔断成具有不同储存功能的舱室，满足平台生产和生活的需要。

5、本发明的半潜平台，方便采用模块化建造与总装集成，相比较传统的立柱式半潜平台，避免了传统半潜式油气生产平台通常采用的大型整体桁架式组块结构，减少平台建造过程中对大型吊装或浮托安装资源的依赖，降低平台工程造价。

附图说明

图1是本发明的半潜平台的侧视示意图；

图2是本发明的半潜平台的整体外形三维效果示意图；

图3是本发明的半潜平台的底座浮箱的外形三维效果示意图；

图4是本发明的半潜平台的一个实施例的中纵剖视图；

图5为图4中A-A位置的剖面示意图；

图6为图4中B-B位置的剖面示意图。

图中主要标号说明：

1-上部组块、2-甲板箱、3-立柱、4-底座浮箱、5-锚泊装置、6-工艺甲板、7-支撑立柱、8-透风防浪墙、9-通孔、10-环形舱壁板、11-水平分隔板、12-锚系开槽、13-垂向舱壁板、14-货油舱、15-淡水舱、16-燃油舱、17-隔离空舱、18-舷侧压载水舱、19-底座压载水舱、20-内侧空舱、21-外侧、22-内侧、51-锚链、100-半潜平台、101-第一环形舱壁板、102-第二环形舱壁板、103-容置空腔。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在下文的讨论中，给出了细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，本领域技术人员可以了解，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在特定的示例中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行详尽地描述。应当理解，本文中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、 “横”、“纵”以及类似的表述只是为了说明的目的，并非限制。

图1是本发明的半潜平台的侧视示意图，图2是本发明的半潜平台的整体外形三维效果示意图，图3是本发明的半潜平台的底座浮箱的外形三维效果示意图，图4是本发明的半潜平台的一个实施例的中纵剖视图，如图1至图4所示，一种半潜平台100，包括呈环状的底座浮箱4、立柱3和甲板箱2，漂浮在海上的底座浮箱4竖直向上依次连接立柱3和甲板箱2，底座浮箱4、立柱3和甲板箱2在连接为一体并在竖直方向上形成与海水相通的通孔9，该通孔9位月池，立柱3沿水平方向的截面面积小于底座浮箱4沿水平方向任一截面的面积，并且立柱3沿水平方向的截面面积小于甲板箱2沿水平方向任一截面的面积，甲板箱2的外侧21为斜面且倾斜方向背离甲板箱2，甲板箱2的内侧22朝通孔9的方向倾斜。

如图4所示，底座浮箱4的纵截面呈凸台形，这种形状的底座浮箱4体积和底面积大，能够有效改善平台的自浮稳性并降低空船吃水，有利于在码头及航道水深受限的建造场地实现上部组块1与下浮体（立柱3和底座浮箱4）的整体建造与联合调试；此外，还能够增加半潜平台100运动过程中的附加质量与阻尼，可进一步提升半潜平台100工作时的稳定性能。

本实施例中，甲板箱2的纵截面呈倒凸台形，甲板箱2的第一侧21向远离通孔9方向倾斜，甲板箱2的第二侧22向通孔9方向倾斜并凸伸出，这种外飘设计的甲板箱2有效增加了甲板箱2顶部的面积，同时倾斜的设计改变了波浪爬升方向，避免位于甲板箱2上方的上部组块1遭受波浪拍击。

如图2和图4所示，立柱3、甲板箱2和底座浮箱4内部相通形成密闭的容置空腔103，容置空腔103的体积小于3.5万立方米，容置空腔103可以满足半潜平台100的生产生活储存需要。

进一步地，容置空腔103内绕通孔9间隔设置有垂向舱壁板13；容置空腔103内沿水平方向上间隔设置有环形舱壁板10；容置空腔103内沿垂直方向上间隔设置有水平分隔板11，环形舱壁板10、水平分隔板11和垂向舱壁板13的设置将容置空腔103隔断成多个功能不同的小舱室，以实现本发明的半潜平台100的功能舱室划分，满足半潜平台100生产和生活的需要。

进一步地，底座浮箱4上呈辐射状开设有若干个锚系开槽12，半潜平台100还包括对应设置在锚系开槽12处的锚泊装置5，底座浮箱4通过锚泊装置5与海床固定。

进一步地，锚泊装置5包括若干根锚链51和设在锚链51末端的锚（图中未示出）。

进一步地，半潜平台100还包括用于承载上部组块1的工艺甲板6，工艺甲板6通过支撑立柱7支撑在甲板箱2上。

如图1所示，半潜平台100还包括透风防浪墙8，透风防浪墙8由甲板箱的外侧21延伸至工艺甲板6，透风防浪墙8的设计可限制海浪拍击上部组块1及甲板箱2上的设施，进一步起到保护上部组快1及甲板箱2上的设施的作用。

实际生产中，甲板箱2、立柱3和底座浮箱4的横截面轮廓可以设计为四边环形或者多边环形，优选地，本发明的一个实施例中立柱3的横截面轮廓为圆环形。

本发明的一个较佳实施例：如图1至图4所示为一种带货油储存功能的生产平台，包括连接为一体的底座浮箱4、立柱3和甲板箱，漂浮在海上的底座浮箱4垂直向上依次连接有立柱3和甲板箱，立柱3为中部贯通的圆环形结构，中空部分为通孔9，通孔9与海水相通，底座浮箱4的纵截面呈凸台形，甲板箱2的纵截面呈倒凸台形，甲板箱2的第一侧21向远离通孔9方向倾斜，第二侧22向通孔9方向倾斜并凸伸出，底座浮箱4上呈辐射状开设有三个锚系开槽12，半潜平台100在锚系开槽12处对应设置由三组锚泊装置5。

图5为图4中A-A位置的剖面示意图，图6为图4中B-B位置的剖面示意图，如图4至图6所示，立柱3、甲板箱和底座浮箱4内部相通形成密闭的容置空腔103，容置空腔103内设有两块环形舱壁板10、一块水平分隔板11以及八块垂向舱壁板13，将平台划分为货油舱14、淡水舱15、燃油舱16、舷侧压载水舱18、底座压载水舱19和内侧空舱20。

第一环形舱壁板101连接甲板箱2和底座浮箱4将容置空腔103隔断，靠近通孔9侧的为内侧空舱20，水平分隔板11沿水平方向设在立柱3和底座浮箱4的连接处，并与第一环形舱壁板101远离通孔9的外壁固定，将位于内侧空舱20外的部分隔断，下方的为底座压载水舱19，第二环形舱壁板102与第一环形舱壁板101间隔开分布，第二环形舱壁板102连接甲板箱和水平分隔板11将底座压载水舱19上的舱室隔断为舷侧压载水舱18和储藏舱，舷侧压载水舱18位于背离通孔9的方向，绕通孔9间隔设置的8块垂向舱壁板13将储藏舱隔断成淡水舱15、燃油舱16与六个货油舱14，其中，淡水舱15与货油舱14之间，以及淡水舱15与燃油舱16之间均通过设置有隔离空舱17。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (7)

1.一种半潜平台，其特征在于：包括呈环状的底座浮箱、立柱和甲板箱，漂浮在海上的所述底座浮箱竖直向上依次分布有所述立柱和所述甲板箱，所述底座浮箱、所述立柱和所述甲板箱连接为一体并在竖直方向上形成与海水相通的通孔，所述立柱沿水平方向的截面面积小于所述底座浮箱沿水平方向任一截面的面积，并且所述立柱沿水平方向的截面面积小于所述甲板箱沿水平方向任一截面的面积，所述甲板箱的外侧为斜面且倾斜方向背离所述甲板箱，所述甲板箱的内侧朝所述通孔的方向倾斜；所述底座浮箱的纵截面呈凸台形，所述甲板箱的纵截面呈倒凸台形；所述半潜平台还包括用于承载上部组块的工艺甲板，所述工艺甲板通过支撑立柱支撑在所述甲板箱上。

2.根据权利要求1所述的半潜平台，其特征在于：所述立柱、所述甲板箱和所述底座浮箱内部相通形成密闭的容置空腔。

3.根据权利要求2所述的半潜平台，其特征在于：所述容置空腔内绕所述通孔间隔设置有垂向舱壁板。

4.根据权利要求2所述的半潜平台，其特征在于：所述容置空腔内沿水平方向上间隔设置有环形舱壁板。

5.根据权利要求2所述的半潜平台，其特征在于：所述容置空腔内沿垂直方向上间隔设置有水平分隔板。

6.根据权利要求1所述的半潜平台，其特征在于：所述底座浮箱上呈辐射状开设有若干个锚系开槽，所述半潜平台包括对应设置在所述锚系开槽处的锚泊装置，所述底座浮箱通过所述锚泊装置与海床固定。

7.根据权利要求1所述的半潜平台，其特征在于：所述半潜平台还包括透风防浪墙，所述透风防浪墙由所述甲板箱的外侧延伸至所述工艺甲板。

Images