CN207466925U - 超深水半潜式钻井平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种超深水半潜式钻井平台，包括浮筒、立柱、甲板盒、生活模块；浮筒呈扁平型结构，底部安装有推进器，并形成DP3动力定位系统；各立柱的周向侧壁连接处具有倒角；甲板盒中部设有月池，月池的中间设置有两个左右间隔分布的井口位置；月池上方设有钻台甲板，钻台甲板上安装有井架和两套相对应的猫道机、钻杆吊运设备；井架呈T形，井架上端沿左右舷方向超出井架下端；井架顶部的左右两侧各布置一套天车，天车下方各有一套大钩，大钩对应于井口位置；甲板盒对应月池还设有隔水管堆放区、泥浆池、泥浆泵室、大袋间和水泥单元间等。本实用新型的钻井平台可在超深水海域进行钻井、油气和可燃冰试采工作，且具有较优的钻井效率。

Description

超深水半潜式钻井平台

技术领域

本实用新型涉及海洋工程技术领域，特别涉及一种超深水半潜式钻井平台。

背景技术

众所周知，石油资源是现代工业的动力源泉，伴随着陆地石油资源的日趋贫乏，海洋油气资源的勘探开发利用近年来不断的得到快速发展，从而导致海洋工程量需求旺盛，特别是随着海洋工程从浅水逐步的走向深水、超深水，超深水海洋工程设备如半潜式钻井平台、半潜式海洋生活平台、半潜式海洋起重平台等海工装备产品得到世界各大船厂的追捧，竞争激烈。

超深水半潜式钻井平台的船体结构一般包括浮筒、立柱和甲板盒，在甲板盒上布置有供船员生活的生活模块以及为了实现钻井功能的各功能模块。其中，常用的一种实现钻井的结构方式为：甲板盒中部设置月池，月池之上布置钻台平台以堆放钻杆，并安装井架、大钩、猫道机、钻杆吊运设备等钻台设备。配合上述钻台设备，甲板盒还设置隔水管区、泥浆池区、水泥区等等。

超深水半潜式钻井平台在其工作海域作业时，往往要面对恶劣的天气及海况条件，如何设计船体结构，以使船体性能满足在超深水海域可靠开采作业、抵御复杂恶劣的天气及海况条件，同时如何在平台上布置各部分功能模块，充分利用甲板面积，并使得各部分结构或设备能相互配合实现功能的最优化，例如实现更优的钻井作业效率等，是本领域需要面对并需要持续优化改进的实际问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种超深水半潜式钻井平台，以实现更优的钻井作业效率和更大的钻井能力。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种超深水半潜式钻井平台，包括左右间隔对称设置的两浮筒、支撑于两浮筒上的至少四个立柱、由各立柱所支撑的甲板盒、设置于甲板盒艏部的生活模块；所述浮筒呈扁平型结构；各浮筒内部布置有推进器舱和泵舱，所述推进器舱和所述泵舱一一对应相邻而设，浮筒底部对应于所述推进器舱安装有推进器；两浮筒上的推进器形成DP3动力定位系统；所述立柱沿所述浮筒长度方向间隔地支撑于所述浮筒上，每一浮筒上至少于艏部和艉部各支撑有一根立柱；各立柱的周向侧壁连接处具有倒角；所述甲板盒为盒状结构，其主甲板与所述立柱的顶端平齐；所述甲板盒中部设有月池，所述月池的中间设置有两个左右间隔分布的井口位置；所述月池上方设有钻台甲板，所述钻台甲板上安装有井架、猫道机和钻杆吊运设备；所述井架呈T形，井架上端沿左右舷方向超出井架下端；所述井架顶部在沿左右舷方向上于超出所述井架下端的位置各布置一套天车，天车下方各有一套大钩，所述大钩对应于所述井口位置；所述猫道机具有两套，分别对应于两个所述井口位置；所述钻杆吊运设备亦为两套，各对应于一套猫道机设置；所述甲板盒在所述月池的前部设有隔水管堆放区和隔水管吊；所述隔水管堆放区位于所述生活模块的后部，并与所述生活模块之间具有间隔；所述隔水管吊位于所述隔水管堆放区的侧部；所述甲板盒在所述月池的后部设有泥浆池、泥浆泵室、大袋间和水泥单元间。

较优地，所述隔水管堆放区内立放有多个隔水管立根，各隔水管立根由多根隔水管连接而成。

较优地，所述隔水管吊的艏部滑轨设置于所述生活模块的顶部。

较优地，所述大袋间和所述水泥单元间位于所述甲板盒的主甲板上，且所述大袋间和所述水泥单元间的顶部甲板均设置为堆管区。

较优地，所述泥浆池和所述泥浆泵室位于所述甲板盒内部的同一层；所述泥浆池为多个，单排布置，并呈U形分布，U形开口背向所述月池；所述泥浆泵室布置于所述U形开口内。

较优地，所述DP3动力定位系统具有独立的四个动力定位子系统；相应于该四个动力定位子系统，每一所述浮筒内设置有四个所述泵舱和四个所述推进器舱，并对应安装有四个所述推进器，各推进器沿所述浮筒长度方向间隔布置。

较优地，四个所述泵舱两两一组，艏艉对称布置，并分列于艏艉两个所述立柱的正下方，每一立柱下方的两个泵舱呈对角线布置；各所述推进器舱与其所对应的泵舱位于同一侧，并在艏艉方向上远离所述立柱；所述浮筒中部在艏艉最外端的两个泵舱之间还设置有直通道。

较优地，所述甲板盒内的艉部设置有沿左右舷方向并排排布的四个机舱，对应于每一机舱还各设置有一高压配电盘室和低压配电盘室，各配电盘室分散布置，分别与其所对应的机舱相邻；四组高、低压配电盘室分别一一对应于四个所述动力定位子系统。

较优地，所述生活模块的宽度小于所述甲板盒的宽度，所述生活模块在沿左右舷方向上位于所述甲板盒的中部位置，所述甲板盒的主甲板于位于所述生活模块两侧的区域分别设置为供应品吊运区和生活垃圾吊运区。

较优地，所述甲板盒的艏部和艉部分别对应超出位于艏部和艉部的所述立柱，甲板盒的左舷和右舷分别搭接于左右两侧的所述立柱上，且不超出所述立柱的舷侧外板。

由上述技术方案可知，本实用新型的优点和积极效果在于：本实用新型的钻井平台中，月池中间具有双井口位置，钻台平台上采用T形井架结构承载两台天车并连接大钩来分别对应双井口位置，钻台平台上布置猫道机和钻杆吊运设备，月池前后分别布置隔水管堆放区、隔水管吊、泥浆池、泥浆泵室、大袋间、水泥单元间等，各单元相配合，满足钻井平台的钻井功能。T形井架的下端较小，在钻台平台上所需要占用的面积较小，相较于普通井架结构型式在钻台占用面积上具有明显优势。钻台平台的可用面积较常规双钻井井架有较大提高，可以存放更多的钻杆，布置更多的钻台设备，提高钻井能力。钻台平台上布置双猫道机和双钻杆吊运设备，提高钻杆运送效率。大钩吊于天车下方，位于井架的两侧外，钻具和设备可以实现无障碍进出钻台，从而有效提高钻井效率。同时，本实用新型的钻井平台采用扁浮筒以及具有倒角的立柱结构，降低平台流载荷系数，使得平台能够更好地适应高流速的海况条件，船体性能满足超深水海域作业的需求。另外，采用DP3动力定位系统，能更好地保持平台位置。

附图说明

图1是本实用新型超深水半潜式钻井平台优选实施例的侧面结构示意图，图中，右方为钻井平台的艏部。

图2是本实用新型超深水半潜式钻井平台优选实施例的艉部结构示意图。

图3是本实用新型超深水半潜式钻井平台优选实施例中浮筒的内部布置示意图，其中，两浮筒之间的间距进行了缩小处理。

图4是本实用新型超深水半潜式钻井平台优选实施例中立柱的内部布置示意图，其中，各立柱之间的间距进行了缩小处理。

图5是本实用新型超深水半潜式钻井平台优选实施例中主甲板的布置示意图。

图6是本实用新型超深水半潜式钻井平台优选实施例中甲板盒内下甲板的布置示意图。

图7是本实用新型超深水半潜式钻井平台优选实施例中钻台甲板的布置示意图。

附图标记说明如下：1、浮筒；11、泵舱；12、推进器舱；13、直通道；2、立柱；21、灰罐；22、通道；23、电梯；24、污水处理设备；3、甲板盒；301、月池；302、井口位置；31、主甲板；311、供应品吊运区；312、生活垃圾吊运区；313、甲板吊机；32、隔水管堆放区；321、隔水管吊；33、大袋间；34、水泥单元间；35、泥浆泵室；36、泥浆池；37、机舱；38、高压配电盘室；39、系泊绞车；4、生活模块；5、推进器；6、钻台甲板；61、井架；62、天车；63、大钩；64、猫道机；65、钻杆吊运设备；66、堆管区；67、钻杆立根盒。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。

本实用新型提供一种超深水半潜式钻井平台(以下简称“钻井平台”)，可在超深水海域进行钻井、油气和可燃冰试采工作，平台工作水深可达3660m，钻井深度可达15250m，可变甲板载荷可达10000T，托航可变甲板载荷可达7500T，可在南海、东南亚、西非、巴西、墨西哥湾等恶劣海况的海域工作。

参阅图1和图2，本实用新型钻井平台的主要船体结构包括浮筒1、立柱2、甲板盒3和生活模块4。甲板盒3由立柱2支撑于浮筒1上，生活模块4设置于甲板盒3的艏部。本实施例中，浮筒1左右间隔对称布置有两个；每一浮筒1上各支撑有两个立柱2，两立柱2分别位于浮筒1的艏部和艉部；不同浮筒1上的两立柱2之间还连接有横撑(图中未标号)。

浮筒1呈扁平型结构，具有较小的高宽比系数，以得到较小的平台流载荷系数，使得钻井平台能够更好地适应高流速的海况条件，适应于超深水海域工作。

如图3所示，浮筒1内部布置有推进器舱12和泵舱11；其中，推进器舱12和泵舱11一一对应相邻而设。一并参照图1，浮筒1底部对应于推进器舱12安装有推进器5。两浮筒1上的推进器5相配合形成DP3动力定位系统，更好地保持钻井平台在海面上的位置。

较优地，该DP3动力定位系统包括四个相互独立的动力定位子系统，相应地，每一浮筒1底部安装有四个推进器5，各推进器5沿浮筒1长度方向间隔布置。每一浮筒1内相应地具有四个推进器舱12和四个泵舱13。

四个泵舱11两两一组，艏艉对称布置，分列于艏艉两个立柱2的正下方。每一立柱2下方的两个泵舱11呈对角布置，两泵舱11之间仅有中间的舱壁点交界，而无整个舱壁的交界。各推进器舱12与其对应的泵舱11位于同一侧，并在艏艉方向上远离立柱2。这种布置方式中，其中一组推进器舱12和泵舱11的组合与另外一组之间均无整个舱室的交界，动力定位通道的分隔较简单，安全性更高。同时，依据该布置方式，在沿浮筒1长度方向上，四个推进器5分散布置；在沿浮筒1宽度方向上，其中两个推进器5偏离浮筒1中线靠近浮筒1内侧(图示结构中即艏艉的两个推进器5)，另两个推进器5偏离浮筒1中线靠近浮筒1外侧(图示结构中即位于中部的两个推进器5)。该布置方式避免了各推进器5之间的相互影响，保证了有效的推进效率。

浮筒1中部在艏艉最外端的两个泵舱11之间还设置有直通道13，可方便物料的运输。

参阅图4，各立柱2截面大致为方形，周向侧壁连接处(即方形的四个角处)设置为倒角结构，较优地，倒角半径大于4米，通过大倒角结构减小了钻井平台吃水没过浮筒1时水线面突变的程度，避免钻井平台稳性性能骤降。

各立柱2内存放有灰罐21，可以保证整个钻井平台的重心平衡，相比于把灰罐21放在甲板盒3或者主甲板之上，更能降低整个钻井平台的重心，提高钻井平台的稳性性能。

各立柱2内均设有上下贯通的通道22，位于艉部的两个立柱2上还设置有电梯23，可以便于浮筒1与甲板盒3之间的人员走动和物料运输。

位于艏部的两个立柱2内设有污水处理设备24，钻井平台上的生活污水不需要储存，经过污水处理设备24处理后即可直接排海。并且两套污水处理设备24可以互为备用，保证了系统的安全可靠性。

参阅图1和图2，甲板盒3呈盒状结构，其在高度方向上具有多层甲板，而在其内部形成有多层舱室。甲板盒3的主甲板31与立柱2的顶端平齐，相对降低了钻井平台的整体船体高度，提高钻井平台的稳性。

甲板盒3的艏部和艉部分别对应超出位于艏部和艉部的立柱2，降低艏艉封板结构应力水平，避免了为保证进气、通风、窗户开孔后的结构强度产生额外的非合理性结构设计。甲板盒3的左右舷分别搭接于左右两侧的立柱2上，本实施例中，甲板盒3分别搭接于立柱2宽度方向的中间位置，该结构型式是在受力分析的基础上进行的优化设计，可有效降低结构重量。

一并参阅图1、图2和图5，甲板盒3的中部设有月池301，月池301的中间设置有两个左右间隔对称分布的井口位置302。甲板盒3上方对应于月池301设置有钻台甲板6，在钻台甲板6上安装有井架61，该井架61呈T型，其上端沿左右舷方向上超出井架61下端，井架61顶部沿左右舷方向上于超出井架61下端的位置各布置有一套天车62，天车62的下方各有一套大钩63，该大钩63对应于月池301的井口位置302。如图7所示，钻台甲板6上还设有两套猫道机64和相对应的两套钻杆吊运设备65，钻台甲板6上与猫道机64相邻的区域设置为堆管区66以堆放钻杆。两套猫道机64分别对应于两井口位置302设置，钻杆吊运设备65为折臂吊，可从堆管区66抓起钻杆放到与其对应的猫道机64上，猫道机64动作将钻杆运送到井架61的下方，接成立根存放到钻杆立根盒67内。当钻井作业时，管子运输机就从钻杆立根盒67取立根，送到钻台区，与大钩63连接。其中，钻杆立根盒67位于钻台上，缩短与井心的距离，可提高作业效率。

一并参阅图1、图5和图6，甲板盒3在月池301的前部设置有隔水管堆放区32，较优地，本实施例中，该隔水管堆放区32存放竖直放置的隔水管立根，各隔水管立根由多根隔水管连接而成。隔水管立根立式存放，占用甲板面积小。在工作时，可直接将隔水管立根吊运至钻台，与大钩63连接，完成隔水管立根的下放作业，提高隔水管的吊运效率，节省时间。隔水管堆放区32的下端位于甲板盒3的下甲板位置，使得隔水管下端由甲板盒3的下甲板支撑，降低了堆放的隔水管的重心。

隔水管立根的吊运由隔水管吊321完成，隔水管吊34位于隔水管堆放区33的侧部。较优地，隔水管吊34的艏部滑轨设置在生活模块4的顶部，减少隔水管吊34的吊机基座的高度，减轻吊机基座的重量。

甲板盒3在月池301的后部临近月池301的区域设置有大袋间33、水泥单元间34、泥浆泵室35、泥浆池36等，各舱室在甲板盒3的不同甲板层分别布置。

如图5所示，大袋间33和水泥单元间34设置于甲板盒3的主甲板31上，方便大袋水泥的运输，提高工作效率；同时，大袋间33和水泥单元间34的顶部甲板也作为堆管区，充分利用甲板有效面积，提高钻杆等的堆放面积。

泥浆泵室35用于安装泥浆泵，位于甲板盒3内部，具体地，参阅图6，泥浆泵室35位于甲板盒3的下甲板层，占用一层甲板空间，设备维修吊装空间充足，设备布置紧凑，空间利用率高。泥浆池36和泥浆泵室35位于同一层，泥浆池36具有多个，单排布置，围绕泥浆泵室35呈U形分布，U形开口背向月池301，U形开口内即为泥浆泵室35。这种布置形式方便泥浆管线在泥浆池36和泥浆泵之间的放样，不会使泥浆管路经过一个泥浆池36到另一个泥浆池36。

仍然参阅图6，泥浆泵室35的后部即甲板盒3的艉部设置为机舱37和配电盘区域。机舱37数量为四个，沿左右舷方向并排排布于两立柱2之间的甲板盒3区域。每一机舱37均对应设置有高压配电盘室38和低压配电盘室(图中未示出)，高压配电盘室38与其所对应的机舱37相邻而设，低压配电盘室位于相对应的高压配电盘室38上面以充分缩短高低压配电盘室之间的电缆路径。每个高压配电盘室38和其所对应的低压配电盘室作为一组，四组高、低压配电盘室分别与各自对应的机舱37组合，形成四个不同的动力定位分区，分别对应于四个动力定位子系统。高压配电盘室38分散布置，均不相邻，动力定位通道分割简单，穿舱件开孔分散，对结构更为有利。

机舱37布置于甲板盒3的艉部，还易于排烟管布置，方便将来增加主机排烟净化系统，且远离甲板盒3艏部的生活模块4，可以有效避免排烟灰尘颗粒对生活区的影响。

参阅图5，生活模块4的宽度小于甲板盒3的宽度，生活模块4在沿左右舷方向上位于甲板盒3的中部位置，甲板盒3的主甲板31于位于生活模块4两侧的区域分别设置为供应品吊运区311和生活垃圾吊运区312，很好地避免了食品和垃圾的交叉污染。

主甲板31中部位置的左右舷侧还各设置有一台甲板吊机313，甲板吊机313工作范围可覆盖整个甲板面，实现无障碍吊装。

主甲板31的四个角落于各立柱2的上方布置有系泊绞车39，用于辅助动力定位系统定位，以降低燃料的消耗，提高钻井平台的营运经济性。

另外，主甲板31的左右舷侧还设置有水下机器人，主甲板31的艏艉部还向外突伸有逃生设备平台，主甲板31的后半部两侧区域可以设置为堆管区，主甲板31上还设置环形的通道便于物料运输和人员通行，生活模块4的顶部还设有直升机甲板，其他具体结构不再详细介绍。

本实用新型的钻井平台中，船体结构及动力定位系统可以适应于超深水海域的作业，采用T形井架及相配合的钻台设备实现钻井功能并优化钻井效率，各舱室的布置进行科学分区，实现了管路放样最优化，钻井操作流程最简化的设计，保证了新一代钻井平台在超深水海域作业的便利和安全。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种超深水半潜式钻井平台，其特征在于，包括左右间隔对称设置的两浮筒、支撑于两浮筒上的至少四个立柱、由各立柱所支撑的甲板盒、设置于甲板盒艏部的生活模块；

所述浮筒呈扁平型结构；各浮筒内部布置有推进器舱和泵舱，所述推进器舱和所述泵舱一一对应相邻而设，浮筒底部对应于所述推进器舱安装有推进器；两浮筒上的推进器形成DP3动力定位系统；

所述立柱沿所述浮筒长度方向间隔地支撑于所述浮筒上，每一浮筒上至少于艏部和艉部各支撑有一根立柱；各立柱的周向侧壁连接处具有倒角；

所述甲板盒为盒状结构，其主甲板与所述立柱的顶端平齐；所述甲板盒中部设有月池，所述月池的中间设置有两个左右间隔分布的井口位置；

所述月池上方设有钻台甲板，所述钻台甲板上安装有井架、猫道机和钻杆吊运设备；所述井架呈T形，井架上端沿左右舷方向超出井架下端；所述井架顶部在沿左右舷方向上于超出所述井架下端的位置各布置一套天车，天车下方各有一套大钩，所述大钩对应于所述井口位置；所述猫道机具有两套，分别对应于两个所述井口位置；所述钻杆吊运设备亦为两套，各对应于一套猫道机设置；

所述甲板盒在所述月池的前部设有隔水管堆放区和隔水管吊；所述隔水管堆放区位于所述生活模块的后部，并与所述生活模块之间具有间隔；所述隔水管吊位于所述隔水管堆放区的侧部；

所述甲板盒在所述月池的后部设有泥浆池、泥浆泵室、大袋间和水泥单元间。

2.根据权利要求1所述的超深水半潜式钻井平台，其特征在于，所述隔水管堆放区内立放有多个隔水管立根，各隔水管立根由多根隔水管连接而成。

3.根据权利要求2所述的超深水半潜式钻井平台，其特征在于，所述隔水管吊的艏部滑轨设置于所述生活模块的顶部。

4.根据权利要求1所述的超深水半潜式钻井平台，其特征在于，所述大袋间和所述水泥单元间位于所述甲板盒的主甲板上，且所述大袋间和所述水泥单元间的顶部甲板均设置为堆管区。

5.根据权利要求1所述的超深水半潜式钻井平台，其特征在于，所述泥浆池和所述泥浆泵室位于所述甲板盒内部的同一层；所述泥浆池为多个，单排布置，并呈U形分布，U形开口背向所述月池；所述泥浆泵室布置于所述U形开口内。

6.根据权利要求1所述的超深水半潜式钻井平台，其特征在于，所述DP3动力定位系统具有独立的四个动力定位子系统；相应于该四个动力定位子系统，每一所述浮筒内设置有四个所述泵舱和四个所述推进器舱，并对应安装有四个所述推进器，各推进器沿所述浮筒长度方向间隔布置。

7.根据权利要求6所述的超深水半潜式钻井平台，其特征在于，四个所述泵舱两两一组，艏艉对称布置，并分列于艏艉两个所述立柱的正下方，每一立柱下方的两个泵舱呈对角线布置；各所述推进器舱与其所对应的泵舱位于同一侧，并在艏艉方向上远离所述立柱；

所述浮筒中部在艏艉最外端的两个泵舱之间还设置有直通道。

8.根据权利要求6所述的超深水半潜式钻井平台，其特征在于，所述甲板盒内的艉部设置有沿左右舷方向并排排布的四个机舱，对应于每一机舱还各设置有一高压配电盘室和低压配电盘室，各配电盘室分散布置，分别与其所对应的机舱相邻；四组高、低压配电盘室分别一一对应于四个所述动力定位子系统。

9.根据权利要求1-8任一项所述的超深水半潜式钻井平台，其特征在于，所述生活模块的宽度小于所述甲板盒的宽度，所述生活模块在沿左右舷方向上位于所述甲板盒的中部位置，所述甲板盒的主甲板于位于所述生活模块两侧的区域分别设置为供应品吊运区和生活垃圾吊运区。

10.根据权利要求1-8任一项所述的超深水半潜式钻井平台，其特征在于，所述甲板盒的艏部和艉部分别对应超出位于艏部和艉部的所述立柱，甲板盒的左舷和右舷分别搭接于左右两侧的所述立柱上，且不超出所述立柱的舷侧外板。