钻井船锚泊定位系统技术方案

为解决水面式钻井船在剧烈海况条件下，丧失动稳性倾覆沉没，设计一新的锚系。新锚系是由八门主锚和四组联接卸扣组成，四门主锚设置在艏艉线附近的船艏，四门主锚设置在艏艉线附近的船艉，四组联接卸扣设在最大吃水线以上的舷侧位置。新锚系在布设和解脱时，均采用转移受力点的方法，因此具有保护原钻井的功能。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到属于海洋工程关于现代钻井船方面，特别适合水面式钻井船的锚泊定位系统。(一)现有技术现有的水面式钻井船锚泊定位系统(下称旧锚系)主要有六点对称锚系、八点对称锚系、十点对称锚系、十二点对称锚系等。(1)旧锚系的组成与设置旧锚系是由六至十二门主锚组成，主锚在船上的设置，除六点对称锚系的艏锚和艉锚，八点对称锚系的两门艏锚，十点对称锚系的艏锚和艉锚，十二点对称锚系的两门艏锚和两门艉锚是设置在船舶艏艉线附近的船艏和船艉位置，其它各锚均设置在船舶的侧位置。见附图-1，主要对称锚系示意图。符号说明(a)六点对称锚系，(b)八点对称锚系，(c)十点对称锚系，(d)十二点对称锚系，(2)旧锚系的布设旧锚系是采用直接抛锚的方法布设锚系。(3)旧锚系的解脱在剧烈海况到来时，旧锚系的解脱是采用起锚方法，即把六至十二门主锚全部收回到船上原始位置，撤离作业海区。(4)旧锚系存在的缺陷(a)在剧烈海况条件下，容易丧失动稳性由于旧锚系的大多数主锚，是设置在舷侧位置，布设时直接从舷侧抛出，形成舷侧受力锚，在剧烈海况条件下，在波浪和锚系的共同影响下，容易使钻井船产生大角度横倾，而丧失动稳性倾覆沉没。(b)解脱较困难旧锚系的解脱是采用起锚方法，但钻井船的主锚重量较大，例如水面式钻井船的主锚，每门重量为13.6吨，半潜式钻井船的主锚，每门重量为20.0吨，要把重量这样大，数量又多的锚收回到原始位置，是困难而需要较长时间的，在剧烈海况已降临海区的情况下，起锚解脱将是艰巨和危险的。(c)丢失原钻井和钻探成果，造成重大的经济损失。由于旧锚系是采用起锚解脱的方法，又不具有保护原钻井的功能，所以在解脱后，必然要丢失原钻井和钻探成果，造成重大的经济损失。钻井船往往为了避免因丢失原钻井和钻探成果所造成的重大经济损失，贻误了提前解脱撤离作业海区的时机，在剧烈海况已降临海区时，解脱又是艰巨和危险的，这也是钻井船丧失动稳性倾覆沉没的一个重要原因。为了克服旧锚系存在的以上缺陷，参考现有技术及以下有关文献(1)ABS《近海钻井船建造和入级规范1980》。(2)《向海洋要石油》天津大学海洋工程建筑教研室。(3)《波浪、锚系与钻井船稳定》梁叔禹1984。特提出本专利技术。(二)本专利技术的目的和内容本专利技术的目的在于克服在剧烈的海况条件下，由于锚系的设计不合理，致使在波浪和锚系的共同作用下，使钻井船产生大角度的横倾，丧失动稳性而倾覆沉没的问题。改变水面式钻井船的锚系设计，建立一个新锚系-可转移受力点的锚泊定位系统(下称新锚系)。本专利技术所涉及到的新锚系，是专供水面式钻井船使用，按照目前的水面式钻井船结构和旧锚系设置情况，水面式钻井船浮态作业时，受锚系的约束情况，参阅附图-2，水面式钻井船浮态作业时受锚系约束的情况。当剧烈海况出现时，如钻井船某一舷受力时，波浪升沉力与锚系约束力共同产生的巨大冲量，足以使受力舷的锚链破断，在风浪和锚系另一舷的锚链的共同作用下，使水面式钻井船向另一舷(非受力舷)产生一个大角度的横倾，参阅附图-3，水面式钻井船向另一舷倾侧的情况。当出现这一情况时，水面式钻井船的动稳性曲线将发生变化，参阅附图-4，水面式钻井船动稳性曲线变化示意图。当水面式钻井船正浮时面积(A+B)≥1.4面积(B+C)面积(A)＞面积(C)水面式钻井船具有足够的动稳性。当水面式钻井船在波浪与锚系的共同作用下，产生一个大角度的横倾时，将出现面积(C)＞面积(A)水面式钻井船丧失动稳性，倾覆沉没。又因水面式钻井船和普通船舶一样，总是船长(L)比船宽(B)大得多，例如爪哇海号(JAVA SEA)的船长L＝121.92米;型宽B＝20.0米，其长宽比为L/B＝6.096因此，它的纵稳心(ML)一般都比船舶重心(G)高得多，其复原力矩始终是正值，所以当船舶发生纵倾角时，通常都处于稳定状态，即当水面式钻井船产生一个纵倾角时，其动稳性曲线难以出现面积(C)＞面积(A)的情况。根据以上原理提出新锚系(1)新锚系的组成和设置新锚系是由八门主锚和四组联接卸扣组成。八门主锚每门重量为13.6吨，八根锚链φ23/4英寸，长度914米。四组与联接卸扣相联接的钢丝缆φ3英寸，长度914米。船艏四门主锚，设置在艏艉线附近的船艏位置。船艉四门主锚，设置在艏艉线附近的船艉位置。在最大吃水线以上的舷侧适当位置，左舷和右舷各设置两组联接卸扣，每组设两个联接卸扣，联接卸扣的钢丝缆收卷在甲板上，以避免采用锚链而增设锚链舱。参阅附图-5，新锚系设置示意图。符号说明M-锚机 -联接卸扣PA1-左舷第一锚 PA2-左舷第二锚PA3-左舷第三锚 PA4-左舷第四锚SA1-右舷第一锚 SA2-右舷第二锚SA3-右舷第三锚 SA4-右舷第四锚(2)新锚系的布设，新锚系在定位钻井作业时的布设，是将船艏两门主锚(即PA1和SA1)，呈“V”型布设，左舷第2、3、4锚(即PA2、PA3、PA4)和右舷第2、3、4锚(即SA2、SA3、SA4)，根据作业海区的情况，作业的具体要求，布设在适当位置后，再用联接卸扣与左、右舷的四至六根钢丝缆相联接，把受力点转移到舷侧方向，以利于根据钻井的需要调整定位。参阅附图-6，新锚系布设示意图。新锚系可以布设为六点对称锚系、八点对称锚系、八锚十点对称锚系、八锚十二点对称锚系。(3)新锚系的解脱在剧烈海况出现时，新锚系的解脱方法，是适时地把锚系在舷侧方向的所有受力点，转移到船艏和船艉的位置(即艏艉线附近的船艏和船艉的位置)。其操作方法是解脱与舷侧各组钢丝缆相联接的联接卸扣。在剧烈海况已经降临海区的紧急情况，来不急解脱卸扣时，可采用放松联接卸扣的四组钢丝缆的方法，达到转移舷侧方向受力点的目的，是一个有效的应急措施。在情况特别紧急时，也可在放松钢丝缆后，采用同时切断各组钢丝缆的应急方法，但要注意操作安全。这也是一个有效的应急措施。(4)新锚系具有保护原钻井的功能在剧烈海况出现时，由于新锚系的解脱方法，是采用把所有在舷侧方向的受力点，适时地转移到船艏和船艉，以避免钻井船产生大角度的横倾，使钻井船丧失动稳性，而不是采用起锚解脱的方法。因此，在转移受力点解脱以后，新锚系的八门主锚的布设位置，并没有改变，在适当调整各锚锚链的长度后，即可布设成四组“V”型锚组，使钻井船能维持在原钻井的位置上。参阅附图-7，新锚系转移受力点后的锚系变化情况示意图。此时，钻井船的钻井设备暂时停止工作，但仍与钻井保持联接，当剧烈海况过去后，可重新调整定位，即可恢复在原钻井的钻探作业。只在出现严重的灾害性后果，使锚系发生严重走锚或锚链破断的情况，才放弃原钻井，这就可以大幅度地减少因丢失钻井和钻探成果所造成的巨大经济损失。另外，由于新锚系在解脱时具有保护原钻井的功能，就可以不用因怕丢失钻井造成重大经济损失，而果断地在剧烈海况降临以前，采取事先解脱的预防措施，使钻井船更有效地防止在剧烈海况条件下因丧失动稳性而倾覆沉没。(三)本专利技术与现有技术相比较具有如下的优点和积极效果。(1)新锚系解脱比较容易在剧烈海况出现时，新锚系的解脱方法是适时地把舷侧方向的所有受力点，转移到船艏和船艉的位置上，只需解脱各组联接卸扣即可。在剧烈海况已经降临海区的紧急情况下，采用放松各组联接卸扣的钢丝缆，适当收紧左、右舷2、3、4锚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由主锚和卸扣组成的水面式钻井船锚泊定位系统，其特征在于；新锚系是由八门主锚和四组卸扣组成，四门主锚设置在艏艉线附近的船艏，四门主锚设置在艏艉线附近的船艉。在最大吃水线以上的舷侧适当位置，左舷和右舷各设两组联接卸扣。参阅附图－５。

【技术特征摘要】
1.一种由主锚和卸扣组成的水面式钻井船锚泊定位系统，其特征在于；新锚系是由八门主锚和四组卸扣组成，四门主锚设置在艏艉线附近的船艏，四门主锚设置在艏艉线附近的船艉。在最大吃水线以上的舷侧适当位置，左舷和右舷各设两组联接卸扣。参阅附图-5。2.根据权利要求(一)所提的锚泊定位系...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁叔禹，
申请(专利权)人：梁叔禹，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]