一种适合在极地冰区及恶劣海况的浮式钻井平台制造技术

本实用新型专利技术提供了一种适合在极地冰区及恶劣海况的浮式钻井平台，包括上锥体、过渡段、下锥体和底台，上锥体、过渡段、下锥体和底台的中心线重合，中心线处设置有上下贯穿的中心井，中心井在底台处的直径小于其主体直径，上锥体、过渡段、下锥体内部连通并分割成多个舱室，侧壁外设置有内部上下贯通的压载舱，压载舱各高度横截面积相同，底台内设置有多个底台压载舱和空舱室。该浮式钻井平台既能在恶劣海况中具有优秀运动性能，又具有一定抗冰能力，可以避免损失大量工时和待命的时间。

A Floating Drilling Platform Suitable for Polar Ice Zone and Abysmal Sea Conditions

The utility model provides a floating drilling platform suitable for polar ice areas and harsh sea conditions, which comprises an upper cone, a transition section, a lower cone and a bottom platform. The center lines of the upper cone, the transition section, the lower cone and the bottom platform coincide. A central well running through the upper and lower cones is arranged at the Center line. The diameter of the central well at the bottom platform is smaller than its main diameter, and the inner parts of the upper cone, the transition section and the lower cone body are connected. The ballast tanks are separated into several compartments. Outside the side walls, there are ballast tanks running through the interior. The height and cross-section area of the ballast tanks are the same. There are many ballast tanks and empty compartments on the bottom. The floating drilling platform not only has excellent motion performance in bad sea conditions, but also has a certain ice resistance, which can avoid the loss of a large number of man-hours and standby time.

【技术实现步骤摘要】
一种适合在极地冰区及恶劣海况的浮式钻井平台
本技术属于海上油气钻井设备领域，具体涉及一种适合在极地冰区及恶劣海况的浮式平台。
技术介绍
北极地区的油气储备对未来全球能源需求起到至关重要的作用。靠近北极的挪威海与北海同样具有大量的油气储备。但是，该地区海洋环境条件恶劣，给海上油气钻探提出了挑战。在北极地区，海冰与恶劣海况同时存在或者交替出现，对传统半潜式钻井平台、钻井船和其他浮式平台提出了严峻的考验。在遭遇海冰时，半潜式钻井平台与钻井船不再适用，必须离开作业地点等待该海域融化达到作业要求。因此，损失很多作业时间，导致项目钻探周期被迫延长，增加项目投入。另外，目前适用于恶劣海况的钻井平台和生产平台在恶劣海况中具有较好的运动性能。然而，缺乏抗冰能力。因此，专利技术一种浮式平台同时满足适用于恶劣海况与具有抗冰能力极具现实意义与价值。
技术实现思路
本技术的目标是提出一种既能在恶劣海况中具有优秀运动性能，又具有一定抗冰能力的浮式钻井平台，可以避免损失大量工时和待命的时间。本技术所采用的技术方案是：一种适合在极地冰区及恶劣海况的浮式钻井平台，包括从上至下依次连接的上锥体、过渡段、下锥体和底台，所述上锥体为倒置的锥台，所述下锥体为正置的锥台，所述过渡段为倒置的锥台且所述过渡段的顶面与所述上锥体的底面重合，所述过渡段的底面与所述下锥体的顶面重合，所述底台尺寸大于所述下锥体的底面，所述上锥体、过渡段、下锥体和底台的中心线重合，所述中心线处设置有上下贯穿的中心井，所述中心井在所述底台处的直径小于所述中心井的主体直径，所述上锥体、过渡段、下锥体内部连通并分割成多个舱室，所述上锥体、过渡段和下锥体侧壁外设置有压载舱，所述压载舱顶部与所述上锥体的上表面齐平，所述压载舱底部连接于所述底台的顶面，所述压载舱内上下贯通，所述压载舱各高度横截面积相同，所述底台内设置有多个底台压载舱和空舱室。上锥体、下锥体和过渡段内的多个舱室，用以储存油、压载物或其他液体。各高度横截面积相同的压载舱可以确保钻井平台的最外侧保持上下锥体和过渡段的整体形状，使得钻井平台具备应对极地冰区及恶劣海况的能力。进一步的，所述上锥体、过渡段、下锥体和底台均为圆锥台或正多边形锥台，优选圆锥台。进一步的，所述过渡段的侧面倾角与所述上锥体的侧面倾角的角度不同。进一步的，所述过渡段的高度占上锥体、下锥体、过渡段和底台总高的比例小于等于20%。进一步的，所述上锥体的侧面倾角大于等于30°。进一步的，所述下锥体的侧面倾角大于等于30°。进一步的，所述压载舱内设置有上下贯通的锚缆管，所述锚缆管底端穿过所述底台连通海底，系泊缆沿所述锚缆管设置，所述系泊缆上端从所述压载舱的顶部穿出，所述系泊缆下端从所述锚缆管底部穿出。进一步的，所述系泊缆为锚链-缆绳-锚链形式。进一步的，所述压载舱为多个，所述压载舱在水平面内均匀分布。进一步的，所述空舱室围绕所述中心井设置。进一步的，所述浮式钻井平台是用于海洋油气钻探的平台。使用时，平台在不同的工况下，有三种吃水情况。在开阔海域中，平台处于正常作业吃水状态下，水线面位于过渡段处。在海冰覆盖的海域中，平台处于冰区吃水状态下，水线面位于上锥体处。当平台面临极端海况时，平台处于生存吃水状态下，水线面位于下锥体处。本技术的有益效果是：1）平台主体过渡段用于连接上锥体与下锥体，圆锥台形过渡段可以减小平台水线面面积；2）中心井为变截面形式，用于安置钻井立管，避免钻井立管遭受海冰的碰撞；3）上锥体外表面形式为向下向内倾斜的斜面，该部分是平台在海冰覆盖区域的吃水位置；4）上锥体倾斜的斜面可造成海冰弯曲破坏。这种剖面形式是一种推荐的形式，与同尺寸的垂直圆柱体相比，该剖面形式可以显著减小平台所受冰载荷；5）上锥体为钻井设备和其他设备提供空间和基础；6）下锥体主要为平台提供浮力，内部的舱室可以装有压载水或固定压载，以及其他液体载荷；7）下锥体的外表面是一种斜面形式。同普通的圆柱体相比，这种剖面形式可以降低平台重心高度，增加平台稳性；8）底台部分是一个大直径水平圆台结构，可以增加平台的附加质量和阻尼；9）中心井的横截面为变截面形式。平台底部中心井直径小于平台其他部分中心井的直径，平台底部的小直径中心井形式可以封住中心井中的海水；10）系泊系统采用锚链-缆绳-锚链形式来抵抗巨大的冰载荷和环境载荷；11）平台主体与中心井结构的尺寸较大，可以采用本领域公知技术通过优化二者的关系取得较大的稳性；12）为了保护系泊缆不被海冰撞击，系泊缆通过锚缆管连接至系泊设备。附图说明图1是本技术所述的适合在极地冰区及恶劣海况的浮式钻井平台的立体结构示意图。图2是所述适合在极地冰区及恶劣海况的浮式钻井平台的侧视结构示意图。图3是所述适合在极地冰区及恶劣海况的浮式钻井平台的剖面结构示意图。图4是所述过渡段的横截面结构示意图。图5是所述底台部分的横截面结构示意图。其中，1是舱室，2是舱室，3是上锥体，4是过渡段，5是下锥体，6是底台，7是中心井，8是压载舱，9是底台压载舱。具体实施方式以下结合实施例，对本技术的上述技术特征和优点做更详细的说明。如图1-图4所示的一种适合在极地冰区及恶劣海况的浮式钻井平台，包括从上至下依次连接的上锥体、过渡段、下锥体和底台，所述上锥体为倒置的锥台，所述下锥体为正置的锥台，所述过渡段为倒置的锥台且所述过渡段的顶面与所述上锥体的底面重合，所述过渡段的底面与所述下锥体的顶面重合，所述底台尺寸大于所述下锥体的底面，所述上锥体、过渡段、下锥体和底台的中心线重合，所述中心线处设置有上下贯穿的中心井，所述中心井在所述底台处的直径小于所述中心井的主体直径，所述上锥体、过渡段、下锥体内部连通并分割成多个舱室，所述上锥体、过渡段和下锥体侧壁外设置有压载舱，所述压载舱顶部与所述上锥体的上表面齐平，所述压载舱底部连接于所述底台的顶面，所述压载舱内上下贯通，所述压载舱各高度横截面积相同，所述底台内设置有多个底台压载舱和空舱室。上锥体、下锥体和过渡段内的多个舱室，用以储存油、压载物或其他液体。各高度横截面积相同的压载舱可以确保钻井平台的最外侧保持上下锥体和过渡段的整体形状，使得钻井平台具备应对极地冰区及恶劣海况的能力。所述上锥体、过渡段、下锥体和底台均为圆锥台或正多边形锥台，优选圆锥台。所述过渡段的侧面倾角与所述上锥体的侧面倾角的角度不同。所述过渡段的高度占上锥体、下锥体、过渡段和底台总高的比例小于等于20%。所述上锥体的侧面倾角大于等于30°。所述下锥体的侧面倾角大于等于30°。所述压载舱内设置有上下贯通的锚缆管，所述锚缆管底端穿过所述底台连通海底，系泊缆沿所述锚缆管设置，所述系泊缆上端从所述压载舱的顶部穿出，所述系泊缆下端从所述锚缆管底部穿出。所述系泊缆为锚链-缆绳-锚链形式。所述压载舱为多个，所述压载舱在水平面内均匀分布。所述空舱室围绕所述中心井设置。所述浮式钻井平台是用于海洋油气钻探的平台。使用时，平台在不同的工况下，有三种吃水情况。在开阔海域中，平台处于正常作业吃水状态下，水线面位于过渡段处。在海冰覆盖的海域中，平台处于冰区吃水状态下，水线面位于上锥体处。当平台面临极端海况时，平台处于生存吃水状态下，水线面位于下锥体处。平台主体过渡段用于连接上锥体与下锥体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适合在极地冰区及恶劣海况的浮式钻井平台，其特征在于，包括从上至下依次连接的上锥体、过渡段、下锥体和底台，所述上锥体为倒置的锥台，所述下锥体为正置的锥台，所述过渡段为倒置的锥台且所述过渡段的顶面与所述上锥体的底面重合，所述过渡段的底面与所述下锥体的顶面重合，所述底台尺寸大于所述下锥体的底面，所述上锥体、过渡段、下锥体和底台的中心线重合，所述中心线处设置有上下贯穿的中心井，所述中心井在所述底台处的直径小于所述中心井的主体直径，所述上锥体、过渡段、下锥体内部连通并分割成多个舱室，所述上锥体、过渡段和下锥体侧壁外设置有压载舱，所述压载舱顶部与所述上锥体的上表面齐平，所述压载舱底部连接于所述底台的顶面，所述压载舱内上下贯通，所述压载舱各高度横截面积相同，所述底台内设置有多个底台压载舱和空舱室。

【技术特征摘要】
1.一种适合在极地冰区及恶劣海况的浮式钻井平台，其特征在于，包括从上至下依次连接的上锥体、过渡段、下锥体和底台，所述上锥体为倒置的锥台，所述下锥体为正置的锥台，所述过渡段为倒置的锥台且所述过渡段的顶面与所述上锥体的底面重合，所述过渡段的底面与所述下锥体的顶面重合，所述底台尺寸大于所述下锥体的底面，所述上锥体、过渡段、下锥体和底台的中心线重合，所述中心线处设置有上下贯穿的中心井，所述中心井在所述底台处的直径小于所述中心井的主体直径，所述上锥体、过渡段、下锥体内部连通并分割成多个舱室，所述上锥体、过渡段和下锥体侧壁外设置有压载舱，所述压载舱顶部与所述上锥体的上表面齐平，所述压载舱底部连接于所述底台的顶面，所述压载舱内上下贯通，所述压载舱各高度横截面积相同，所述底台内设置有多个底台压载舱和空舱室。2.根据权利要求1所述的适合在极地冰区及恶劣海况的浮式钻井平台，其特征在于，所述上锥体、过渡段、下锥体和底台均为圆锥台或正多边形锥台。3.根据权利要求1所述的适合在极地冰区及恶劣海况的浮式钻井平台，其特征在于，所述过渡段的侧面倾角与所述上锥体的侧面倾角的角度...

【专利技术属性】
技术研发人员：张帆，王金光，王思铭，孙铭远，周正全，徐立新，刘建成，
申请(专利权)人：招商局重工江苏有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32