浮动式钻机制造技术

一种浮动式钻机，其具有：船体；主甲板；上部筒形侧部段，该上部筒形侧部段从主甲板向下延伸；上部截头锥形侧部段；筒形颈部部段；下部椭圆形部段，该下部椭圆形部段从筒形颈部部段延伸；以及鳍形附属件，该鳍形附属件紧固至底表面的外部的靠下且靠外的部分。上部截头锥形侧部段位于上部筒形侧部段下方，并且上部截头锥形侧部段被保持成位于针对浮动式钻机的运输深度的吃水线上方并且部分地位于针对浮动式钻机的操作深度的吃水线下方。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】浮动式钻机
本实施方式总体上涉及浮动式钻机，并且更具体地涉及用于浮动式钻探、生产、储存及卸载(FDPSO)船舶的船体设计和卸载系统。
技术介绍
授权给Haun并通过参引并入的美国专利No.6,761,508(“’508专利”)与本专利技术相关，并且提供了关于开发海上能源系统比如深水油和/或天然气生产的以下背景信息。在海底井与主平台之间经常需要长流线、电力线缆和控制脐带缆。延长的长度造成能量损失、压力下降和生产困难。用于深水应用的结构的成本很高，并且由于其在外地制造，所以成本经常增加。与深水海上操作相关联的其他困难来自于对人员和效率有影响的浮动船舶的运动，特别在与贮槽中的液体动力学有关时更是如此。与海上石化操作相关联的主要的运动相关问题发生在大型水平船舶中，在所述大型水平船舶中，液面振荡并向液位仪表提供错误信号从而导致加工停机和操作的整体效率低下。可以被修改以用于改善被系泊的浮动船舶的运动特性的主要因素是吃水深度、水线面面积和该浮动船舶的吃水变化率、重心(CG)位置、关于发生小幅度横摇运动和纵摇运动的定倾中心高度、风、水流和波浪所作用的正面面积和形状、用作系泊元件的接触海床的管道和线缆的系统响应、以及附加质量和阻尼的流体动力学参数。附加质量和阻尼的流体动力学参数的值通过势流方程结合浮动船舶的详细特征和船体附属体的复杂求解方式来确定，并且然后同时求解出势源强度。在本文中仅需要重点注意的是，增加允许针对一定条件来“调整”附加质量和/或阻尼的特征需要若干特征可以以组合的方式、或更优选地以独立的方式进行修改，以提供期望的性能。如果船舶具有竖向轴向对称性，则优化会大大简化，这将六个运动自由度减少至四个运动自由度(即，横摇(roll)＝纵摇(pitch)＝摆动运动，横荡(sway)＝纵荡(surge)＝横向运动，艏摇(yaw)＝旋转运动，以及起伏(heave)＝竖向运动)。如果可以脱离流体动力学设计特征以使过程线性化并使理想解决方案的研究容易，则这是进一步简化。’508专利提供了一种如下的海上浮动设施，其具有改善的流体动力学特性和在延长的深度中系泊的能力，从而在深水中提供卫星平台，使得从海底采油树到平台设施的流线、线缆和脐带缆较短。该设计结合了可伸缩的中央组件，该中央组件包含用以增强流体动力学的特征，并且允许整体使用下述竖向分离器，该竖向分离器的数量和尺寸为单独的全时井流量监测和延长的保留时间提供了机会。’508专利中所描述的船舶的主要特征是船体内的可伸缩的中央组件，该可伸缩的中央组件可以在现场升高或降低以允许在浅水区域中运输。可伸缩的中央组件提供了纵摇运动阻尼装置，用于结合可选的压载结构、储存器、竖向加压或储存容器的大容积空间，或者用于部署潜水或远程操作装置(ROV)的视频操作的中央定位的月池，而不需要增加支援船舶。’508专利中所描述的船舶的流体动力运动改善由以下方面提供：基本船体构型；在船体基部处延伸的裙部和径向鳍部；借助于在基部和中部安装的流体动力学裙部和鳍部以及船体甲板下方的分离器的使重心降低的质量来使可伸缩的中央部段延伸的(在现场降低的)中央组件；以及钢悬链式立管、线缆、脐带缆和系泊线在船体基部处的重心附近的附接。所提及的特征改善了船舶稳定性并提供了增大的附加质量和阻尼，这改善了系统在环境载荷下的整体响应。’508专利中所描述的船舶的船体的平面图示出了六边形形状。将Srinivasan列为专利技术人的美国专利申请公开No.2009/0126616以平面图示出了具有八边形船体的浮动式钻机。Srinivasan浮动式钻机的特征在于其权利要求中具有带有尖角以切割冰块、抵抗并破碎冰以及将冰压力脊移动远离船舶的多边形外侧壁构型。授权给Smedal等人并通过参引并入的美国专利No.6,945,736(“’736专利”)涉及一种钻探和生产平台，该平台包括半潜式平台本体，该半潜式平台本体呈具有平坦底部和圆形横截面的筒形件的形状。’736专利中的船舶在筒形件的下部部分中具有周向圆形切口或凹部，并且该专利声明该设计提供了减少纵摇运动和横摇运动。由于浮动式钻机可以连接至生产立管并且通常需要即使在风暴条件期间也是稳定的，因此在船舶船体设计方面仍然需要改进。此外，在将产品从浮动式钻机卸载至船只或油轮方面需要改进，所述船只或油轮将产品从浮动式钻机运输至岸上设施。作为卸载系统的一部分，悬链式锚固腿系泊(CALM)浮标通常锚固在浮动式钻机附近。授权给Hampton的美国专利No.5,065,687提供了卸载系统中的浮标的一个示例，在该示例中，浮标锚固至海床以提供与附近的浮动式钻机的最小距离。在该示例中，一对线缆将浮标附接至浮动式钻机，并且卸载软管从浮动式钻机延伸至浮标。油轮临时系泊至浮标，并且软管从油轮延伸至浮标以用于通过所连接的软管以及通过浮标接纳来自浮动式钻机的产物。如果在卸载期间出现不利的天气条件比如具有很大风速的暴风雨，可能会由于由作用在油轮上的风力和水流力引起的油轮的运动而出现问题。因此，在通常用于将储存在浮动式钻机上的产物转移至油轮的卸载系统方面也需要改进。
技术实现思路
各种实施方式提供了一种浮动式钻机，该浮动式钻机包括：(a)船体，该船体具有呈圆形或多边形的船体平面图，其中，船体包括：(i)底表面；(ii)顶部甲板表面；以及(iii)至少两个连接部段，所述至少两个连接部段接合在底表面与顶部甲板表面之间，所述至少两个连接部段串联地结合并且绕竖向轴线对称地构造成使得连接部段中的一个连接部段从顶部甲板表面朝向底表面向下延伸，所述至少两个连接部段包括以下各者中的至少两者：(1)上部部分，该上部部分以轮廓图或截面图来看具有从顶部甲板部段延伸的倾斜侧部；(2)以轮廓图来看的筒形颈部部段；以及(3)以轮廓图来看的下部锥形部段，该下部锥形部段具有从筒形颈部部段延伸的倾斜侧部；以及(b)至少一个延伸鳍部，所述至少一个延伸鳍部具有上鳍部表面，该上鳍部表面朝向底表面倾斜并且紧固至船体并从船体延伸，所述至少一个延伸鳍部构造成通过线性阻尼和二次阻尼提供流体动力学性能，并且其中，船体提供了具有通过对船体的线性阻尼和二次阻尼实现的改善的流体动力学性能的附加质量件，并且其中，浮动式钻机不需要可缩回的中央柱来控制纵摇、横摇和起伏。附图说明当结合附图考虑下面阐述的示例性实施方式的详细描述时，可以获得对本专利技术的更好的理解，在附图中：图1是根据本专利技术的浮动式钻机和系泊至浮动式钻机的油轮的俯视平面图。图2是图1的浮动式钻机的侧视图。图3是图2中示出的浮动式钻机的侧视图的放大的且更详细的视图。图4是图1中示出的浮动式钻机的俯视平面图的放大的且更详细的视图。图5是根据本专利技术的用于浮动式钻机的船体的替代性实施方式的侧视图。图6是根据本专利技术的用于浮动式钻机的船体的替代性实施方式的侧视图。图7是根据本专利技术的浮动式钻机的替代性实施方式的侧视图，其示出了被接纳在穿过浮动式钻机的船体的孔中的中央柱。图8是图7的中央本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种浮动式钻机，包括：/na.船体，所述船体具有呈圆形或多边形的船体平面图，其中，所述船体包括：/n(i)底表面；/n(ii)顶部甲板表面；以及/n(iii)至少两个连接部段，所述至少两个连接部段接合在所述底表面与所述顶部甲板表面之间，所述至少两个连接部段串联地结合并且绕竖向轴线对称地构造成使得所述连接部段中的一个连接部段从所述顶部甲板表面朝向所述底表面向下延伸，所述至少两个连接部段包括以下各者中的至少两者：/n(1)上部部分，所述上部部分以轮廓图或截面图来看具有从顶部甲板部段延伸的倾斜侧部；/n(2)以轮廓图来看的筒形颈部部段；以及/n(3)以轮廓图来看的下部锥形部段，所述下部锥形部段具有从所述筒形颈部部段延伸的倾斜侧部；以及/nb.至少一个延伸鳍部，所述至少一个延伸鳍部具有上鳍部表面，所述上鳍部表面朝向所述底表面倾斜并且紧固至所述船体并从所述船体延伸，所述至少一个延伸鳍部构造成通过线性阻尼和二次阻尼提供流体动力学性能，并且其中，所述船体提供了具有通过对所述船体的线性阻尼和二次阻尼实现的改善的流体动力学性能的附加质量件，并且其中，所述浮动式钻机不需要可缩回的中央柱来控制纵摇、横摇和起伏。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种浮动式钻机，包括：
a.船体，所述船体具有呈圆形或多边形的船体平面图，其中，所述船体包括：
(i)底表面；
(ii)顶部甲板表面；以及
(iii)至少两个连接部段，所述至少两个连接部段接合在所述底表面与所述顶部甲板表面之间，所述至少两个连接部段串联地结合并且绕竖向轴线对称地构造成使得所述连接部段中的一个连接部段从所述顶部甲板表面朝向所述底表面向下延伸，所述至少两个连接部段包括以下各者中的至少两者：
(1)上部部分，所述上部部分以轮廓图或截面图来看具有从顶部甲板部段延伸的倾斜侧部；
(2)以轮廓图来看的筒形颈部部段；以及
(3)以轮廓图来看的下部锥形部段，所述下部锥形部段具有从所述筒形颈部部段延伸的倾斜侧部；以及
b.至少一个延伸鳍部，所述至少一个延伸鳍部具有上鳍部表面，所述上鳍部表面朝向所述底表面倾斜并且紧固至所述船体并从所述船体延伸，所述至少一个延伸鳍部构造成通过线性阻尼和二次阻尼提供流体动力学性能，并且其中，所述船体提供了具有通过对所述船体的线性阻尼和二次阻尼实现的改善的流体动力学性能的附加质量件，并且其中，所述浮动式钻机不需要可缩回的中央柱来控制纵摇、横摇和起伏。


2.根据权利要求1所述的浮动式钻机，其中，所述船体为内接在圆内的形状。


3.根据权利要求1所述的浮动式钻机，包括具有推进器的动态定位系统，以用于提供所述浮动式钻机的定位。


4.根据权利要求1所述的浮动式钻机，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯·约翰内斯·万登沃姆，约翰·威廉姆斯·贝克三世，
申请(专利权)人：裕廊船厂有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG