[發明專利]一種新型海洋深水浮筒平臺

無效

• 申請號: 200910001662.X
• 申請日: 2009-01-13
• 公開（公告）號: CN101475048A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 黃維平;于衛紅;上官麗紅
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: B63B35/44
• 分類號: B63B35/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種海洋工作平臺，具體為一種新型海洋深水浮筒平臺。

背景技術

目前的深水油氣田開發主要采用海洋深水浮筒平臺(Spar平臺)或張力腿平臺(TLP平臺)作為生產平臺，其中，Spar平臺的適用水深更大，應用更為廣泛。Spar平臺屬于順應式平臺的范疇，被廣泛應用于人類開發深海的事業中，擔負著鉆探、生產、海上原油處理、石油儲藏和裝卸等各種工作，成為當今世界深海石油開采的有力工具。Spar平臺主體可分為幾個部分，有的部分為全封閉式結構，有的部分為開放式結構，中心處開有中央井，中央井內裝有獨立的立管浮筒，具有良好的靈活性。

現有的Spar平臺主要有三種結構形式：Classic?Spar、Truss?Spar和CellSpar。Classic?Spar采用了整體圓柱殼和方形中央井結構，平臺自重較大，承載比較低，一般為35％左右。Truss?Spar采用桁架結構連接軟艙和方形中央井結構，使結構重量有所降低，且增設了垂蕩板，整體動力性能優于Classic?Spar，但由于軟硬艙非封閉式連接，使得提供立管頂張力的浮筒長度受到限制，以至于為了增大浮力而不得不采用鋁合金浮筒，增加了結構成本。Cell?Spar采用多個小直徑圓筒連接而成，中央井直徑較小，因此，可容納的立管數量較少，主要用于深水邊際油田的開發。Classic?Spar和Truss?Spar是深水開發的主流平臺。

我國南海深水油氣田的最大水深可達3000m，環境條件不同于國外其它深水油氣田，如墨西哥灣、坎普斯灣等，其突出特點是內波。目前國外的深水油氣田都沒有發現內波，只有印度的Andaman群島和中國南海觀察到了內波。內波位于海面以下100m～200m水深，Spar平臺的軟硬艙連接段正處于內波作用區域，因此，Classic?Spar不適合我國南海。Truss?Spar采用桁架結構連接軟硬艙，使用水深受到一定的限制，也很難在南海地區發揮優勢。

發明內容

本發明的目的在于針對我國南海地區水域深度大，且存在內波的情況，提供一種承載能力強、結構成本低，適用于深海作業的新型海洋深水浮筒平臺。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：一種新型海洋深水浮筒平臺，包括用于作業的平臺甲板，平臺甲板下方連接硬艙，硬艙外壁連接有多根系泊纜，系泊纜的另一端與海底的錨基連接，硬艙下方設有軟艙，其特點是，硬艙與軟艙之間通過中央井進行連接，中央井外縱向設有多層垂蕩板，所述的垂蕩板為圓環形結構，沿周向對稱開有若干個正方形孔，多根采油立管穿過中央井直至海底井口。

進一步，如上所述的新型海洋深水浮筒平臺，其中，所述的硬艙沿豎直高度分為多層結構，每層在水平面內對稱分為多個艙室。

進一步，如上所述的新型海洋深水浮筒平臺，其中，所述的中央井為圓柱形結構，貫穿至硬艙和軟艙內，與硬艙和軟艙進行剛性連接；所述的垂蕩板分為數層水平設置于圓形中央井壁中間段的外側。

進一步，如上所述的新型海洋深水浮筒平臺，其中，所述的軟艙包括上下兩層，分別為臨時浮艙和固定壓載艙，每層在水平面內對稱分為多個艙室。

進一步，如上所述的新型海洋深水浮筒平臺，其中，所述的系泊纜由錨鏈-尼龍纜-錨鏈三段組合而成，每四根系泊纜為一組，硬艙外共連接四組系泊纜；每組系泊纜的一端與海底的錨基連接，另一端穿過導纜器與設置在硬艙外的張緊器相連。

進一步，如上所述的新型海洋深水浮筒平臺，其中，所述的采油立管根據海底井口布局設計，當海底井口成矩陣布置，則采油立管也布置成矩陣的形式；當海底井口呈圓周布置，則采油立管沿圓形中央井周向布置。

本發明的有益效果如下：

(1)我國南海水域內波流速可達1m/s，位于100m-200m水深，Spar平臺的吃水一般為150-180m，為了減小內波荷載，本發明采用了中央井連接硬艙和軟艙的方案，其拖曳力和升力荷載遠遠小于Classic?Spar平臺，從而減小了Spar平臺的縱蕩和渦激運動(VIM)。

(2)Spar平臺采用空氣罐提供頂張式立管的頂張力，隨著水深的增加，立管的重量增大，所需的頂張力增大，因此，需要較長的空氣罐來提供足夠的頂張力。本發明的空氣罐長度可達150m，遠遠大于Truss?Spar平臺。