[實(shí)用新型]沙漏型海洋工程浮式結(jié)構(gòu)物

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220526277.4
• 申請日: 2012-10-15
• 公開（公告）號: CN202935548U
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃一;王文華;姚宇鑫;劉剛;張琦;李紅霞;陳景杰;翟剛軍
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: B63B35/44
• 分類號: B63B35/44
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 李馨;李洪福

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及專利分類號B63船舶或其他水上船只；與船有關(guān)的設(shè)備B63B船舶或其他水上船只；船用設(shè)備B63B35/00適合于專門用途的船舶或類似的浮動結(jié)構(gòu)B63B35/44浮式建筑物，水上艙庫，水上鉆井平臺或水上車間，例如載有油水分離設(shè)備的。?

背景技術(shù)

在海洋工程領(lǐng)域，無論是從淺水域油氣開采的經(jīng)濟(jì)性，還是從深水和超深水域油田開發(fā)的必要性考慮，均需要使用相應(yīng)規(guī)模的浮式結(jié)構(gòu)物。此外，隨著呈現(xiàn)多功能一體化和向深海發(fā)展的趨勢，浮式結(jié)構(gòu)物不僅需要具有足夠艙容和甲板面積來承載開采和生產(chǎn)所必需的油氣和設(shè)備，而且需要具有良好的運(yùn)動性能以承受深海惡劣的風(fēng)浪流等環(huán)境載荷的聯(lián)合作用。現(xiàn)有的浮式結(jié)構(gòu)物主要包括以下幾種：?

半潛式浮式結(jié)構(gòu)物是大部分浮體沉沒于水中的一種多體小水線面的移動式平臺，由平臺本體、立柱和下體或浮箱組成。其優(yōu)勢是，系泊之后能夠基本保持穩(wěn)定位置并且在環(huán)境載荷作用下具有較小的運(yùn)動幅值。但是，半潛式浮式結(jié)構(gòu)物承載能力有限且艙容空間較小，這限制了大規(guī)模油氣的儲存和必需設(shè)備的安裝。即使采用配置油罐的方法，又會占用大量甲板面積并引起負(fù)載分布不均等問題。因此，傳統(tǒng)半潛式浮式結(jié)構(gòu)物難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模油氣開采、儲存、生產(chǎn)、加工和外輸一體化。?

SPAR單柱型浮式結(jié)構(gòu)大部分都是浮筒。主體是單圓柱結(jié)構(gòu)，垂直懸浮于水中，特別適宜于深水作業(yè)。這種類型的結(jié)構(gòu)可以用以深水油氣開發(fā)并且運(yùn)動穩(wěn)定、安全性良好。然而，其缺點(diǎn)是深吃水受海流影響較大、拖運(yùn)比較困難、并且容納設(shè)備和儲存油氣的體積和甲板面積很小，這些缺點(diǎn)都不同程度地限制了此類結(jié)構(gòu)多功能一體化的開展。?

傳統(tǒng)船型FPSO一般是通過舊油船改造而成，或者是遵循標(biāo)準(zhǔn)船舶理念設(shè)計(jì)和建造的駁船型浮式生產(chǎn)儲油單元。目前技術(shù)較為成熟，可以用以大規(guī)模油氣的開采，儲存和生產(chǎn)。但是，這種船型浮體的水動力性能存在如下局限和不足：?傳統(tǒng)船型FPSO的垂蕩自然周期很難遠(yuǎn)離波能集中區(qū)域，垂蕩運(yùn)動幅度較大。此外，船型FPSO對波浪的作用方向非常敏感，橫向迎浪面積過大，因此橫搖運(yùn)動性能較差。這些都會嚴(yán)重影響FPSO各種設(shè)備與儀器的正常工作、生產(chǎn)原油的質(zhì)量和人員的舒適性等。雖然配置內(nèi)轉(zhuǎn)塔和流體接頭的單點(diǎn)系泊系統(tǒng)能夠使傳統(tǒng)船型FPSO具有360°全方位自由旋轉(zhuǎn)的風(fēng)向標(biāo)效應(yīng)，但是船型FPSO較為劇烈的首搖運(yùn)動不僅會影響到許多作業(yè)的正常進(jìn)行，而且還會嚴(yán)重磨損內(nèi)轉(zhuǎn)塔和流體接頭，使其需要經(jīng)常維修和保養(yǎng)。因此，內(nèi)轉(zhuǎn)塔和流體接頭自身昂貴的價(jià)格，以及潛在停工期的存在，都會大幅度增加生產(chǎn)成本。?

圓筒型FPSO主體為系泊于海底的浮式圓柱型結(jié)構(gòu)。此類結(jié)構(gòu)具有大規(guī)模儲存和生產(chǎn)油氣的能力、對風(fēng)浪流的方向性不敏感、并且首搖運(yùn)動幅值較小。但是，同時(shí)其性能存在缺點(diǎn)：浮體垂蕩運(yùn)動幅度較大，容易引發(fā)渦激振動，甲板面積較小，居住和工作空間太近，不利于危險(xiǎn)區(qū)與非危險(xiǎn)區(qū)分離等。?

實(shí)用新型內(nèi)容

針對以上問題，本實(shí)用新型提出了一種沙漏型海洋工程浮式結(jié)構(gòu)物，具有一個(gè)為圓臺或棱臺的上部結(jié)構(gòu)體和一個(gè)為正圓臺或正棱臺的下部結(jié)構(gòu)體；組合狀態(tài)下，所述上部結(jié)構(gòu)體面積較小的底面與所述下部結(jié)構(gòu)體面積較小的底面固定連接，形成連接面；所述上部結(jié)構(gòu)體與下部結(jié)構(gòu)體的軸位于同一直線上，上部結(jié)構(gòu)物面積較大的底為浮式結(jié)構(gòu)物的上甲板，下部結(jié)構(gòu)物面積較大的底為浮式結(jié)構(gòu)物處于水下的下底板；所述連接面為浮式結(jié)構(gòu)物的滿載水線面，結(jié)構(gòu)物的主體與沙漏形狀相似，以滿載水線面為沙漏中間水平橫截面，向上、下部結(jié)構(gòu)體分別具有外擴(kuò)傾角；結(jié)構(gòu)體的不同水平橫截面沿各方向的特征尺度相近，所述不同橫截面為圓形或正多邊形。所述下部結(jié)構(gòu)物的外表面連接有增加浮體縱/橫搖和垂蕩阻尼的環(huán)形側(cè)板。?

所述上部結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部具有與其高度一致的中央艙I，在中央艙I的周邊設(shè)有多個(gè)環(huán)繞該中央艙的水密艙，所述多個(gè)水密艙分別固定連接上部結(jié)構(gòu)體外殼的內(nèi)壁與中央艙I的外壁；下部結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部具有與其高度一致的中央艙II，在中央艙II的四周設(shè)有多個(gè)環(huán)繞該中央艙的水密艙，所述多個(gè)水密艙分別固定連接下部結(jié)構(gòu)體外殼的內(nèi)壁與中央艙II的外壁。?

所述相連通的中央艙I和中央艙II形成與海水相連通的月池。?

多個(gè)設(shè)置于結(jié)構(gòu)物主體外部的支撐柱，支撐柱的兩端分別與所述上部結(jié)構(gòu)體和下部結(jié)構(gòu)體固定連接。?

所述每根支撐柱與結(jié)構(gòu)物的軸位于同一平面。?

所述每根支撐柱的長度一致，所述多根支撐柱位于上結(jié)構(gòu)體固定端位于同一平面上，多跟支撐柱位于下結(jié)構(gòu)體的固定端位于同一平面上；相鄰的兩根支撐柱構(gòu)成一等腰三角形。?