公开了一种具有一个或多个延伸板的浮式海上平台，该延伸板被固定地连接至海上平台的一个或多个浮筒，且从该浮筒延伸。随着浮式平台移动，连接至浮筒的延伸板使水分离且在平台上产生拖曳力。随着延伸板移动的水还增加了动态质量。该增加的拖曳力和动态质量延长了从波浪激励周期远离的运动的固有周期，以与没有延伸板的平台相比使波浪驱动运动最小化。在建造场的建造过程中，该延伸板可被直接地或通过框架元件连接至浮筒。该延伸板大体被设置在浮筒的顶和底高度水平之间，包括在浮筒的顶和底高度水平处，且因此没有显著地缩短海床与在码头区的船体之间的间隔。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有用于减少垂荡运动的连接至浮筒的延伸板的浮式海上平台交叉引用本申请是申请日为2013年6月20日，申请号为13/922,361的美国非临时申请的国际申请，其要求申请日为2013年4月10日，申请号为61/810,460的美国临时申请的优先权。关于联邦赞助研究或开发的说明不适用附录参考不适用
本申请涉及用于减少钻井和开采的浮式平台的竖直运动的方法和系统。更具体地，本申请涉及用于海上油和气的勘探和开采的浮式平台，且更具体地涉及半潜式浮式平台，其具有牢固地连接至浮筒的延伸板以共同地作用以减少平台的垂荡运动(heavemotion)。
技术介绍
随着对油和气供应的需求的显著增加，对于该供应来说油层的海上勘探和开采变得更加重要。这些油层通常需要大的钻机和可变有效载荷，其导致在尺寸和重量上的非常大的干舷部(topside)。需要大的和昂贵的支撑海上平台。然而，通过在接近海岸或在海岸处建造浮动结构并将结构拖至预定海上位置可减少该平台的费用。在设计以用于深水的主要类型的海上平台中，包括普通的单柱式海上平台(Spar)，一种类型的平台已知为半潜式钻机平台。该结构被建在接近海岸处或在海岸上，漂浮至海上位置，且通过压载舱(ballasttanks)部分地浸没以为结构提供稳定性。半潜式通常被配置有位于水表面下方的大的浮动浮筒结构，以及穿过水表面在水表面上方的有效高度处支撑干舷部甲板的细长柱。半潜式平台为海上油和气的钻井和开采提供大的和高成本效率的平台。然而，由于该结构具有较大的浮动表面，所以一个挑战是限制由波浪和风作用引起的移动以提供期望的操作稳定性。垂荡板被用于稳定半潜式平台的运动。该垂荡板可以是实心板，或者多个板形成盒子的构造组件，以形成与其厚度相比较大的宽度，如术语“板”所宽泛的理解的。该垂荡板在水表面下方且在波浪影响水区域的至少一部分的下方被安装至半潜式平台。该垂荡板增加了海上平台的流体动力质量(hydrodynamicmass)，其中流体动力质量随着在流体中加速的本体移动的流体的量的测量值，且该流体动力质量取决于本体的形状以及其运动的方向。在较低深度的垂荡板向否则可发生在水表面上或附近的竖直和倾斜运动提供了额外的抵抗力。通常地，设计者会将垂荡板安装在较深的水平处。然而，由于平台被建在海岸附近或海岸上的较浅深度处，所以该深度最初是被限制的。因此，一些系统的垂荡板具有较低的性能。在平台被设置期望海上位置处时，该垂荡板可被降低至更加理想的深度。例如在美国专利第6,652,192号，美国专利第7,219,615号(作为美国专利第7,156,040号的继续申请)，和美国专利第6,718,901号中，示出了所述系统的示例，且在通过引用结合于此。各所述系统共开了在设置于期望的海上位置之后将垂荡板降低至平台下方的一深度处。美国专利第6,652,192号公开了一种垂荡抑制的浮式海上钻井和开采平台，其具有竖直柱，将相邻柱连接的横向桁架，在柱的底部由竖直桁架腿支撑的深度潜入式水平板，以及由柱支撑的干舷部甲板。该横向桁架在相邻的柱的下端处将其连接以增强平台的结构完整性。在平台的安装以及拖入较浅水中的过程中，该桁架腿被装至各柱中的轴中，且该板被安装在柱的下端下方。在平台被浮动至深水钻井和开采位置之后，桁架腿被从柱轴降低以将板降低至深吃水，从而减少波浪力的影响并对平台提供垂荡和纵摇运动阻力。接着将柱轴中的水移除，从而浮动地升高平台，从而甲板处于水表面上方的要求的高度处。美国专利号第7,219,615号公开了一种半潜式船，其包括一对具有可变浮力的竖直间隔开的浮筒。当船在运输过程中，该下浮筒被限制为竖直地接近上浮筒。下浮筒在部署位置被压舱，将浮筒落下至第一浮筒基准线下方的约32米深度处。因此，海上钻井平台的稳定和运动特性被显著地改进。尽管这些系统中的每一个提供用于具有下垂荡板的稳定平台的方案，然而在实践中，将垂荡板连接至平台的支撑结构可遇到刚性挑战。例如，美国专利第7,219,615号公开了可伸展的腿。因为腿的可伸展特性，所以由于在腿之间的斜撑条将明显地与腿延伸和收缩通过导轨产生干涉，从而示出的在腿之间没有能够阻止至垂荡板的延伸的支撑结构的扭曲和弯曲的斜撑条。美国专利第6,652,192号示出了在柱中的可延伸桁架，其具有在腿的延伸之后在桁架之间安装的对角挠性线缆撑条。由于在桁架对角元件与柱之间的干涉，难以设计一种可容纳桁架腿和刚性对角撑条从而有效地支撑和传递载荷的座部。由于相同的原因，该专利没有公开在桁架之间的刚性撑条，即，在桁架之间的刚性撑条的存在将干涉桁架的延伸和收缩。另一个示例包括美国专利第6,718,901号，其公开了可延伸的腿，从而展开海上油和气开采平台包括将浮动设备甲板设置在浮动浮筒上，从而浮筒的分别包括浮动浮体的长形腿可移动地延伸通过甲板中的各开口。从甲板上的绞盘延伸的链条被穿过在浮筒上的导索器并被连接回至甲板。该链条被拉紧以将甲板固定至浮筒从而共同移动至海上位置。该链条被松开且浮筒和腿浮体被压舱，从而浮筒和腿浮体沉入浮动甲板下方。在美国公开第20020041795号中公开了延伸吃水概念的另一个示例。此外，深吃水半潜式钻机通常需要大于60m的吃水，以具有良好的动作来在恶劣的海洋状况下支撑至海底的连接。由于柱太高而不能在运输过程中稳定平台，从而对于该深吃水半潜式平台，在码头区的干舷部集成以及从建造场至安装位置的运输变得成问题。很多设计通过延伸吃水而解决这些困难，而延伸吃水需要海上安装操作的显著风险。还需要具有改进稳定性的海上平台的浮式海上平台的不同系统和方法。
技术实现思路
本专利技术通过包括一个或多个延伸板而提供改进性能和减少水平和/或竖直移动的海上平台，其中该一个或多个延伸板被连接至海上平台的一个或多个浮筒并从其延伸，允许在延伸板的任一侧上的水减少平台的垂荡运动。该延伸板大体具有的从浮筒延伸的组合表面面积为浮筒的不包括延伸板的内周区域限定的表面积的至少10％。随着浮式平台移动，连接至浮筒的延伸板将水分离，且在移动方向上在平台上产生拖曳力。拖曳力使得在不需要平台的腿延长来获得同等减少的移动的情况下得到更少的平台移动。随着延伸板移动的水还增加了动态质量。在一些实施方式中，具有从浮筒的相同表面在不同位置延伸的至少两个延伸板，从而一个延伸板被设置成与另一个延伸板相邻，水被截留在延伸板之间，且还对平台形成了动态质量以减少垂荡。该增加的动态质量从波浪激励周期远离而延长了运动固有周期，以最小化波浪驱动运动。因此，与没有延伸板的平台相比，平台的运动减少。在建造场的建造过程中，该延伸板可被直接地或通过框架元件而连接至浮筒。延伸板通常在延伸部上方或与其在相同高度水平，且因此不会显著减小海床与码头区处的船体之间的间隔。本专利技术提供了浮式海上平台，包括：浮动船体，其包括：至少一个竖直延伸的柱；和至少一个浮筒，其连接至所述竖直延伸的柱，其被配置成至少部分地位于所述海上平台所布置的水的表面下方；和至少一个延伸板，其在至少部分地位于在操作过程中所述海上平台所布置的水的表面下方的高度处从所述浮筒延伸并固定地连接至该浮筒，且被配置成通过随着所述平台在水中移动而至少引起围绕与浮筒连接的延伸板的水平水分离，竖直水分离或其组合从而减少所述平台的垂荡运动。附图说明图本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种浮式海上平台，包括：浮动船体，其包括：至少一个竖直延伸的柱；和连接至所述竖直延伸的柱的至少一个浮筒，其被配置成至少部分地位于所述海上平台所布置的水的表面下方；和至少一个延伸板，其在一高度处从所述浮筒延伸并固定地连接至所述浮筒，该高度至少部分地位于在操作过程中所述海上平台所布置的水的表面下方，并且所述至少一个延伸板被配置成通过在所述平台在水中移动时至少引起围绕所述浮筒所连接的延伸板的水平水分离，竖直水分离或其组合，从而减少所述平台的垂荡运动。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.04.10 US 61/810,460;2013.06.20 US 13/922,3611.一种浮式海上平台，包括：浮动船体，其包括：至少三个竖直延伸的柱；和连接至所述竖直延伸的柱中的至少一个的至少一个浮筒，其中所述至少一个浮筒被配置成至少部分地位于所述海上平台所布置的水的表面下方；干舷部，所述干舷部在所述至少一个浮筒上方与所述至少一个浮筒在竖直方向上间隔开；和至少两个刚性延伸板，各延伸板从所述至少一个浮筒基本水平地延伸，一个所述延伸板被布置在另一个所述延伸板上方，各延伸板所处的高度位于在操作过程中所述海上平台所布置的水的表面下方，形成在所述延伸板之间的水下水截留区，其中各延伸板具有第一侧和至少一个自由周边侧，所述第一侧固定连接至所述浮筒，相邻延伸板的自由周边侧限定横向开口，用于来自所述水下水截留区外部的水的通过，其中所述延伸板被配置成通过在所述平台在水中移动时至少引起围绕所述浮筒所连接的延伸板的水平水分离，竖直水分离或其组合，从而减少所述平台的垂荡运动，并且其中所述至少两个延伸板相对于所述浮筒不可移动。2.如权利要求1所述的海上平台，其中所述延伸板被配置成与不具有所述延伸板的海上平台的垂荡周期响应相比，延长了所述海上平台对于具有垂荡周期的海浪的垂荡周期响应。3.如权利要求1所述的海上平台，其中所述延伸板被连接在所述浮筒的底部与所述浮筒的顶部之间，包括所述浮筒的底部和所述浮筒的顶部处。4.如权利要求1所述的海上平台，其中所述延伸...
【专利技术属性】
技术研发人员：KF兰布雷科斯，JW金，庆肇显，
申请(专利权)人：泰克尼普法国公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR
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