浮力结构制造技术

一种石油钻探、生产、储存及卸载船舶，所述石油钻探、生产、储存及卸载船舶具有船体、主甲板、从主甲板向下延伸的上部筒形侧部段、上部截头锥形侧部段、筒形颈部部段、从筒形颈部部段延伸的下部椭圆形部段、以及固定至底表面的外部的靠下且靠外的部分的鳍形附属件。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在用于石油钻探、生产、储存及卸载船舶的运输深度的吃水线上方并且部分地在用于石油钻探、生产、储存及卸载船舶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】浮力结构相关申请的交叉引用本申请要求于2015年10月26日提交的共同待决的国家阶段申请PCT/US2015/057397的优先权和权益，该国家阶段申请PCT/US2015/057397享有于2014年10月27日提交的标题为“BUOYANTSTRUCTURE(浮力结构)”的序列号为14/524,992的美国专利申请的优先权，该序列号为14/524,992的美国专利申请是于2013年12月13日提交的标题为“BUOYANTSTRUCTURE(浮力结构)”的已于2014年10月28日被授权为美国专利No.8,869,727的已授权的序列号为14/105,321的美国专利申请的部分继续申请，而该序列号为14/105,321的美国专利申请是于2012年2月9日提交的标题为“STABLEOFFSHOREFLOATINGDEPOT(稳定的海上浮动库)”的已于2014年3月4日被授权为美国专利No.8,662,000的已授权的序列号为13/369,600的美国专利申请的部分继续申请，而该序列号为13/369,600的美国专利申请是于2010年10月28日提交的已于2012年8月28日被授权为美国专利No.8,251,003的已授权的序列号为12/914,709的美国专利申请的部分继续申请，而序列号为12/914,709的美国专利申请要求于2009年11月8日提交的序列号为61/259,201的美国临时专利申请以及于2009年11月18日提交的序列号为61/262,533的美国临时专利申请的权益，并且要求于2011年8月9日提交的序列号为61/521,701的美国临时专利申请的权益，两者均已期满。这些参考文献的全部内容并入本文。
本实施方式总体上涉及浮动生产、储存及卸载(FPSO)船舶，并且更具体地涉及用于浮动钻探、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并通过参引并入本文的美国专利No.6,761,508(’508专利”)与本专利技术相关，并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。在海床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，成本常常增加。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，特别在与贮槽中液体动力学有关时更是如此。在其中液面振荡并向液位仪表提供错误信号的大型水平船舶中发生与海上石化操作相关联的涉及主运动的问题，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进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稳心高度、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进而同时被求解用于势源强度。在本文中仅需要重点指出的是，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，则这种优化可以极大地简化，这将使得由六个运动自由度降低至四个运动自由度(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，其具有改进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，使得从海床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车辆(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专利中描述的船舶的流体动力运动改进由以下方面提供：基本船体构型；在船体基部处延伸的裙部和径向鳍部(fin)；借助于在基部和中部安装的流体动力学裙部和鳍部以及使重心降低的船体甲板下方的分离器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；以及在靠近船体基部处的重心附近附接的钢悬链式立管、线缆、脐带缆和系泊线。所提及的特征提高了船舶的稳定性并提供了增大的附加质量和阻尼，这改进了系统在环境载荷下的整体响应。’508专利中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FPSO船舶。Srinivasan的FPSO船舶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从船舶移开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6,945,736(’736专利)涉及一种钻探和生产平台，该平台由呈具有平坦底部和圆形截面的筒形件的形状的半潜式平台本体构成。’736专利中的船舶在筒形部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减少了纵摇运动和横摇运动。由于FPSO船舶可以连接至生产立管并且通常需要即使在风暴条件下也是稳定的，因此仍然需要对船舶船体的设计进行改进。此外，在将产品从FPSO船舶卸载至将产品从FPSO船舶运输至岸上设施的船只或油轮方面需要改进。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FPSO船舶附近。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FPSO船舶的最小距离。在该示例中，一对线缆将浮标附接至FPSO船舶，并且卸载软管从FPSO船舶延伸至浮标。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FPSO船舶的产品。如果在卸载期间出现恶劣天气条件比如具有很大风速的暴风雨，可能由于由作用在油轮上的风和水流力引起的油轮的运动而导致出现问题。因此，还需要对通常用于将储存在FPSO船舶上的产品转移至油轮的卸载系统进行改进。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FPSO船舶和系泊至FPSO船舶的油轮的俯视平面图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石油钻探、生产、储存及卸载船舶，包括：/n船体，所述船体具有呈圆形的船体平台，其中，所述船体包括：/n(i)底表面；/n(ii)顶部甲板表面；/n(iii)至少三个连接部段，所述至少三个连接部段串联地接合并围绕竖向轴线对称地构造成使得所述连接部段从所述顶部甲板表面朝向所述底表面向下延伸；所述至少三个连接部段包括上部筒形部分、下部锥形部段、筒形颈部部段；/n(iv)一组鳍部，所述一组鳍部固定至所述船体，所述一组鳍部构造成提供通过线性阻尼和二次阻尼或者倾覆力矩减小所实现的流体动力性能中的至少一种流体动力性能。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种石油钻探、生产、储存及卸载船舶，包括：
船体，所述船体具有呈圆形的船体平台，其中，所述船体包括：
(i)底表面；
(ii)顶部甲板表面；
(iii)至少三个连接部段，所述至少三个连接部段串联地接合并围绕竖向轴线对称地构造成使得所述连接部段从所述顶部甲板表面朝向所述底表面向下延伸；所述至少三个连接部段包括上部筒形部分、下部锥形部段、筒形颈部部段；
(iv)一组鳍部，所述一组鳍部固定至所述船体，所述一组鳍部构造成提供通过线性阻尼和二次阻尼或者倾覆力矩减小所实现的流体动力性能中的至少一种流体动力性能。


2.根据权利要求1所述的石油钻探、生产、储存及卸载船舶，其中，所述顶部甲板部段具有上部结构，所述上部结构包括选自由下述各者构成的组的至少一个构件：船员舱、直升机机场、起重机、控制塔、所述控制塔中的动态定位系统、以及飞行器库。


3.根据权利要求1所述的石油钻探、生产、储存及卸载船舶，其中，所述船体具有用于将所述石油钻探、生产、储存及卸载船舶系泊至海底的停泊设施和悬链式系泊线。


4.根据权利要求1所述的石油钻探、生产、储存及卸载船舶，还包括用于在所述石油钻探、生产、储存及卸载船舶与船只之间横贯的舷梯。


5.根据权利要求1所述的石油钻探、生产、储存及卸载船舶，包括重心低于浮力中心的所述船体以向所述石油钻探、生产、储存及卸载船舶提供固有的稳定性。


6.根据权利要求1所述的石油钻探、生产、储存及卸载船舶，其中，所述船体还包括上部截头锥形侧部段，其中，所述上部截头锥形侧部段接合所述筒形颈部部段，其中，所述上部筒形部分包括上部筒形侧部段，其中，所述石油钻探、生产、储存及卸载船舶包括：
a.所述上部筒形侧部段，所述上部筒形侧部段从所述顶部甲板表面向下延伸，以及
b.所述上部截头锥形侧部段，所述上部截头锥形侧部段位于所述上部筒形侧部段下方，并且所述上部截头锥形侧部段被保持成在用于所述石油钻探、生产、储存及卸载船舶的运输深度的吃水线上方并且部分地在用于所述石油钻探、生产、储存及卸载船舶的操作深度的吃水线下方；并且
其中，所述上部截头锥形侧部段具有从所述上部筒形侧部段的直径逐渐减小的直径。


7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯·约翰内斯·万登沃姆，
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