一種多功能海洋平臺(tái)的制作方法
【專利摘要】一種多功能海洋平臺(tái)，屬于海上運(yùn)輸和海洋工程裝備技術(shù)領(lǐng)域。該平臺(tái)多種功能結(jié)合實(shí)現(xiàn)鉆井、修井、生活自持、小型鉆探，主要包括：平臺(tái)上層甲板、機(jī)械甲板、圓柱形樁腿、吊機(jī)、樁靴、直升機(jī)甲板、艏部側(cè)推、井架、尾部推進(jìn)器、樁靴收容域、打樁機(jī)滑道、固樁區(qū)、LNG罐體、打樁機(jī)和主機(jī)等。適應(yīng)目前海洋工程開發(fā)需要，滿足了海洋平臺(tái)鉆井、修井、生活自持、小型鉆探等多種作業(yè)，擁有全天候工作能力和較長(zhǎng)的自持能力，采用懸臂式鉆井和先進(jìn)的樁腿升降設(shè)備、鉆井設(shè)備和發(fā)電設(shè)備；多功能自升式平臺(tái)集成能力增強(qiáng)，具有鉆井、修井和小型鉆探能力，具有寬闊的甲板空間，平臺(tái)上具有天然氣收集壓縮處理裝置以及相應(yīng)動(dòng)力系統(tǒng)，經(jīng)濟(jì)高效，工程應(yīng)用性強(qiáng)。
【專利說明】
一種多功能海洋平臺(tái)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種多功能海洋平臺(tái)，屬于海上運(yùn)輸和海洋工程裝備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，海洋石油開發(fā)已經(jīng)進(jìn)入新的形式，鑒于南海石油開采爭(zhēng)端壓力，生產(chǎn)平臺(tái)大修井和調(diào)整井工作量的增加，傳統(tǒng)的開采流程為:鉆探井—安裝導(dǎo)管架—鉆開發(fā)井和完井—安裝生產(chǎn)模塊及鉆機(jī)—石油開采—調(diào)整井—石油開采—修井—石油開采等等，這些作業(yè)過程需要非懸臂和懸臂移動(dòng)式鉆井平臺(tái)、固定平臺(tái)鉆機(jī)、移動(dòng)式工程支持平臺(tái)、移動(dòng)式生活支持平臺(tái)以及海上浮吊相繼完成。傳統(tǒng)擁有平臺(tái)工作工況單一、效率底、經(jīng)濟(jì)耗費(fèi)量大等諸多特點(diǎn)，同時(shí)，其開采過程中對(duì)能源的消耗和浪費(fèi)以及對(duì)環(huán)境的污染也使得其和國(guó)家節(jié)能減排的目標(biāo)背道而馳。
[0003]在此背景下，本實(shí)用新型研制了一種多功能海洋平臺(tái)。相比于常規(guī)自升式能海洋平臺(tái)，該平臺(tái)全面具有鉆井、修井、生活自持、小型鉆探等功能，以及在鉆井的過程中能夠利用自身采集天然氣進(jìn)行發(fā)電供能，而且可以將天然氣進(jìn)行液化存儲(chǔ)，在減少能源使用的同時(shí)可以收集能源，整個(gè)平臺(tái)具有獨(dú)立完成多種功能的特點(diǎn)，減少平臺(tái)拔插次數(shù)的同時(shí)也可以減少平臺(tái)的使用數(shù)量，從而降低開采過程中的費(fèi)用，極具商業(yè)化價(jià)值提高設(shè)備利用率和達(dá)到節(jié)能目的的同時(shí)，將平臺(tái)的功能多樣化?；谝酝嬖诘牟蛔氵M(jìn)行了較大的改進(jìn)創(chuàng)新，是一種經(jīng)濟(jì)、高效及環(huán)保的多功能海洋平臺(tái)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決，技術(shù)含量低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能單一，能源浪費(fèi)嚴(yán)重問題，本實(shí)用新型提供了一種多功能海洋平臺(tái)，該平臺(tái)全面具有鉆井、修井、生活自持、小型鉆探等功能，以及在鉆井的過程中能夠利用自身采集天然氣進(jìn)行發(fā)電供能，而且可以將天然氣進(jìn)行壓縮存儲(chǔ)，在減少能源使用的同時(shí)可以收集能源，整個(gè)平臺(tái)具有獨(dú)立完成多種功能的特點(diǎn)，減少平臺(tái)拔插次數(shù)的同時(shí)也可以減少平臺(tái)的使用數(shù)量，降低開采過程中的費(fèi)用，極具商業(yè)化價(jià)值。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種多功能海洋平臺(tái)，它包括上層甲板、機(jī)械甲板、艙底甲板、圓柱形粧腿、懸臂梁、吊機(jī)、粧靴、和直升機(jī)甲板、生活樓、艏部側(cè)推、井架、尾部推進(jìn)器、粧靴收容域、固粧區(qū)、鉆具堆放所;它還包括救生艇、粧機(jī)滑道、LNG罐體、打粧機(jī)、天然氣液化裝置、LNG罐體放置架;所述生活樓寬度與所述上層甲板相同，所述救生艇布置在生活樓內(nèi)的底部舷側(cè)且為封閉式結(jié)構(gòu)，救生艇的首部指向與平臺(tái)的舷側(cè)相同，所述粧機(jī)滑道在上層甲板的右舷的上層甲板邊緣，在生活樓和固粧區(qū)之間，所述打粧機(jī)布置在粧機(jī)滑道上在上層甲板縱向方向滑動(dòng)，打粧機(jī)整體突出于上層甲板與所述吊機(jī)位于同側(cè)，所述LNG罐體與所述天然氣液化裝置放置在所述LNG罐體放置架上，LNG罐體放置架在上層甲板的左側(cè)，所述懸臂梁跟LNG罐體放置架位于同側(cè)，LNG罐體放置架為桁架式結(jié)構(gòu)平臺(tái)主體相連接;所述機(jī)械甲板上布置有泥漿池、水泥罐艙、機(jī)修間、電工間、生活污水處理艙、鍋爐艙、全深艏預(yù)壓載水艙、全深海水艙、副機(jī)艙、空艙、主機(jī)艙、重晶石艙、泥漿池、泥漿栗艙;所述艙底甲板上布置有罐艙單底、空艙、燃油艙、機(jī)艙單底、首棱柱壓載水艙、艏淡水艙、尾淡水艙、尾棱柱壓載水艙、鉆井水艙;在平臺(tái)的首端布置著艏部側(cè)推，在平臺(tái)的尾端布置著尾部推進(jìn)器。
[0006]—種多功能海洋平臺(tái)的功能單元包括生活樓、直升機(jī)平臺(tái)、鉆井設(shè)備、修井設(shè)備、小型鉆探設(shè)備，海洋平臺(tái)自航定位系統(tǒng)機(jī)構(gòu)、天然氣收集液化系統(tǒng);所述生活樓為立方體結(jié)構(gòu)，所述救生艇在所述生活樓的底部，且以船中中心對(duì)稱，所述直升機(jī)平臺(tái)為半橢圓結(jié)構(gòu)形式，平臺(tái)的下面由桁架桿件支撐，所述主平臺(tái)主體具有四個(gè)圓柱形的粧腿，所述粧腿的下端帶有所述粧靴，粧靴的剖面形狀為正八邊形，所述粧靴的上方在平臺(tái)的底部為所述粧靴收容域，所述粧腿被建立在所述主平臺(tái)上的所述固粧區(qū)包圍，所述固粧區(qū)剖面為矩形，所述主平臺(tái)主體的船艏為削型結(jié)構(gòu)，船艉為平行結(jié)構(gòu)下面布置有所述螺旋槳，在所述螺旋槳的前端為削型結(jié)構(gòu)連接所述平臺(tái)的平行中體，吊機(jī)布置在所述主平臺(tái)的生活樓上，所述主平臺(tái)的左后側(cè)粧腿上有一臺(tái)懸臂梁裝置與所述平臺(tái)尾端井架，所述LNG罐體位于平臺(tái)左側(cè)伸出所述平臺(tái)主甲板，所述打粧機(jī)布置在伸出所述平臺(tái)的右側(cè)，連接所述打粧機(jī)為臺(tái)狀機(jī)構(gòu)，通過臺(tái)狀機(jī)構(gòu)將所述打粧機(jī)與所述打粧機(jī)滑道相連接。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果是:這種多功能海洋平臺(tái)適用于多種功能結(jié)合實(shí)現(xiàn)鉆井、修井、生活自持、小型鉆探等功能，主要包括:平臺(tái)上層甲板、機(jī)械甲板、艙底甲板、圓柱形粧腿、懸臂梁、吊機(jī)、粧靴、直升機(jī)甲板、生活樓、救生艇、艏部側(cè)推、井架、尾部推進(jìn)器、粧靴收容域、打粧機(jī)滑道、固粧區(qū)、鉆具堆放所、LNG罐體、打粧機(jī)、主機(jī);適應(yīng)了目前海洋工程開發(fā)需要，滿足了海洋平臺(tái)鉆井、修井、生活自持、小型鉆探等多種作業(yè)，擁有全天候工作能力和較長(zhǎng)的自持能力，采用懸臂式鉆井和先進(jìn)的粧腿升降設(shè)備、鉆井設(shè)備和發(fā)電設(shè)備;多功能自升式平臺(tái)集成能力增強(qiáng)，具有鉆井、修井能力和小型鉆探需要，具有寬闊的甲板空間，平臺(tái)上具有天然氣收集壓縮處理裝置以及相應(yīng)動(dòng)力系統(tǒng)，經(jīng)濟(jì)高效，工程應(yīng)用性強(qiáng)。
【附圖說明】
[0008]圖1是一種多功能海洋平臺(tái)的正視圖。
[0009]圖2是一種多功能海洋平臺(tái)的俯視圖。
[0010]圖3是圖1中的A-A剖視圖，S卩機(jī)械甲板布置圖。
[0011]圖4是圖1中的B-B剖視圖，艙底甲板布置圖。
[0012]圖5是生活樓的側(cè)視圖。
[0013]圖6是圖5的C-C截面剖視圖。
[0014]圖7是圖2中的D-D剖視圖，即天然氣處理裝置布置圖。
[0015]圖8是LNG壓縮天然氣用途圖。
[0016]圖9是天然氣收集利用流程圖。
[0017]圖10是一種多功能海洋平臺(tái)作業(yè)流程圖。
[0018]圖中:丨、上層甲板，2、機(jī)械甲板，2a、泥漿池，2b、水泥罐艙，2c、機(jī)修間，2d、電工間，2e、生活污水處理艙，2f、鍋爐艙，2g、全深艏預(yù)壓載水艙，21、全深海水艙，2 j、副機(jī)艙，2k、空艙，2L、主機(jī)艙，2m、重晶石艙，2n、泥漿池，2ο、泥漿栗艙，3、艙底甲板，3a、罐艙單底，3b、空艙，3c、燃油艙，3d、機(jī)艙單底，3e、首棱柱壓載水艙，3f、艏淡水艙，3g、尾淡水艙，3h、尾棱柱壓載水艙，3m、鉆井水艙，4、圓柱形粧腿，5懸臂梁，6主吊機(jī)，7、粧靴，8、直升機(jī)甲板，9、生活樓，9a、救生艇，1、艏部側(cè)推，11、井架，12、尾部推進(jìn)器，13、粧靴收容域，14、粧機(jī)滑道，15、固粧區(qū)，16、鉆具堆放所，17、LNG罐體，18、打粧機(jī)，19、運(yùn)輸船，20、主機(jī)，21、天然氣液化裝置，22、LNG罐體放置架。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步描述。
[0020]圖1、2示出了多功能海洋平臺(tái)平臺(tái)裝置第一方案圖，該平臺(tái)主要包括1、上層甲板，
2、機(jī)械甲板，3、艙底甲板，4、圓柱形粧腿，5懸臂梁，6吊機(jī)，7、粧靴，8、直升機(jī)甲板，9、生活樓，9a、救生艇，1、艏部側(cè)推，11、井架，12、尾部推進(jìn)器，13、粧靴收容域，14、粧機(jī)滑道，15、固粧區(qū)，16、鉆具堆放所，17、LNG罐體，18、打粧機(jī)，21、天然氣液化裝置，22、LNG罐體放置架。平臺(tái)的主要功能通過各個(gè)構(gòu)件的相互作用來(lái)完成，其中上層甲板I主要是承載著懸臂梁5、吊機(jī)6、直升機(jī)甲板8、生活樓9、粧機(jī)滑道14、固粧區(qū)15、鉆具堆放所、LNG罐體17、打粧機(jī)18、天然氣液化裝置21、LNG罐體放置架22，尾部懸臂梁5通過將鉆具堆放所17里的鉆桿吊起通過井架11進(jìn)行鉆井，井架11能夠通過相應(yīng)的軌道伸出平臺(tái)進(jìn)行工作，在工作的過程中井架原來(lái)的位置被空出來(lái)可以作為工作場(chǎng)地，吊機(jī)6主要承擔(dān)著在平臺(tái)上各種吊裝作業(yè)，在平臺(tái)進(jìn)行修井的過程中，平臺(tái)的修井裝置需要通過吊機(jī)6來(lái)完成，粧靴7能夠增加圓柱形粧腿4的泥下受力面積，減小單位面積受力，保證平臺(tái)在站立狀態(tài)能夠安全穩(wěn)定，直升機(jī)甲板8承擔(dān)著直升機(jī)起飛和降落的任務(wù)，在海上更快的與陸地進(jìn)行交通運(yùn)輸，生活樓9的面積較已工作的平臺(tái)更大，為平臺(tái)上的人員提供舒適的生活保障，救生艇9a在平臺(tái)發(fā)生緊急情況下安全運(yùn)送平臺(tái)人員，艏部側(cè)推10對(duì)平臺(tái)的定位起著關(guān)鍵的作用，能夠在側(cè)面方向進(jìn)行移動(dòng)，通過跟尾部推進(jìn)器12前后方向移動(dòng)進(jìn)行配合完成精確定位，尾部推進(jìn)器12能夠提供平臺(tái)的自航功能，粧靴收容所13將粧靴完全收入平臺(tái)的底部，在自航的過程中減小阻力，進(jìn)行遠(yuǎn)距離運(yùn)送平臺(tái)時(shí)保證平臺(tái)能夠在駁船上平穩(wěn)的站立，更方便平臺(tái)的運(yùn)輸，打粧機(jī)18通過在打粧機(jī)滑道14上進(jìn)行前后的移動(dòng)，在平臺(tái)的站立位置不變的狀態(tài)下更大的利用平臺(tái)的上層甲板面積打更多的井眼，圓柱形粧腿4上的齒條跟固粧區(qū)15內(nèi)的齒輪通過機(jī)械運(yùn)動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，平臺(tái)主體在齒輪齒條發(fā)生運(yùn)動(dòng)的過程中進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)，鉆具堆放所16上放置著鉆井平臺(tái)所需要的鉆桿等用具，LNG罐體放置架22伸出平臺(tái)的主體，在LNG罐體放置架22上放置著LNG罐體17和天然氣液化裝置21。
[°021 ]圖3不出了圖1中的A-A剖視圖，即機(jī)械甲板布置圖，圖4不出了圖1中的B-B剖視圖，艙底甲板布置圖，平臺(tái)在工作的過程中需要各種的設(shè)備，設(shè)備的供電需要主機(jī)燃燒采油或者天然氣供能，鉆井修井的設(shè)備和載工作的過程當(dāng)中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物都需要專門的艙室，平臺(tái)上的主體是居住著工作人員，保證人員的日常的生活需要必要的艙室來(lái)完成存儲(chǔ)，在平臺(tái)漂浮的過程中，需要對(duì)平臺(tái)進(jìn)行一定的壓載使平臺(tái)處于正浮的狀態(tài)，粧腿入泥需要壓載水艙提供足夠的重力式粧腿達(dá)到穩(wěn)定的站立狀態(tài)。
[0022]圖5、6、示出了救生艇的布置的位置，為了保證在發(fā)生惡劣天氣的時(shí)候，平臺(tái)的工作人員能夠成功的存活，救生艇9a是全封閉，當(dāng)平臺(tái)工作人員全部進(jìn)入后，可以蓋上救生艇9a，打開救生艇發(fā)射裝置后，在沖擊力的作用下，救生艇9a迅速的飛出平臺(tái)，全封閉能夠保證的快速離開生活樓時(shí)能夠安全的漂浮在海面，在正常工作的狀態(tài)下，救生艇9a在生活樓的內(nèi)部免受外部環(huán)境的風(fēng)吹雨打，從而提高救生艇及其裝置的安全性能。
[0023]圖7示出了圖2中的D-D剖視圖，天然氣處理裝置布置圖。LNG罐體17和天然氣液化裝置21都放置在LNG罐體放置架22上，可避免占用上層甲板I的寶貴空間，LNG罐體放置架22為桁架式結(jié)構(gòu)與平臺(tái)主體固定連接，其重量較輕，在平臺(tái)拖航的過程或者平臺(tái)自航的過程中受到的阻力較小。
[0024]圖8示出了LNG液化天然氣用途圖，在平臺(tái)鉆井或者采油的過程中會(huì)有大量的天然氣被收集，在通常的情況下，這部分天然氣都會(huì)被當(dāng)做廢氣直接燃燒，通過將天然氣進(jìn)行收集后需經(jīng)過天然氣預(yù)處理裝置后的天然氣部分用于主機(jī)燃燒，其余天然氣經(jīng)過天然氣液化裝置21液化后儲(chǔ)存在LNG罐體17中，當(dāng)儲(chǔ)存到一定量的時(shí)候可以開辟一定的運(yùn)輸渠道，用運(yùn)輸船舶將這部分LNG運(yùn)輸?shù)教烊粴夤?，部分天然氣可以通過氣化處理提供給主機(jī)進(jìn)行燃燒，燃燒為全平臺(tái)的日常機(jī)械工作提供電能，從而達(dá)到變廢為寶的作用，天然氣的燃燒將會(huì)減少碳的排放量，順應(yīng)了國(guó)家節(jié)能減排的大趨勢(shì)的要求。
[0025]圖9示出了天然氣收集利用流程圖。在鉆井到一定的程度之后，鉆井過程中產(chǎn)生的天然氣被平臺(tái)收集裝置收集起來(lái)，收集到的天然氣經(jīng)過天然氣預(yù)處理裝置后部分直接用于主機(jī)燃燒，其余的通過天然氣液化裝置21進(jìn)行液化處理后儲(chǔ)存在LNG罐體17中，LNG罐體17內(nèi)的天然氣通過天然氣氣化裝置后部分用于主機(jī)20燃燒，剩余的通過懸臂梁5將LNG罐體17吊裝至運(yùn)輸船19上，然后運(yùn)輸船19將LNG罐體17運(yùn)送到陸地。
[0026]圖10示出了一種多功能海洋平臺(tái)作業(yè)流程圖。首先利用艏部側(cè)推10和尾部推進(jìn)器12將平臺(tái)的位置調(diào)整至正確的位置，使全深艏預(yù)壓載水艙2g、全深海水艙21、首棱柱壓載水艙3e和尾棱柱壓載水艙3h內(nèi)的壓載水排空，將圓柱形粧腿4放至海底，通過使固粧區(qū)15、圓柱形粧腿4和升降裝置、動(dòng)力系統(tǒng)相互作用使平臺(tái)主體抬升至水面以上，井架11在滑道上移動(dòng)伸出上層甲板I外側(cè)，懸臂梁5開始將鉆具堆放所16內(nèi)的鉆桿通過井架11送向海底進(jìn)行鉆井，過程完成后通過主吊機(jī)6安裝導(dǎo)管架和生產(chǎn)模塊的安裝，當(dāng)在鉆井的過程中發(fā)現(xiàn)井出問題和鉆井后的井需要修理時(shí)，通過懸臂梁5、井架11配合修井機(jī)完成修井的任務(wù)，在整個(gè)站立的過程中舷側(cè)的打粧機(jī)18進(jìn)行小型鉆探工作，在整個(gè)平臺(tái)工作的過程中生活樓9為人員提供衣食住行的場(chǎng)所。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多功能海洋平臺(tái)，它包括上層甲板(I)、機(jī)械甲板(2)、艙底甲板(3)、圓柱形粧腿(4)、懸臂梁(5)、吊機(jī)(6)、粧靴(7)、和直升機(jī)甲板(8)、生活樓(9)、艏部側(cè)推(10)、井架(11)、尾部推進(jìn)器(12)、粧靴收容域(13)、固粧區(qū)(15)、鉆具堆放所(16);其特征在于:它還包括救生艇(9a)、粧機(jī)滑道(14)、LNG罐體(17)、打粧機(jī)(18)、天然氣液化裝置(21)、LNG罐體放置架(22);所述生活樓(9)寬度與所述上層甲板(I)相同，所述救生艇(9a)布置在生活樓(9)內(nèi)的底部舷側(cè)且為封閉式結(jié)構(gòu)，救生艇(9a)的首部指向與平臺(tái)的舷側(cè)相同，所述粧機(jī)滑道(14)在上層甲板(I)的右舷的上層甲板(I)邊緣，在生活樓(9)和固粧區(qū)(15)之間，所述打粧機(jī)(18 )布置在粧機(jī)滑道(14 )上在上層甲板(I)縱向方向滑動(dòng)，打粧機(jī)(18)整體突出于上層甲板(I)與所述吊機(jī)(6)位于同側(cè)，所述LNG罐體(17)與所述天然氣液化裝置(21)放置在所述LNG罐體放置架(22)上，LNG罐體放置架(22)在上層甲板(I)的左側(cè)，所述懸臂梁(5)跟LNG罐體放置架(22)位于同側(cè)，LNG罐體放置架(22)為桁架式結(jié)構(gòu)平臺(tái)主體相連接;所述機(jī)械甲板(2 )上布置有泥漿池(2a)、水泥罐艙(2b )、機(jī)修間(2c )、電工間(2d)、生活污水處理艙(2e )、鍋爐艙(2f )、全深艏預(yù)壓載水艙(2g )、全深海水艙(2 i )、副機(jī)艙(2 j )、空艙(2k)、主機(jī)艙(2L)、重晶石艙(2m)、泥漿池(2n)、泥漿栗艙(2o);所述艙底甲板(3)上布置有罐艙單底(3a)、空艙(3b)、燃油艙(3c)、機(jī)艙單底(3d)、首棱柱壓載水艙(3e)、艏淡水艙(3f)、尾淡水艙(3g)、尾棱柱壓載水艙(3h)、鉆井水艙(3m);在平臺(tái)的首端布置著艏部側(cè)推(10)，在平臺(tái)的尾端布置著尾部推進(jìn)器(12)。
【文檔編號(hào)】E02B17/00GK205475168SQ201620277284
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月6日
【發(fā)明人】林焰, 董強(qiáng), 葉超, 蔣曉寧
【申請(qǐng)人】大連理工大學(xué)