專利名稱：半潛駁建造圓筒型深海鉆井平臺底層的分段劃分方法
半潛駁建造圓筒型深海鉆井平臺底層的分段劃分方法所屬領(lǐng)域
本發(fā)明涉及海洋工程裝備領(lǐng)域，特指基于半潛駁建造的圓筒型深海鉆井儲油平臺底層分段劃分方法。
背景技術(shù)：
圓筒型深海鉆井儲油平臺，典型是如南通中遠(yuǎn)船務(wù)有限公司生產(chǎn)的SEVANDriller，它采用“分層制造，逐層疊加”的方法進(jìn)行制造。該類型鉆井平臺底層在制造吋，先預(yù)制各分段，再將各分段吊運到半潛駁上，然后將各分段焊接成ー個整體，這樣形成了鉆井平臺的底層。移去半潛駁，以底層為制造平臺，完成整個鉆井平臺的建造。該平臺底層分段在劃分吋，由于其建造平臺是半潛駁，需要綜合考慮半潛 駁寬度、制造エ廠門式起重機(jī)單次最大起重量、圓柱形鉆探石油空間和分段単位投影面積的質(zhì)量等實際約束，查閱文獻(xiàn)專利無類似分段劃分方法，需定制專門分段劃分方法才能滿足在半潛駁上建造圓筒型深海鉆井儲油平臺底層的實際需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過提供基于半潛駁建造的圓筒型深海鉆井儲油平臺底層分段劃分方法，解決在半潛駁上建造圓筒型鉆井儲油平臺底層的實際需求。圓筒型深海鉆井儲油平臺底層是空心圓柱體，內(nèi)徑為^，外徑為〃圓筒型深海鉆井儲油平臺底層中間空心區(qū)域是圓柱形鉆探石油空間，該圓柱形鉆探石油空間半徑為ら，當(dāng)圓筒型深海鉆井儲油平臺建造完成后，鉆探石油裝置從上往下通過該區(qū)域，進(jìn)入海底鉆探石油。圓筒型深海鉆井儲油平臺底層劃分時，先從上往下將圓筒型深海鉆井儲油平臺底層沿圓周方向?qū)ΨQ均等為況個扇形柱，及為整數(shù)；后沿扇形柱半徑的方向從上往下將每個扇形柱劃分為《個四邊形柱，《為整數(shù)，劃分標(biāo)準(zhǔn)是每個四邊形柱從上往下的投影面積相同；上述一個四邊形柱就是圓筒型深海鉆井儲油平臺底層的ー個分段，可知圓筒型深海鉆井儲油平臺底層分段總數(shù)為《F，并將上述投影面積記為分段的投影面積S，從上往下看圓筒型深海鉆井儲油平臺底層時，可得出關(guān)系式=^rr2;圓筒型深海鉆井儲油平臺底層每個分段都是直線焊縫。在這種劃分方式下，從上往下看圓筒型深海鉆井儲油平臺底層，在圓周方向它是由一個套著一個的空心多邊形柱組成，從內(nèi)往外數(shù)一共有《個，將《記為分段劃分的圈數(shù)，從
內(nèi)往外將《個空心多邊形柱分別記為分段的第1，2，3...... 圈；每個空心多邊形柱內(nèi)有及個分
段，將F記為每圈內(nèi)分段的個數(shù)。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)基于半潛駁建造的圓筒型深海鉆井儲油平臺底層分段劃分方法，包含以下步驟
Α、使用激光測距儀測量半潛駁寬度為^，単位為
B、根據(jù)エ廠門式起重機(jī)操作規(guī)程確定門式起重機(jī)的起重系數(shù)！;，則門式起重機(jī)單次最大起重量為A￡，其中I是門式起重機(jī)的額定起重量，單位為I;
C、確定分段単位投影面積的質(zhì)量/ 。按照圓筒型深海鉆井儲油平臺所入船級社規(guī)范，確定圓筒型鉆井儲油平臺底層分段的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；按照船級社規(guī)范試制該內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分段，該試制分段用來獲得分段単位投影面積的質(zhì)量，具體方法是使用門式起重機(jī)將該試制分段放入水中，記錄水面與試制分段底部的距離，結(jié)合試制分段的投影面積得出試制分段的排水體積，排水體積與水的密度相乘得出試制分段的質(zhì)量，進(jìn)ー步結(jié)合試制分段的投影面積得出試制分段単位投影面積的質(zhì)量P，單位為i/m2;由于不同投影面積大小的分段擁有相同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所以圓筒型鉆井平臺底層分段単位投影面積的質(zhì)量等于P，單位為i/m2，則每個分段的質(zhì)量為,λ ，其中ぶ為每個分段的投影面積。D、按照鉆探石油裝置從上往下能夠通過圓柱形鉆探石油空間的原則，確定圓柱形鉆探石油空間的半徑ら; E、確定底層分段劃分的圈數(shù)《ヾ夂數(shù)。按照分段的第I圈能否在半潛駁上建造的原貝1J，先確定分段第I圈的最大投影面P V,其中分段的第I圈能否在半潛駁上建造的原則表
現(xiàn)為如下關(guān)系+j ,該式說明在半潛駁的甲板上能夠?qū)Ψ侄蔚谌M(jìn)行施工，
UJ1
當(dāng)關(guān)系式中前者大于后者時，分段的第]圈在半潛駁的寬度方向超出了半潛駁的甲板，由于工人和施工設(shè)備工作時必須依靠半潛駁甲板，導(dǎo)致了分段第]圈超出半潛駁甲板部分無法施工。確定分段第I圈最大投影面積|^后，由于分段每圈的投影面積相同，通過關(guān)系式=I3可以得出分段劃分的圈數(shù)〃1為整數(shù)，式中^·是圓筒型鉆井儲油平臺底層的外徑，船東在訂單中會告知圓筒型鉆井平臺底層的外徑，由于遍最是大值，得出的ガ是最小值。F、確定底層每圈內(nèi)分段的個數(shù)F,F為整數(shù)。按照步驟E中獲得的底層分段劃分的圈數(shù) ，結(jié)合《Α奴+ 1^2=12得出此時分段每圈的投影面積—；按照分段單次吊運時最大化使用エ廠門式起重機(jī)起重量原則，確定底層每圈內(nèi)分段的個數(shù)況,具體表現(xiàn)為如下關(guān)系pS < kL,關(guān)系式中Λ 從步驟C可知為分段的質(zhì)量，關(guān)系式中從步驟B中可知為門式起重機(jī)最大起重量，從關(guān)系式中可以得出分段最大的投影面積S，結(jié)合已經(jīng)確定的分段每圈投影面積MS最終確定底層每圈內(nèi)分段的個數(shù)為整數(shù)，由于S最是大值，得出的K是最小值。G、按照關(guān)系式奴+ 2 =取2,結(jié)合步驟E得出的%和步驟F得出的計算出分段的投影面積ルH、對圓筒型深海鉆井儲油平臺底層分段進(jìn)行劃分。結(jié)合步驟F得出的及，從上往下將圓筒型深海鉆井儲油平臺底層沿圓周方向?qū)ΨQ均等為F個扇形柱；結(jié)合步驟E得出的《，沿扇形柱半徑的方向從上往下將每個扇形柱劃分為《個四邊形柱，劃分標(biāo)準(zhǔn)是每個四邊形柱從上往下的投影面積等于步驟G得出的S ;上述一個四邊形柱就是圓筒型深海鉆井儲油平臺底層的ー個分段，可知分段都是直線焊縫，圓筒型深海鉆井儲油平臺底層分段劃分結(jié)束。本發(fā)明的有益效果是
(I)本發(fā)明通過最小的底層分段劃分圈數(shù)《和最小的底層每圈內(nèi)分段個數(shù)況，使底層分段總的數(shù)量最小，進(jìn)而降低分段總的吊運次數(shù)，提高了圓筒型深海鉆井儲油平臺底層分段建造效率。(2)本發(fā)明劃分出的分段都是直線焊縫，工人施工速度快，焊縫的變形容易控制，相比于弧形焊縫無需專用焊接設(shè)備，提高了エ廠的經(jīng)濟(jì)效益。


圖I是圓筒型深海鉆井儲油平臺底層示意圖。圖2是基于半潛駁建造的圓筒型深海鉆井儲油平臺底層分段劃分方法示意圖。
具體實施例方式圓筒型深海鉆井儲油平臺底層是空心圓柱形(見圖1)，內(nèi)徑為ら，外徑為r;圓筒型 深海鉆井儲油平臺底層中間空心區(qū)域是圓柱形鉆探石油空間，該圓柱形鉆探石油空間半徑為ら，當(dāng)圓筒型深海鉆進(jìn)儲油平臺建造完成后，鉆探石油裝置從上往下通過該區(qū)域，進(jìn)入海底鉆探石油。圓筒型深海鉆井儲油平臺底層劃分時(見圖2)，先從上往下將圓筒型深海鉆井儲油平臺底層沿圓周方向?qū)ΨQ均等為F個扇形柱，N為整數(shù)；后沿扇形柱半徑的方向從上往下將每個扇形柱劃分為《個四邊形柱，〃為整數(shù)，劃分標(biāo)準(zhǔn)是每個四邊形柱從上往下的投影面積相同；上述一個四邊形柱就是圓筒型深海鉆井儲油平臺底層的ー個分段，可知圓筒型深海鉆井儲油平臺底層分段總數(shù)為《況，并將上述投影面積記為分段的投影面積ふ從上往下看圓筒型深海鉆井儲油平臺底層時，可得出關(guān)系式+ =I2 ;圓筒型深海鉆井儲油平臺底層每個分段都是直線焊縫。在這種劃分方式下，從上往下看圓筒型深海鉆井儲油平臺底層，在圓周方向它是由一個套著一個的空心多邊形柱組成，從內(nèi)往外數(shù)一共有《個，將》記為分段劃分的圈數(shù)，從
內(nèi)往外將《個空心多邊形柱分別記為分段的第1，2，3......μ圈；每個空心多邊形柱內(nèi)有F個分
段，將F記為每圈內(nèi)分段的個數(shù)。以南通中遠(yuǎn)船務(wù)有限公司建造的Sevan Driller深海鉆進(jìn)儲油平臺底層為實施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明?；诎霛擇g建造的圓筒型深海鉆井儲油平臺底層分段劃分方法，包含以下步驟
A、使用激光測距儀測量半潛駁寬度為《= 59.8m ;
B、根據(jù)エ廠門式起重機(jī)操作規(guī)程確定門式起重機(jī)的起重系數(shù)!:= 0.725,門式起重機(jī)的額定起重量￡ = IOQi,則門式起重機(jī)單次最大起重量為；
C、確定分段単位投影面積的質(zhì)量P。按照圓筒型深海鉆井儲油平臺所入船級社規(guī)范，確定圓筒型鉆井儲油平臺底層分段的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；按照船級社規(guī)范試制該內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分段，該試制分段用來獲得分段単位投影面積的質(zhì)量，具體方法是使用門式起重機(jī)將該試制分段放入水中，記錄水面與試制分段底部的距離，結(jié)合試制分段的投影面積得出試制分段的排水體積，排水體積與水的密度相乘得出試制分段的質(zhì)量，進(jìn)ー步結(jié)合試制分段的投影面積得出試制分段単位投影面積的質(zhì)量P= 0.668&/樹2;由于不同投影面積大小的分段擁有相同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所以圓筒型鉆井平臺底層分段単位投影面積的質(zhì)量等于P = 0.6686 / 2，則每個分段的質(zhì)量為Α7，其中ぶ為每個分段的投影面積。D、按照鉆探石油裝置從上往下能夠通過圓柱形鉆探石油空間的原則，確定圓柱形鉆探石油空間的半徑ら=12.5 ；
E、確定底層分段劃分的圈數(shù) ぱ為整數(shù)。按照分段的第I圈能否在半潛駁上建造的原貝1J，先確定分段第I圈的最大投影面積:^,其中分段的第I圈能否在半潛駁上建造的原則表
現(xiàn)為如下關(guān)系
權(quán)利要求
1. ー種半潛駁建造圓筒型深海鉆井平臺底層的分段劃分方法，其特征在于，包含如下步驟 A、使用激光測距儀測量半潛駁寬度為①單位為_; B、根據(jù)T.廠門式起重機(jī)操作規(guī)程確定門式起重機(jī)的起重系數(shù)免，則門式起重機(jī)單次最大起重量力;i其中i是門式起重機(jī)的額定起重量，單位為f ； C、確定分段単位投影面積的質(zhì)量P;按照圓筒型深海鉆井儲油平臺所入船級社規(guī)范，確定圓筒型鉆井儲油平臺底層分段的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；按照船級社規(guī)范試制該內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分段，該試制分段用來獲得分段単位投影面積的質(zhì)量，具體方法是使用門式起重機(jī)將該試制分段放入水中，記錄水面與試制分段底部的距離，結(jié)合試制分段的投影面積得出試制分段的排水體積，排水體積與水的密度相乘得出試制分段的質(zhì)量，進(jìn)ー步結(jié)合試制分段的投影面積得出試制分段単位投影面積的質(zhì)量P，單位為Wm2;由于不同投影面積大小的分段擁有相同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所以曰筒型鉆井平臺底層分段単位投影面積的質(zhì)量等于A單位為 / 2，則每個分段的質(zhì)量為，其中Si為每個分段的投影面積； D、按照鉆探石油裝置從上往下能夠通過圓柱形鉆探石油空間的原則，確定圓柱形鉆探石油空間的半徑ら； Ε、確定底層分段劃分的圈數(shù)ル 為整數(shù)；按照分段的第I圈能否在半潛駁上建造的原則，先確定分段第;!圈的最大投影面積MJ,其中分段的第I圈能否在半潛駁上建造的原 則表現(xiàn)為如下關(guān)系
全文摘要
本發(fā)明涉及海洋工程裝備領(lǐng)域，特指基于半潛駁建造的圓筒型深海鉆井儲油平臺底層分段劃分方法。本發(fā)明先從上往下將圓筒型深海鉆井儲油平臺底層沿圓周方向?qū)ΨQ均等為個扇形柱，為整數(shù)；后沿扇形柱半徑的方向從上往下將每個扇形柱劃分為個四邊形柱，為整數(shù)，劃分標(biāo)準(zhǔn)是每個四邊形柱從上往下的投影面積相同；上述一個四邊形柱就是圓筒型深海鉆井儲油平臺底層的一個分段。本發(fā)明提供的分段劃分方法使底層總的分段數(shù)量最小，降低分段吊運次數(shù)，提高了圓筒型深海鉆井儲油平臺底層分段建造效率；分段都是直線焊縫，工人施工速度快，焊縫的變形容易控制，相比于弧形焊縫無需專用焊接設(shè)備，提高了工廠的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號B63B9/06GK102673735SQ201210131109
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月2日
發(fā)明者倪濤, 屠艷, 莊建軍, 張朝陽, 張永康, 江本帥, 王勻, 王飛, 許楨英, 邱俊斌 申請人:江蘇大學(xué)