專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)條件穩(wěn)定浮式海上平臺(tái)的制作方法
無(wú)條件穩(wěn)定浮式海上平臺(tái) 關(guān)于聯(lián)邦資助的研究或開(kāi)發(fā)的聲明不適用。
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明一般地涉及浮動(dòng)式海上結(jié)構(gòu)，尤其涉及用于海上鉆井和生產(chǎn)的無(wú)條件穩(wěn)定浮力半潛式平臺(tái)和張力腿平臺(tái)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的半潛式海上平臺(tái)和張力腿平臺(tái)包括船體，該船體有充足的浮力以支撐海平面以上的工作平臺(tái)以及從工作平臺(tái)延伸至海底的剛性和/或柔性管道或立管，其中在工作平臺(tái)海底布置一個(gè)或多個(gè)鉆井或井場(chǎng)。無(wú)論是半潛式還是張力腿平臺(tái)，船體典型地包括多個(gè)平行浮筒，它們支撐多個(gè)垂直的豎直立柱，這些立柱依次支撐水面上的工作平臺(tái)。例如，如在圖1A中，用于油氣鉆井和生產(chǎn)的傳統(tǒng)海上平臺(tái)10包括船體20，船體支撐海面11上的工作平臺(tái)30。船體20由多個(gè)基本上平行的浮筒21組成，浮筒在多個(gè)基本上垂直立柱22之間伸展。一般而言，浮筒的尺寸和立柱的數(shù)量取決于工作平臺(tái)和要支撐的相關(guān)載荷的尺寸和重量。對(duì)于張力腿平臺(tái)，立柱主要用于提供浮力，而鋼筋束提供穩(wěn)定性(如抵抗平臺(tái)過(guò)度傾斜/側(cè)斜)。對(duì)于半潛式海上結(jié)構(gòu)，浮筒的功能是浮力的主要來(lái)源，而立柱(和相關(guān)間距)提供穩(wěn)定性。對(duì)于多數(shù)半潛式和張力腿平臺(tái)，每個(gè)立柱典型地包括位于海面上在其上端的開(kāi)口。這樣的開(kāi)口可包括允許人進(jìn)入立柱的進(jìn)入升降通道；允許鏈條進(jìn)入的錨鏈筒和在立柱內(nèi)的錨鏈艙中的儲(chǔ)存；通風(fēng)管和管道；或其組合等。由于波浪沖刷淹沒(méi)立柱頂部或由于船的過(guò)度傾側(cè)海水進(jìn)入立柱，這些開(kāi)口可允許海水淹沒(méi)立柱。海面和海面以下風(fēng)和波浪的激振力不斷地試圖移動(dòng)海上結(jié)構(gòu)。海面上半潛式平臺(tái)的平移運(yùn)動(dòng)通常受限于從平臺(tái)延伸至海底的錨泊纜，海面上張力腿平臺(tái)的平移運(yùn)動(dòng)通常受限于從平臺(tái)延伸至海底并被拉伸設(shè)置的鋼筋束。錨泊纜允許半潛式結(jié)構(gòu)相對(duì)于海底的某些垂直移動(dòng)(如起伏)，而鋼筋束限制和/或防止張力腿平臺(tái)相對(duì)于海底的垂直移動(dòng)。風(fēng)和波浪的激振力也可導(dǎo)致海上結(jié)構(gòu)(如半潛式或張力腿平臺(tái))向一側(cè)傾斜或側(cè)斜。例如，如圖1B所示，海上平臺(tái)10由于作用于海上平臺(tái)10上的風(fēng)和波浪力向一側(cè)傾斜或側(cè)斜。海上結(jié)構(gòu)相對(duì)于垂直、中心傾斜的角度常被稱(chēng)為“傾側(cè)”角，在圖1B中標(biāo)為角α。如果傾側(cè)角足夠大，海上結(jié)構(gòu)可由于潛在的災(zāi)難性影響而傾覆。對(duì)于半潛式平臺(tái)，立柱的幾何形狀和布置用于抵抗過(guò)度傾側(cè)，使平臺(tái)回到直立、居中位置。可是，在強(qiáng)風(fēng)和/或強(qiáng)浪的激振力作用下，傾側(cè)角可能很大。在足夠大的傾側(cè)角時(shí)，海水被允許直接從海中流入平臺(tái)立柱頂部的一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口。一個(gè)或多個(gè)立柱的頂端開(kāi)口被置于海平面時(shí)的最小傾側(cè)角通常稱(chēng)為“下溢”角(downflooding angle)，在圖1C中標(biāo)為角β。當(dāng)傾側(cè)角大于或等于下溢角時(shí)，一個(gè)或多個(gè)立柱的不可控的溢流進(jìn)一步加劇傾斜，可導(dǎo)致平臺(tái)傾覆。對(duì)于張力腿平臺(tái)，鋼筋束用于抵抗過(guò)度傾側(cè)，使平臺(tái)回到直立、居中位置。然而，在某些情況下，一個(gè)或多個(gè)鋼筋束可能失效，潛在地允許平臺(tái)傾斜至下溢角。因此，在本領(lǐng)域內(nèi)需要使海上平臺(tái)無(wú)條件穩(wěn)定并能抵抗傾覆。無(wú)論立柱的幾何形狀和布置以及鋼筋束的集成度，如果它們可以無(wú)條件穩(wěn)定，這樣的海上平臺(tái)將尤其受歡迎。

發(fā)明內(nèi)容
通過(guò)海上鉆井和/或生產(chǎn)作業(yè)平臺(tái)在一個(gè)實(shí)施例中涉及本領(lǐng)域的這些或其他需要。在實(shí)施例中，平臺(tái)包括配置為設(shè)置在水面上的設(shè)備甲板。另外，平臺(tái)包括連接至設(shè)備甲板并配置為延伸至水面下的浮力船體。船體包括第一立柱，該第一立柱有中心軸、連接至甲板的上端、遠(yuǎn)離甲板的下端和多個(gè)位于上端和下端之間的軸向堆疊的單元。每個(gè)單元限定單元中的內(nèi)部腔室和單元外部的外部區(qū)域。多個(gè)單元包括從第一子立柱的上端延伸的第一單元，和軸向置于第一單元下面的第二單元。第一單元是水密性的。第二單元包括配置為向第二單元的內(nèi)部箱體提供浮力控制氣體的氣口。通過(guò)海上鉆井和/或生產(chǎn)作業(yè)平臺(tái)的在另一個(gè)實(shí)施例中涉及本領(lǐng)域的這些或其他需要。在實(shí)施例中，平臺(tái)包括配置為設(shè)置在水面上的設(shè)備甲板。另外，平臺(tái)包括連接至設(shè)備甲板并配置為延伸至水面下的浮力船體。船體包括第一和第二立柱，每個(gè)立柱包括連接到甲板上的上端和遠(yuǎn)離甲板的下端。船體也包括第一伸長(zhǎng)浮筒，該浮筒在第一立柱和第二立柱之間延伸。第一立柱包括多個(gè)伸長(zhǎng)的平行的子立柱，這些子立柱包括有中心軸的第一子立柱，位于第一立柱上端的上部上端，位于第一立柱下端的下部下端，和多個(gè)位于上端和下端之間的垂直堆疊的單元，每個(gè)單元限定單元中的內(nèi)部腔室和單元外部的外部區(qū)域。多個(gè)單元包括從第一子立柱的上端軸向延伸的第一單元，和軸向置于第一單元和第一子立柱的下端之間的第二單元。第二單元包括用于配置為向第二單元的內(nèi)部腔室提供浮力控制氣體的氣口。另外，船體包括口，允許水自由流入或流出第二單元的內(nèi)部腔室。通過(guò)海上鉆井和/或生產(chǎn)作業(yè)平臺(tái)在另一個(gè)實(shí)施例中涉及本領(lǐng)域的這些或其他需要。在實(shí)施例中，平臺(tái)包括配置為設(shè)置在水面上的設(shè)備甲板。另外，平臺(tái)包括連接至設(shè)備甲板并配置為延伸至水面下的浮力船體。該浮力船體被配置為產(chǎn)生扶正力矩的減小值，接著產(chǎn)生扶正力矩的增加值。因此，此處描述的實(shí)施例包括用于解決與某些現(xiàn)有的裝置、系統(tǒng)和方法相關(guān)的多方面的不足的特征和優(yōu)點(diǎn)的結(jié)合。通過(guò)閱讀一個(gè)或多個(gè)以下詳細(xì)描述和參考附圖，上述多方面的特性和其他特征對(duì)本領(lǐng)域人員是顯而易見(jiàn)的。


為了詳述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，引用附圖。其中:圖1A是在穩(wěn)定、垂直方位的常規(guī)海上平臺(tái)的示意圖。圖1B是圖1A中處于穩(wěn)定位置、向一面?zhèn)刃钡暮Ｉ掀脚_(tái)的示意圖。圖1C是圖1A中處于可能的不穩(wěn)定位置的海上平臺(tái)的示意圖，在該位置平臺(tái)的傾側(cè)角大于或等于平臺(tái)的下溢角。圖2是根據(jù)這里描述的原理的無(wú)條件穩(wěn)定多立柱浮式海上張力腿平臺(tái)的實(shí)施例。圖3是圖2的船體的側(cè)視圖。圖4是圖2的船體的底平面圖。
圖5是圖2的船體的示意底視圖。圖6是圖2的船體浮筒之一的示意底視圖。圖7是圖2的船體立柱之一的示意側(cè)視圖。圖8是根據(jù)這里描述的原理的無(wú)條件穩(wěn)定的半潛式多立柱浮式海上平臺(tái)的實(shí)施例。圖9是圖8的船體的側(cè)視圖。圖10是響應(yīng)于100海里/小時(shí)風(fēng)力載荷，作用在常規(guī)海上平臺(tái)的扶正力矩的曲線(xiàn)圖。圖11是響應(yīng)于100海里/小時(shí)風(fēng)力載荷，根據(jù)這里描述的原理作用在無(wú)條件穩(wěn)定的海上平臺(tái)上的實(shí)施例的扶正力矩的曲線(xiàn)圖。圖12是根據(jù)這里描述的原理，針對(duì)無(wú)條件穩(wěn)定性配置海上平臺(tái)的方法的示意流程圖。某些優(yōu)選實(shí)施例詳述以下討論針對(duì)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例。雖然這些實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)可以是優(yōu)選，公開(kāi)的實(shí)施例不應(yīng)當(dāng)被解釋或否則被用于限制包括權(quán)利要求的本公開(kāi)的范圍。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解以下描述有廣泛的應(yīng)用，任何實(shí)施例的討論僅僅意味著解釋那個(gè)實(shí)施例，并不意味著暗示包括權(quán)利要求的公開(kāi)范圍局限于該實(shí)施例。特定術(shù)語(yǔ)被用于以下描述和權(quán)利要求中來(lái)指特定的特征或部件。如同本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，不同的人使用不同的名稱(chēng)指代相同的特征或部件。本文對(duì)名稱(chēng)不同但功能相同的部件和特征之間不加以區(qū)分。附圖不必須按照比例繪制。這里的特定特征和部件可通過(guò)比例或通過(guò)某些示意的形式擴(kuò)張地示出，出于簡(jiǎn)明的目的，常規(guī)元件的某些細(xì)節(jié)可不示出。在以下討論和權(quán)利要求中，術(shù)語(yǔ)“包括”和“包含”被用作開(kāi)放的形式，因此應(yīng)解釋為意味著“包括，但不限于……”。同樣術(shù)語(yǔ)“連接”或“耦合”意味著非直接或者直接連接。因此，如果第一設(shè)備連接至第二設(shè)備，該連接可通過(guò)直接連接，或者通過(guò)其他設(shè)備、部件和連接的非直接連接。此外，如這里所用，術(shù)語(yǔ)“軸”或“軸向地” 一般意味著沿著或平行于中心軸(如物體或口的中心軸)，而術(shù)語(yǔ)“徑向”或“徑向地”一般指垂直于中心軸。例如，軸向距離是指沿著或平行于中心軸測(cè)量的距離，徑向距離是指垂直于中心軸測(cè)量的距離。
現(xiàn)在參考圖2和圖3，示出了根據(jù)這里描述原理的多立柱浮式海上張力腿平臺(tái)100的實(shí)施例。所示平臺(tái)100被部署在水體101中，處于作業(yè)配置并用多個(gè)鋼筋束112錨泊在作業(yè)場(chǎng)上方，每個(gè)鋼筋束從平臺(tái)100延伸至海底。海上平臺(tái)100包括浮式船體115，該浮式船體有可調(diào)節(jié)的浮式水平基底120和多個(gè)可調(diào)節(jié)的浮式立柱150，其中基底設(shè)置在水101的表面102以下，浮式立柱從基底120垂直延伸穿過(guò)表面102。鋼筋束112被確定尺寸和設(shè)計(jì)為在海底和平臺(tái)100之間形成張力。因此，基底120和立柱150的浮力被調(diào)節(jié)使得船體115凈漂浮，因此確保鋼筋束112處于張力狀態(tài)。當(dāng)平臺(tái)100部署為處于作業(yè)狀態(tài)時(shí)，工作平臺(tái)或設(shè)備甲板160在立柱150頂部被安裝在船體115。平臺(tái)100可作為單個(gè)單元被運(yùn)輸至作業(yè)場(chǎng)(如在移動(dòng)平臺(tái)100至作業(yè)場(chǎng)前，甲板160在船塢或岸處被安裝在船體115上)，或者平臺(tái)100可在作業(yè)場(chǎng)完成(如甲板160可在海上作業(yè)場(chǎng)被安裝在船體115上)。典型地用于鉆井和/或生產(chǎn)作業(yè)的多種設(shè)備，如井架、絞車(chē)、泵、洗滌器、沉淀器和類(lèi)似的設(shè)備，可設(shè)置于并受支撐于設(shè)備甲板160上?，F(xiàn)在參考圖2-5，船體115的基底120包括多個(gè)直立的、伸長(zhǎng)的浮筒121，浮筒首尾相連以形成具有中心開(kāi)口 123的封閉環(huán)基底120，通過(guò)中心開(kāi)口 123，立管可向上穿過(guò)而至設(shè)備甲板160。在這個(gè)實(shí)施例中，四個(gè)等長(zhǎng)的浮筒121首尾相連形成基本上矩形的基底120，該基底在每對(duì)浮筒121的相交部分形成四個(gè)拐角128。在這個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)鋼筋束112從每個(gè)拐角128延伸至海底。每個(gè)浮筒121在兩個(gè)立柱150之間延伸，并包括壓載艙，壓載艙可選擇性地填充壓載水以調(diào)節(jié)基底120的浮力?，F(xiàn)在參考圖4-6，每個(gè)浮筒121支撐兩個(gè)立柱150，并沿著中心或縱向軸122在第一端121a和第二端121b之間線(xiàn)性延伸。在這個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)浮筒121在底視圖中關(guān)于其軸122對(duì)稱(chēng)。每個(gè)浮筒121具有平行于其末端121a、b之間的軸122測(cè)量的長(zhǎng)度L121。在這個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)浮筒121的長(zhǎng)度L121相同，然而，在其他的實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)浮筒的長(zhǎng)度(如一個(gè)或多個(gè)浮筒121的長(zhǎng)度L121)可不同。如上所述，這四個(gè)直立的，伸長(zhǎng)的浮筒121首尾相接而形成封閉環(huán)船體115。特別是每個(gè)浮筒121的每個(gè)末端121a、b與另一個(gè)浮筒121的一個(gè)末端121a、b相交以形成拐角128。例如，最好如圖4和5所示，圍繞基底120順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，第一浮筒121的第二末端121b與第二浮筒121的第一末端121a相交，第二浮筒121的第二末端121b與第三浮筒121的第一末端121a相交，以及第三浮筒121的第二末端121b與第四浮筒121的第一末端121a相交。在這個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)浮筒121有矩形橫截面，其與縱向軸122垂直。然而，一般來(lái)說(shuō)，浮筒(如浮筒121)可以有任意合適的橫截面幾何形狀，包括但不限于圓形、橢圓形、三角形等。仍參考圖4-6，每個(gè)浮筒121包括在立柱150下面并給予支撐的、在末端121a處的第一部分或節(jié)點(diǎn)124，在另一個(gè)立柱150下面并給予支撐的、在相對(duì)末端121b處的第二部分或節(jié)點(diǎn)128，在節(jié)點(diǎn)124、128之間軸向延伸的中間段126。第一節(jié)點(diǎn)124從第一末端121a軸向延伸至中間段126和通常與垂直于軸122的垂直面P124—致的隔板131，第二節(jié)點(diǎn)128從第二末端121b軸向延伸至中間段126和通常與垂直于軸122的垂直面P127—致的隔板134。由于兩個(gè)浮筒121在每個(gè)拐角128和每個(gè)節(jié)點(diǎn)124、128處相交，應(yīng)當(dāng)理解，在底視圖中，一個(gè)浮筒121的第一節(jié)點(diǎn)124與不同的浮筒121的第二節(jié)點(diǎn)128—致(和重疊)。在底視圖(圖4和5)中，中間段126是每個(gè)浮筒121唯一不與另一個(gè)浮筒121相交或重疊的部分。每個(gè)節(jié)點(diǎn)124的下表面有表面積A124,每個(gè)節(jié)點(diǎn)128的下表面有表面積A128,每個(gè)中間段126的下表面有表面積A126?？梢岳斫?，每個(gè)節(jié)點(diǎn)124與一個(gè)節(jié)點(diǎn)128—致，并且因此，每個(gè)節(jié)點(diǎn)124的下表面積A124與每個(gè)節(jié)點(diǎn)128的下表面積A128相同。而且，在這個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)124、128的下表面積A124、A128是相同的，每個(gè)中間段126的下表面積A126是相同的。在底視圖中，每個(gè)浮筒121具有垂直于其軸122測(cè)量的寬度W121。不同于傳統(tǒng)浮筒通常具有沿著它們的整個(gè)長(zhǎng)度的固定或均一的寬度，在這個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)浮筒121的寬度W121隨其長(zhǎng)度L121而變化，即第一節(jié)點(diǎn)124有固定或均一的寬度W124，第二節(jié)點(diǎn)128有固定或均一的寬度W128，而在中間段126，寬度W121是變化的。特別是，每個(gè)中間段126可分成第一過(guò)渡部分126a、第二過(guò)渡部分126c和中間部分126b，第一過(guò)渡部分126a有寬度W126a,第二過(guò)渡部分126c有寬度W126。，中間部分126b在過(guò)渡部分126a、b之間軸向延伸并有寬度W126b。在從第一節(jié)點(diǎn)124軸向移動(dòng)至中間部分126b的第一過(guò)渡部分126a中，寬度W126a遞減。在從第一節(jié)點(diǎn)124軸向移動(dòng)至中間部分126b的第二過(guò)渡部分126c中，寬度W126。遞減，在中間部分126b中，寬度W126b是固定或均一的。在這個(gè)實(shí)施例中，寬度W124和寬度W128相同，然而，寬度W126b小于寬度W124和寬度W128兩者。此外，寬度W126a、W126。分別從寬度W124、W128變化至寬度W126b。因此，每個(gè)浮筒121的寬度W121在節(jié)點(diǎn)124、128處最大(即寬度W124和寬度W128各代表每個(gè)浮筒121的最大寬度)，在中間段126的中間部分126b寬度最小(即寬度W126b代表每個(gè)浮筒121的最小寬度)。因此，每個(gè)浮筒121通?？擅枋鰹榫哂性诘滓晥D中的“犬骨”形狀。最好如圖5和6所不,在底視圖中，每個(gè)浮筒121在其軸122的各面上有一對(duì)橫向側(cè)壁136。在底視圖中，在過(guò)渡部分126a、c中，當(dāng)橫向側(cè)壁136朝向過(guò)渡部分126延伸時(shí)，它們朝向彼此交匯，并且在底視圖中，在中間段126中，橫向側(cè)壁136通常平行于軸122延伸。特別是在過(guò)渡部分126a，c中，每個(gè)側(cè)壁136在底視圖中相對(duì)于軸122定向成銳角α。角α優(yōu)選為30°至60°之間。在平臺(tái)100的這個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)側(cè)壁136在過(guò)渡部分126a，c內(nèi)定向呈大約45°的角度α。不限于這個(gè)或任何特別理論，海上浮式結(jié)構(gòu)(例如平臺(tái)100)的起伏特性受結(jié)構(gòu)的吃水深度和幾何尺寸影響。關(guān)于幾何尺寸，影響起伏的關(guān)鍵因素是下浮筒(例如浮筒121)的形狀，特別是浮筒下表面的形狀，其承受波浪作用的垂直力。浮筒下表面的形狀可能通過(guò)“浮筒下表面積比”來(lái)表征，“浮筒下表面積比”定義為除掉節(jié)點(diǎn)的浮筒下表面積與浮筒的節(jié)點(diǎn)的總下表面面積的比率，如下所示:
權(quán)利要求
1.一種海上鉆井和/或生產(chǎn)作業(yè)平臺(tái)，包括: 設(shè)備甲板，配置為設(shè)置于水面以上； 浮力船體，連接至所述設(shè)備甲板并被配置為延伸至水面以下； 其中所述船體包括: 第一立柱，具有中心軸、連接至甲板的上端、遠(yuǎn)離甲板的下端、和在上端和下端之間軸向堆疊的多個(gè)單元，每個(gè)單元都在單元內(nèi)限定內(nèi)腔室并且在單元外部限定外部區(qū)域； 其中所述多個(gè)單元包括:從第一子立柱的上端延伸的第一單元和軸向地位于所述第一單元下面的第二單元； 其中所述第一單元是水密性的； 其中所述第二單元包括氣口，該氣口配置為向所述第二單元的內(nèi)腔室提供浮力控制氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的平臺(tái)，其中所述氣口被配置為從所述第二單元的內(nèi)腔室中排出至少部分浮力控制氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的平臺(tái)，其中所述第二單元從所述第一子立柱的下端軸向延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的平臺(tái)，其中所述第一單元的內(nèi)腔室用空氣完全填充。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的平臺(tái)，其中所述第二單元進(jìn)一步包括與第二單元的內(nèi)腔室和第二單元外的外部區(qū)域進(jìn)行流體連通的口。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的平臺(tái)，進(jìn)一步包括閥，配置用于控制所述浮力控制氣體通過(guò)所述第二單元的氣口的流動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的平臺(tái)，其中軸向設(shè)置在所述第二單元和所述第一子立柱的上端之間的多個(gè)單元是水密性的且至少部分地用空氣填充。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的平臺(tái)，其中所述第一立柱是子立柱。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的平臺(tái)，進(jìn)一步包括: 第二立柱，具有中心軸、連接至甲板的上端、及遠(yuǎn)離甲板的下端； 第一伸長(zhǎng)浮筒，在所述第一立柱和所述第二立柱之間延伸； 其中所述第一浮筒具有縱軸、連接至所述第一立柱的第一末端、及連接至所述第二立柱的第二末端； 其中所述第一浮筒包括 :設(shè)置于浮筒的第一末端處并位于所述第一立柱的下端下面的第一節(jié)點(diǎn)，設(shè)置于浮筒的第二末端處并位于所述第二立柱的下端下面的第二節(jié)點(diǎn)，和從所述第一節(jié)點(diǎn)到所述第二節(jié)點(diǎn)軸向延伸的中間段； 其中所述第一節(jié)點(diǎn)具有在底視圖中垂直于縱軸測(cè)量的寬度W1，所述第二節(jié)點(diǎn)具有在底視圖中垂直于縱軸測(cè)量的寬度W2，以及所述中間段具有在底視圖中垂直于縱軸測(cè)量的寬度W3; 其中所述寬度W3隨著從第一節(jié)點(diǎn)軸向移動(dòng)到第二節(jié)點(diǎn)而變化。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的平臺(tái)，其中所述中間段包括:第一過(guò)渡部分、第二過(guò)渡部分和從所述第一過(guò)渡部分軸向延伸至所述第二過(guò)渡部分的中間部分； 其中所述第一過(guò)渡部分從所述第一節(jié)點(diǎn)軸向延伸至所述中間部分，所述第二過(guò)渡部分從所述第二節(jié)點(diǎn)軸向延伸至所述中間部分；以及 其中在從所述第一節(jié)點(diǎn)軸向移動(dòng)至所述中間部分的所述第一過(guò)渡部分中，所述中間段的寬度W3遞減，在從所述第二節(jié)點(diǎn)軸向移動(dòng)至所述中間部分的所述第二過(guò)渡部分中，所述中間段的寬度W3遞減。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的平臺(tái)，其中所述第一浮筒具有在底視圖中垂直于所述第一浮筒的縱軸測(cè)量的最小寬度Wmin，所述第一立柱的下端具有在底視圖中垂直于所述第一浮筒的縱軸測(cè)量的寬度WMlM;以及 其中寬度Wmin和寬度Wralmm的比值在0.65至0.75之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的平臺(tái)，其中第一節(jié)點(diǎn)有下表面積A1，第二節(jié)點(diǎn)有下表面積^，和中間段有下表面積A3;以及 其中面積A3與面積A1和面積A2之和的比值在0.45至0.60之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的平臺(tái)，其中每個(gè)立柱包括多個(gè)伸長(zhǎng)的平行子立柱，每個(gè)子立柱具有中心軸，封閉的上端、與上端相對(duì)的下端，和在所述上端和所述下端之間軸向堆疊的多個(gè)單元； 其中每個(gè)子立柱的每個(gè)單元限定單元內(nèi)的內(nèi)腔室和單元外部的外部區(qū)域； 其中每個(gè)子立柱的多個(gè)單元包括:從子立柱上端軸向延伸的第一單元，和軸向地位于所述子立柱的第一單元下面的第二單 元； 其中每個(gè)子立柱的第一單元是水密性的； 其中每個(gè)子立柱的第二單元包括: 氣口，被配置為向所述第二單元的內(nèi)腔室提供浮力控制氣體，以及從所述第二單元的內(nèi)腔室中排出至少部分浮力控制氣體； 口，與所述第二單元的內(nèi)腔室和所述第二單元外的外部的區(qū)域流體連通。
14.一種用于海上鉆井和/或生產(chǎn)作業(yè)的平臺(tái)，包括: 設(shè)備甲板，配置為設(shè)置在水面以上； 浮力船體，連接至所述設(shè)備甲板并被配置為延伸至水面以下； 其中船體包括: 第一立柱和第二立柱，每個(gè)立柱都具有連接至甲板的上端和遠(yuǎn)離甲板的下端； 第一伸長(zhǎng)浮筒，在所述第一立柱和所述第二立柱之間延伸； 其中所述第一立柱包括多個(gè)伸長(zhǎng)的平行子立柱，所述子立柱包括第一子立柱，所述第一子立柱具有中心軸、在所述第一立柱上端處的上端、在所述第一立柱下端處的下端、和在所述上端和所述下端之間垂直堆疊的多個(gè)單元，每個(gè)單元都限定單元內(nèi)的內(nèi)腔室和單元外部的外部區(qū)域； 其中所述多個(gè)單元包括:從所述第一子立柱的上端軸向延伸的第一單元，和軸向地位于所述第一單元和所述第一子立柱的下端之間的第二單元； 其中所述第二單元包括:氣口，被配置為向所述第二單元的內(nèi)腔室提供浮力控制氣體；以及 口，被配置為允許水自由流入和流出所述第二單元的內(nèi)腔室。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的平臺(tái)，其中所述氣口被配置為釋放所述第二單元的內(nèi)腔室中的至少部分浮力控制氣體。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的平臺(tái)，進(jìn)一步包括閥，該閥被配置為控制通過(guò)所述氣口的浮力控制氣體的流動(dòng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的平臺(tái)，其中所述第一單元是水密性的且至少部分地用空氣填充。
18.根據(jù)權(quán)利要求14的平臺(tái)，其中所述第一浮筒具有縱軸、連接至所述第一立柱的第一末端、和連接至所述第二立柱的第二末端； 其中所述第一浮筒包括:設(shè)置于浮筒的第一末端處并位于所述第一立柱的下端下面的第一節(jié)點(diǎn)、設(shè)置于浮筒的第二末端處并位于所述第二立柱的下端下面的第二節(jié)點(diǎn)、和從所述第一節(jié)點(diǎn)到所述第二節(jié)點(diǎn)軸向延伸的中間段， 其中所述第一節(jié)點(diǎn)具有在底視圖中垂直于縱軸測(cè)量的寬度W1，所述第二節(jié)點(diǎn)具有在底視圖中垂直于縱軸測(cè)量的寬度W2，以及所述中間段具有在底視圖中垂直于縱軸測(cè)量的寬度W3; 其中所述中間段包括:第一過(guò)渡部分、第二過(guò)渡部分和從所述第一過(guò)渡部分軸向延伸至所述第二過(guò)渡部分的中間部分； 其中所述第一過(guò)渡部分從所述第一節(jié)點(diǎn)軸向延伸至所述中間部分，所述第二過(guò)渡部分從所述第二節(jié)點(diǎn)軸向延伸至所述中間部分；以及 其中在從所述第一節(jié)點(diǎn)軸向移動(dòng)至 所述中間部分的所述第一過(guò)渡部分中，所述中間段的寬度W3遞減，在從所述第二節(jié)點(diǎn)軸向移動(dòng)至所述中間部分的所述第二過(guò)渡部分中，所述中間段的寬度W3遞減。
19.根據(jù)權(quán)利要求14的平臺(tái)，進(jìn)一步包括從船體延伸的多個(gè)錨泊纜或鋼筋束。
20.一種用于海上鉆井和/或生產(chǎn)作業(yè)的平臺(tái)，包括: 設(shè)備甲板，配置為設(shè)置于水面以上； 浮力船體，連接至所述設(shè)備甲板并被配置為延伸至水面以下； 其中所述浮力船體被配置為產(chǎn)生跟隨有扶正力矩的增加值的扶正力矩的減小值。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的平臺(tái)，其中所述浮力船體被配置為產(chǎn)生扶正力矩，且所述扶正力矩在所有非零傾側(cè)角下是正值。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的平臺(tái)，其中所述浮力船體被配置為產(chǎn)生扶正力矩，且所述扶正力矩具有在局部最小值之后的正斜率。
23.根據(jù)權(quán)利要求20的平臺(tái)，其中所述浮力船體被配置為當(dāng)扶正力矩值從大于傾側(cè)力矩值變化至小于傾側(cè)力矩值時(shí)，產(chǎn)生扶正力矩的增加值。
全文摘要
一種用于海上鉆井和/或生產(chǎn)作業(yè)的平臺(tái)，包括設(shè)備甲板。另外，平臺(tái)包括連接至設(shè)備甲板并延伸至水面以下的浮力船體。船體包括第一立柱，該第一立柱有中心軸、連接至甲板的上端、遠(yuǎn)離甲板的下端和在上端和下端之間軸向堆疊的多個(gè)單元。每個(gè)單元都限定單元內(nèi)的內(nèi)腔室和單元外的外部區(qū)域。多個(gè)單元包括從第一子立柱的上端延伸的第一單元，和軸向置于第一單元下面的第二單元。第一單元是水密性的。此外，第二單元包括氣口，配置為向第二單元的內(nèi)腔室提供浮力控制氣體。
文檔編號(hào)E21B15/02GK103140644SQ201180019298
公開(kāi)日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者阿坎德拉·塔哈爾, 愛(ài)德華·E·霍頓三世, 詹姆斯·V·馬厄 申請(qǐng)人:霍頓-維森深水公司