[发明专利]一种新型海洋深水浮筒平台

说明书

技术领域

本发明涉及一种海洋工作平台，具体为一种新型海洋深水浮筒平台。

背景技术

目前的深水油气田开发主要采用海洋深水浮筒平台(Spar平台)或张力腿平台(TLP平台)作为生产平台，其中，Spar平台的适用水深更大，应用更为广泛。Spar平台属于顺应式平台的范畴，被广泛应用于人类开发深海的事业中，担负着钻探、生产、海上原油处理、石油储藏和装卸等各种工作，成为当今世界深海石油开采的有力工具。Spar平台主体可分为几个部分，有的部分为全封闭式结构，有的部分为开放式结构，中心处开有中央井，中央井内装有独立的立管浮筒，具有良好的灵活性。

现有的Spar平台主要有三种结构形式：Classic Spar、Truss Spar和CellSpar。Classic Spar采用了整体圆柱壳和方形中央井结构，平台自重较大，承载比较低，一般为35％左右。Truss Spar采用桁架结构连接软舱和方形中央井结构，使结构重量有所降低，且增设了垂荡板，整体动力性能优于Classic Spar，但由于软硬舱非封闭式连接，使得提供立管顶张力的浮筒长度受到限制，以至于为了增大浮力而不得不采用铝合金浮筒，增加了结构成本。Cell Spar采用多个小直径圆筒连接而成，中央井直径较小，因此，可容纳的立管数量较少，主要用于深水边际油田的开发。Classic Spar和Truss Spar是深水开发的主流平台。

我国南海深水油气田的最大水深可达3000m，环境条件不同于国外其它深水油气田，如墨西哥湾、坎普斯湾等，其突出特点是内波。目前国外的深水油气田都没有发现内波，只有印度的Andaman群岛和中国南海观察到了内波。内波位于海面以下100m～200m水深，Spar平台的软硬舱连接段正处于内波作用区域，因此，Classic Spar不适合我国南海。Truss Spar采用桁架结构连接软硬舱，使用水深受到一定的限制，也很难在南海地区发挥优势。

发明内容

本发明的目的在于针对我国南海地区水域深度大，且存在内波的情况，提供一种承载能力强、结构成本低，适用于深海作业的新型海洋深水浮筒平台。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种新型海洋深水浮筒平台，包括用于作业的平台甲板，平台甲板下方连接硬舱，硬舱外壁连接有多根系泊缆，系泊缆的另一端与海底的锚基连接，硬舱下方设有软舱，其特点是，硬舱与软舱之间通过中央井进行连接，中央井外纵向设有多层垂荡板，所述的垂荡板为圆环形结构，沿周向对称开有若干个正方形孔，多根采油立管穿过中央井直至海底井口。

进一步，如上所述的新型海洋深水浮筒平台，其中，所述的硬舱沿竖直高度分为多层结构，每层在水平面内对称分为多个舱室。

进一步，如上所述的新型海洋深水浮筒平台，其中，所述的中央井为圆柱形结构，贯穿至硬舱和软舱内，与硬舱和软舱进行刚性连接；所述的垂荡板分为数层水平设置于圆形中央井壁中间段的外侧。

进一步，如上所述的新型海洋深水浮筒平台，其中，所述的软舱包括上下两层，分别为临时浮舱和固定压载舱，每层在水平面内对称分为多个舱室。

进一步，如上所述的新型海洋深水浮筒平台，其中，所述的系泊缆由锚链-尼龙缆-锚链三段组合而成，每四根系泊缆为一组，硬舱外共连接四组系泊缆；每组系泊缆的一端与海底的锚基连接，另一端穿过导缆器与设置在硬舱外的张紧器相连。

进一步，如上所述的新型海洋深水浮筒平台，其中，所述的采油立管根据海底井口布局设计，当海底井口成矩阵布置，则采油立管也布置成矩阵的形式；当海底井口呈圆周布置，则采油立管沿圆形中央井周向布置。

本发明的有益效果如下：

(1)我国南海水域内波流速可达1m/s，位于100m-200m水深，Spar平台的吃水一般为150-180m，为了减小内波荷载，本发明采用了中央井连接硬舱和软舱的方案，其拖曳力和升力荷载远远小于Classic Spar平台，从而减小了Spar平台的纵荡和涡激运动(VIM)。

(2)Spar平台采用空气罐提供顶张式立管的顶张力，随着水深的增加，立管的重量增大，所需的顶张力增大，因此，需要较长的空气罐来提供足够的顶张力。本发明的空气罐长度可达150m，远远大于Truss Spar平台。