[发明专利]带延伸筒体的直筒式浮式平台和泳圈式浮筒组

说明书

一种带延伸筒体的直筒式浮式平台，包括漂浮于水面上的直立式浮筒(1)、延伸筒体(2)、浮式平台定位系统(3)和上部设施(4)。直立式浮筒(1)顶部高出水面，延伸筒体(2)从直立式浮筒底部向下延伸，延伸筒体(2)为固定筒体(21)或可伸缩滑移筒体(22)，从而形成带固定式延伸筒体的浮式平台，或带可伸缩滑移式延伸筒体的浮式平台。浮式平台定位系统为系泊定位系统和动力定位系统之中的一种或两种。该带延伸筒体的直筒式浮式平台具有多种用途、兼具SPAR平台和现行圆筒形FPSO优点、性能优良、安全可靠，可在船厂一次性完成建造、安装和调试，整体干拖或湿拖运输至海上目的地，可大大节约工程投资和工期。

相关申请

本发明申请要求2016年9月30日提出的申请号为201610867431.7、名称为“带延伸筒体的直筒式浮式平台”的优先权，其相关内容在此引入作为参考，并对其作了进一步改进和优化。

技术领域

本发明涉及海洋工程技术领域，特别涉及一种可用于海上石油天然气勘探和开发及生产、海上发电、物资储存和补给、深水渔业养殖、旅游观光等多种用途的直筒式浮式平台。

背景技术

现有技术的直筒式浮式平台可分为两类，一类为深吃水的SPAR平台，另一类为以圆筒形FPSO为代表的吃水不深、外径较大的圆筒形浮式平台。

SPAR平台的特点是：吃水很深，通常接近200米；水线面面积小，筒体水线面直径通常为30～40米；平台的浮心高于重心，据此保证平台所需的稳性，通常不能储液；其中，传统型SPAR是一种带固定延伸筒体的浮式平台，下部不带有减动结构。SPAR平台的优点是：由于垂荡刚度小、通常垂荡固有周期超过20秒，加之粘性阻尼的作用，垂荡运动响应小，通常百年一遇环境条件下最大可能的升沉幅值可控制在±3米之内，因此可以在平台上安装干式井口。其缺点是：由于垂荡刚度小、平台操作重量较小的变动将引发吃水较大的变化，难以适应储液的要求；平台筒体和上部设施必须分开建造、运输，然后在海上完成安装、连接和调试，需要专门的运输船和大型海上浮吊，且安装程序复杂、难度和风险比较高，工程造价高、建造和施工周期长；此外，在生产操作状态，尤其是恶劣海况条件下，SPAR平台横摇和侧倾比较大。

圆筒形平台的特点是：吃水不深，通常20～30米左右；水线面面积较大，筒体水线面直径通常超过50米，大直径平台可超过100米，排水量比较大；平台的浮心低于重心，依靠水线面的惯性矩保证平台所需的稳性；主要依靠环绕安装在圆筒外壁底跟部的减动结构(阻尼结构)来改善水动力性能、尤其是垂荡运动性能。其优点是：和船形FPSO相似，整个浮式平台包括筒体和上部设施可以在船厂一次性完成建造、安装和调试，整体干拖或湿拖运输至海上目的地，大大节约工程投资和工期，适于储液；圆筒形FPSO的垂荡运动性能和船形FPSO相当，横摇等运动性能则优于船形FPSO，平台的总体如经特别优化设计，其垂荡运动性能有可能相当于SPAR平台。其缺点是：现行圆筒形浮式平台由于垂荡刚度大，通常垂荡固有周期16秒左右，恶劣海况条件下多数圆筒形浮式平台的垂荡运动性能不佳；为了加大垂荡固有周期，优化运动性能，通常需要加大减动结构的尺度、尤其是外径，增加平台吃水、通常需使减动结构的顶部位于30米水深以下。但是，如需建造储液量小(如小型圆筒形FPSO)、或无须储液，以及操作重量小(如2～3万吨)的圆筒形浮式平台，如井口平台、油气生产平台、发电平台、水产养殖平台等，其排水量不大，吃水不深，在恶劣海况条件下水动力性能将很差，采用上述改善运动性能的措施的难度十分大、完全不能达到所希望的效果。

鉴于以上不足，本申请的发明人经过长期的研究和实践，提出了一种作业吃水深度介于SPAR平台和现行圆筒形浮式平台之间的新型直筒式浮式平台，其圆筒外壁底跟部带有减动结构，使之同时具有上述两种直筒式浮式平台的主要优点，避免其缺点。

发明内容