[其他]水面式钻井船锚泊定位系统

说明书

本发明涉及到属于海洋工程关于现代钻井船方面，特别适合水面式钻井船的锚泊定位系统。

（一）现有技术

现有的水面式钻井船锚泊定位系统（下称旧锚系）主要有：六点对称锚系、八点对称锚系、十点对称锚系、十二点对称锚系等。

（1）旧锚系的组成与设置

旧锚系是由六至十二门主锚组成，主锚在船上的设置，除六点对称锚系的艏锚和艉锚，八点对称锚系的两门艏锚，十点对称锚系的艏锚和艉锚，十二点对称锚系的两门艏锚和两门艉锚是设置在船舶艏艉线附近的船艏和船艉位置，其它各锚均设置在船舶的侧位置。见附图-1，主要对称锚系示意图。符号说明：

（a）六点对称锚系，（b）八点对称锚系，

（c）十点对称锚系，（d）十二点对称锚系，

（2）旧锚系的布设

旧锚系是采用直接抛锚的方法布设锚系。

（3）旧锚系的解脱

在剧烈海况到来时，旧锚系的解脱是采用起锚方法，即把六至十二门主锚全部收回到船上原始位置，撤离作业海区。

（4）旧锚系存在的缺陷

（a）在剧烈海况条件下，容易丧失动稳性

由于旧锚系的大多数主锚，是设置在舷侧位置，布设时直接从舷侧抛出，形成舷侧受力锚，在剧烈海况条件下，在波浪和锚系的共同影响下，容易使钻井船产生大角度横倾，而丧失动稳性倾覆沉没。

（b）解脱较困难

旧锚系的解脱是采用起锚方法，但钻井船的主锚重量较大，例如水面式钻井船的主锚，每门重量为：13.6吨，半潜式钻井船的主锚，每门重量为：20.0吨，要把重量这样大，数量又多的锚收回到原始位置，是困难而需要较长时间的，在剧烈海况已降临海区的情况下，起锚解脱将是艰巨和危险的。

（c）丢失原钻井和钻探成果，造成重大的经济损失。

由于旧锚系是采用起锚解脱的方法，又不具有保护原钻井的功能，所以在解脱后，必然要丢失原钻井和钻探成果，造成重大的经济损失。

钻井船往往为了避免因丢失原钻井和钻探成果所造成的重大经济损失，贻误了提前解脱撤离作业海区的时机，在剧烈海况已降临海区时，解脱又是艰巨和危险的，这也是钻井船丧失动稳性倾覆沉没的一个重要原因。

为了克服旧锚系存在的以上缺陷，参考现有技术及以下有关文献：

（1）ABS《近海钻井船建造和入级规范1980》。

（2）《向海洋要石油》天津大学海洋工程建筑教研室。

（3）《波浪、锚系与钻井船稳定》梁叔禹1984。

特提出本发明。

（二）本发明的目的和内容

本发明的目的在于克服在剧烈的海况条件下，由于锚系的设计不合理，致使在波浪和锚系的共同作用下，使钻井船产生大角度的横倾，丧失动稳性而倾覆沉没的问题。改变水面式钻井船的锚系设计，建立一个新锚系-可转移受力点的锚泊定位系统（下称新锚系）。

本发明所涉及到的新锚系，是专供水面式钻井船使用，按照目前的水面式钻井船结构和旧锚系设置情况，水面式钻井船浮态作业时，受锚系的约束情况，参阅附图-2，水面式钻井船浮态作业时受锚系约束的情况。

当剧烈海况出现时，如钻井船某一舷受力时，波浪升沉力与锚系约束力共同产生的巨大冲量，足以使受力舷的锚链破断，在风浪和锚系另一舷的锚链的共同作用下，使水面式钻井船向另一舷（非受力舷）产生一个大角度的横倾，参阅附图-3，水面式钻井船向另一舷倾侧的情况。当出现这一情况时，水面式钻井船的动稳性曲线将发生变化，参阅附图-4，水面式钻井船动稳性曲线变化示意图。

当水面式钻井船正浮时：

面积（A+B）≥1.4面积（B+C）

面积（A）＞面积（C）

水面式钻井船具有足够的动稳性。

当水面式钻井船在波浪与锚系的共同作用下，产生一个大角度的横倾时，将出现：

面积（C）＞面积（A）

水面式钻井船丧失动稳性，倾覆沉没。

又因水面式钻井船和普通船舶一样，总是船长（L）比船宽（B）大得多，例如爪哇海号（JAVA    SEA）的船长L＝121.92米;型宽B＝20.0米，其长宽比为：

L/B＝6.096

因此，它的纵稳心（ML）一般都比船舶重心（G）高得多，其复原力矩始终是正值，所以当船舶发生纵倾角时，通常都处于稳定状态，即当水面式钻井船产生一个纵倾角时，其动稳性曲线难以出现：

面积（C）＞面积（A）

的情况。根据以上原理提出新锚系：

（1）新锚系的组成和设置