專利名稱：提高自升式鉆探裝置的腿提供的橫向支撐的方法和設(shè)備的制作方法
提高自升式鉆探裝置的腿提供的橫向支撐的方法和設(shè)備
相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求2008年5月23日提交的專利號為61/055752的美國臨時申請的權(quán)益， 通過引用將該申請全部并入本文中。技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明總體上涉及一種海上鉆探設(shè)備，具體地，本發(fā)明提供一種增加自升式鉆探 裝置的腿在周圍土壤中移動的橫向阻力的設(shè)備和方法。另外，本發(fā)明還提供一種通過將橫 向支撐板附接于支撐構(gòu)件的外表面、內(nèi)表面和/或頂點，從而增加支撐構(gòu)件的橫向阻力的 設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
近些年，對更多的石油、天然氣以及其它礦物資源的需求帶動了從海上區(qū)域勘探 和開發(fā)這些資源的活動日益增長。為了進行必要的開采鉆探、生產(chǎn)鉆探以及在某些情況下 的石化處理等作業(yè)，有必要提供穩(wěn)定的平臺結(jié)構(gòu)以進行這些活動。在一些小的或邊緣的海 上儲藏點，開采礦物的方法一直是豎起移動的海上自升式平臺，以允許在若干連續(xù)的儲藏 點使用單個的平臺結(jié)構(gòu)。
典型的自升式單元具有浮體和在運輸過程中從該浮體向上突出的獨立的支撐腿。 一旦該單元到達期望位置，該支撐腿下降至與海底接觸，該單元升高到海平面以上。當某一 區(qū)域的作業(yè)結(jié)束時，能將該結(jié)構(gòu)移動到另一地。
從海上區(qū)域勘探和開采石油和天然氣活動的日益增長以及自升式鉆探裝置的移 動性，帶動了海上鉆探點的增加。海上鉆探點的增加提高了環(huán)境因素對海上鉆探裝備損壞 的可能性，尤其是在易于發(fā)生周期性熱帶風暴的一些地方，例如墨西哥灣和東南亞。
自升式單元可能在三種主要形式的潛在事故中損毀或損壞，包括1)當單元的重 力無法與環(huán)境載荷帶來的傾覆力矩相平衡時傾覆；2)由于低位初始的樁腳(或墊)的被穿 透，使得順風的腿突然被穿透，或迎風的腿的滑動導致支腿下的土壤崩塌；和/或幻經(jīng)常發(fā) 生在關(guān)鍵性區(qū)域，在腿\浮體連接處的腿損壞。
上述三種類型的事故通常是緊密聯(lián)系的。作用于自升式模式單元的平臺和腿上的 基本上水平的環(huán)境載荷(來自波浪、風或潮流)，產(chǎn)生趨于傾覆該結(jié)構(gòu)的力矩。此外，過度的 傾覆力矩可能造成突然穿透腿，這通常會導致腿損壞。
埋在土壤中的具有很深的樁腳的腿構(gòu)件能夠深入具有相當可觀的橫向地基阻力 值。例如，每深入至少60英尺，該區(qū)域傾覆力矩的容量值可增加到40%。傾覆力矩的增大 得益于弦桿和支柱在周圍土壤中移動的橫向阻力。當橫向地基阻力增大時，自升式鉆探裝 置的耐久性也提高。提高的耐久性在易于發(fā)生周期性熱帶風暴一些區(qū)域，如墨西哥灣和東 南亞等，尤其有用。
因此，需要提高帶有開放網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的支撐構(gòu)件的橫向阻力以阻止其在周圍土壤中 移動。尤其是，需要增大自升式鉆探裝置的腿的傾覆阻矩。
本發(fā)明涉及一種增大自升式鉆探裝置的傾覆阻矩的方法、系統(tǒng)和設(shè)備。總的來說， 本發(fā)明提供一種通過將至少一個橫向腿支撐附接于至少一個自升式腿上，而增大自升式鉆 探裝置的傾覆阻矩的方法，其中，自升式腿被固定并具有開放式的網(wǎng)格構(gòu)架。在某些實施例 中，至少一個橫向腿支撐附接于自升式腿的外表面、自升式腿的內(nèi)表面和/或自升式腿的 頂點上。在某些情況下，自升式腿具有附接于其上的樁腳箱。在其他情況下自升式腿沒有 附接于其上的樁腳箱，自升式腿通過某些其他等效的方式固定于海底。
在具體的例子中，將至少一個橫向腿支撐附接于樁腳箱上。在某些實施例中，將樁 腳箱埋置入土壤中使得橫向腿支件部分地埋置入土壤中。在其他實施例中，將樁腳箱埋置 入土壤中使得橫向腿支撐充分地埋入土壤中。
此外，本發(fā)明提供一種鉆探系統(tǒng)，其包括鉆探平臺，支撐該鉆探平臺的至少一個 腿。該腿具有開放式的網(wǎng)格構(gòu)架，且在鉆探平臺下面延伸進入海床，沿腿的豎直長度附接有 至少一個橫向支撐。在某些實施例中，橫向支撐構(gòu)件附接于腿的外表面、腿的內(nèi)表面和/或 腿的頂點上。在另外的實施例中，橫向支撐構(gòu)件部分地埋入海床。在可替換的實施例中，橫 向支撐構(gòu)件全部埋入海床。
此外，本發(fā)明提供一種鉆探平臺的腿，該腿具有包括頂部基座和底部基座的主體， 附接于該底部基座的樁腳箱，以及沿主體的豎直長度在樁腳箱之上附接的至少一個橫向支 撐板。在某些實施例中，橫向支撐板附于腿的至少一個外表面、至少一個內(nèi)表面和/或至少 一個頂點上。在某些情況下，當樁腳箱埋置在海床中時、橫向支撐板部分地埋入。在其它情 況下，當樁腳箱埋置在海床中時橫向支撐板全部埋入。
此外，本發(fā)明提供一種用于提高具有開放式網(wǎng)格構(gòu)架的支撐構(gòu)件的傾覆阻矩的設(shè) 備，該設(shè)備包括多個豎直構(gòu)件，其中，該多個豎直構(gòu)件相互平行且橫向間隔開以限定其內(nèi)配 置有支撐構(gòu)件的多面體的邊。沿支撐構(gòu)件的豎直長度附接有至少一個橫向腿支撐，其中，該 支撐構(gòu)件被固定，且其特征在于形成了開放式網(wǎng)格構(gòu)架的多個豎直支撐構(gòu)件、多個水平支 撐構(gòu)件和/或多個對角支撐構(gòu)件。多個豎直構(gòu)件與多個水平支撐構(gòu)件相互連接，水平支撐 構(gòu)件在一對豎直構(gòu)件之間延伸從而形成一個面。多個豎直構(gòu)件進一步由多個對角支撐構(gòu)件 相互連接。在某些情況下，多面體是棱柱。在具體的例子中，棱柱具有3、4、5、6、7、8、9或10 個邊。在某些其它和/或可替換的實施例中，多個支撐構(gòu)件形成內(nèi)表面系統(tǒng)，而橫向支撐構(gòu) 件附接于至少一個內(nèi)表面上。在某些附加和/或可替換的實施例中，多個支撐構(gòu)件形成外 表面系統(tǒng)，而橫向支撐構(gòu)件附接于至少一個外表面上。在某些其它和/或可替換的實施例 中，橫向支撐構(gòu)件附接于該支撐構(gòu)件的至少一個頂點上。
在某些例子中，至少一個橫向支撐構(gòu)件部分地和/或完全地埋置入海床。在具體 的實施例中，至少兩個橫向支撐構(gòu)件的組合附接于該支撐構(gòu)件上，其中貫穿橫向支撐構(gòu)件 的長度，至少一個橫向支撐構(gòu)件具有不同的水平寬度。
為了更好地理解下文對本發(fā)明的詳細描述，上面已經(jīng)相當寬泛地概述了本發(fā)明的 特征和技術(shù)優(yōu)點。形成本發(fā)明權(quán)利要求的主題的本發(fā)明的額外特征和優(yōu)點將在下文中描 述。本領(lǐng)域技術(shù)人員應當理解，所公開的概念和具體實施例可以容易地用作改進或設(shè)計實 現(xiàn)本發(fā)明相同目的的其他結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應當認識到，這樣的等同構(gòu)造沒有背離如權(quán)利要求所闡述的本發(fā)明的精神和范圍。結(jié)合附圖，通過下文的描述可以更好地 理解在組織上和操作方法上都視為是本發(fā)明的特點的創(chuàng)新性特征，以及更多的目的和優(yōu) 點。。但是，應當明確地理解，提供的每幅圖僅僅是用于說明和描述，不能用于限定本發(fā)明。


為了更全面地理解本發(fā)明，結(jié)合附圖來參考下面描述，其中
圖IA示出了具有附接在腿頂點的橫向腿支撐構(gòu)件的四弦自升式腿的頂視圖IB示出了具有附接在腿頂點的橫向腿支撐構(gòu)件的四弦自升式腿的部分側(cè)視 圖2A示出了具有附接在腿外表面的橫向腿支撐構(gòu)件的四弦自升式腿的頂視圖2B示出了具有橫向支撐構(gòu)件的四弦自升式腿的部分側(cè)視圖，貫穿橫向支撐構(gòu) 件的豎直長度，橫向支撐構(gòu)件具有不同的水平寬度；
圖3A示出了具有與腿的內(nèi)表面附接的橫向腿支撐構(gòu)件的四弦自升式腿的頂視 圖IBB示出了具有與腿的內(nèi)表面附接的橫向支撐構(gòu)件的組合的四弦自升式腿的部 分側(cè)視圖4A示出了附接在腿的內(nèi)表面的多個橫向腿支撐構(gòu)件的四弦自升式腿的頂視 圖4B示出了與自升式腿的內(nèi)表面附接的具有不同水平寬度的橫向支撐構(gòu)件的組 合的部分側(cè)視圖5A示出了具有與自升式腿頂點附接的多個橫向腿支撐構(gòu)件的四弦自升式腿的 頂視圖5B示出了與自升式腿頂點附接的具有不同水平寬度的加固的橫向支撐構(gòu)件的 組合的部分側(cè)視圖6A示出了具有與自升式腿的頂點附接的多個橫向腿支撐構(gòu)件的三弦自升式腿 的頂視圖6B示出了與自升式腿的頂點附接的具有不同水平寬度的橫向支撐構(gòu)件的組合 的部分側(cè)視圖7A示出了具有與腿的每個外表面附接的橫向腿支撐構(gòu)件的三弦自升式腿的頂 視圖7B示出了與三弦自升式腿的至少一個表面附接的橫向支撐構(gòu)件的部分側(cè)視 圖8示出了包括平臺和自升式腿的鉆探系統(tǒng)；以及
圖9示出了具有與腿的內(nèi)表面附接的多個橫向腿支撐構(gòu)件的圓形自升式腿的頂 視圖。
具體實施方式
目前有許多不同的自升式平臺在使用。根據(jù)腿的結(jié)構(gòu)和地基，將自升式平臺或單 元分為兩種主要類型。第一種類型是依賴于墊式基礎(chǔ)的墊式支撐自升式鉆塔，該墊式基礎(chǔ)將所有腿連接在一起。第二種類型是支撐于樁腳箱上的獨立網(wǎng)格腿的自升式單元。在某些 情況下，一些小型的單元的腿不裝配樁腳箱。本發(fā)明主題具體與支撐于樁腳箱上的網(wǎng)格腿 的自升式單元相關(guān)。
現(xiàn)有技術(shù)中的自升型海上平臺通常利用三角形或其它多邊形截面構(gòu)造的捆綁腿 結(jié)構(gòu)。該腿結(jié)構(gòu)包括多個圓柱或非圓柱狀的元件，它們相互平行并橫向間隔開以限定在其 內(nèi)構(gòu)造有腿結(jié)構(gòu)的幾何形狀的角部。這些柱狀構(gòu)件通過在相鄰的柱狀構(gòu)件之間延伸的交叉 撐條相互連接起來，使得把腿形成整體結(jié)構(gòu)。
說明書中所使用的術(shù)語“一”或“一個”表示一個或多個。當與詞“包括”結(jié)合使用 時，如在權(quán)利要求中所使用的，詞“一”或“一個”表示一個或者多個。本文使用的“另一個” 表示至少第二個或者更多個。
本文使用的術(shù)語“多面體”和/或“多邊形”指具有平面和直邊的幾何體。通常， 自升式鉆探裝置的支撐構(gòu)件具有多面體的幾何形狀，特別地具有帶有開放式網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的棱 柱形狀。但是，本發(fā)明適用于包括圓形腿在內(nèi)的所有腿形狀。
本文使用的術(shù)語“棱柱”指基座或端部具有相同的尺寸和形狀，并且彼此相互平行 的輪廓，棱柱的每個面均是平行四邊形。例如，三角柱具有形狀為三角形的基座，矩形柱具 有形狀為矩形的基座，五角柱具有形狀為五角形的基座。在大多數(shù)情況下，支撐構(gòu)件為三角 形、矩形或正方形棱柱。
棱柱的邊與支撐結(jié)構(gòu)的弦相對應。支撐結(jié)構(gòu)的弦為相互平行且與支撐構(gòu)件的骨架 框架橫向間隔開的豎直構(gòu)件。
支撐結(jié)構(gòu)的支柱為水平地和對角地的連接一個弦到另一個弦的支撐構(gòu)件。多個豎 直構(gòu)件、多個水平支撐構(gòu)件和/或多個對角構(gòu)件共同形成該支撐結(jié)果的開放式網(wǎng)格構(gòu)架。
本文使用的術(shù)語“面”指由支撐構(gòu)件的兩個弦形成的平面。本文使用的術(shù)語“外部 面”指由相鄰的兩個弦形成的平面。本文使用的術(shù)語“內(nèi)部面”表示由不相鄰的兩個弦形成 的平面。
本文使用的術(shù)語“網(wǎng)格”指由金屬、木頭或類似材料的條有規(guī)則的，通常為十字交 叉樣式相互交疊或覆蓋形成的開放式構(gòu)架。
本文使用的術(shù)語“頂點”和/或“多個頂點”指一個或多個面的角部或交叉點。
總的來說，本發(fā)明提供了一種增大支撐構(gòu)件的傾覆阻矩的方法、系統(tǒng)和設(shè)備。增大 自升式鉆探裝置的傾覆阻矩的方法包括將至少一個橫向腿支撐附接于至少一個自升式腿 上的步驟，其中，該自升式腿被固定，且具有開放式網(wǎng)格構(gòu)架。該方法進一步包括將至少一 個橫向腿支撐附接于自升式腿的外表面、自升式腿的內(nèi)表面和/或自升式腿的頂點上。自 升式腿能使樁腳箱附接于其上，其中，至少一個橫向腿支撐附接于該樁腳箱上。
該具有創(chuàng)造性的鉆探系統(tǒng)包括鉆探平臺和用于支撐該鉆探平臺的至少一個腿，其 中該腿具有開放式網(wǎng)格構(gòu)架，并且在該鉆探平臺之下延伸入海床。沿著該腿的豎直長度附 接有至少一個橫向支撐構(gòu)件。橫向支撐構(gòu)件附接于該腿的外表面、該腿的內(nèi)表面和/或該 腿的頂點上。橫向支撐構(gòu)件能部分地埋入海或橫向支撐構(gòu)件能全部地埋入海床。
具有開放式網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的支撐構(gòu)件的一個例子是自升式鉆探裝置的腿。當將開放式 網(wǎng)格結(jié)構(gòu)埋置在土壤中時，弦和支柱阻礙在周圍土壤中移動。一旦將橫向腿支撐附接于該 支撐構(gòu)件，隨著突出的橫向面積的增大，在周圍土壤中移動的橫向阻力也隨之增大。在周圍土壤中橫向移動的阻力的增大也增大了相應的傾覆阻矩。
總的來說，橫向腿支撐由加強角鋼加固或加強的板構(gòu)造。例如，該板為由合適的材 料制成的具有合適的強度以抵抗土壤負荷的波紋片或鋼板。然后將橫向腿支撐附接于支撐 構(gòu)件的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)上。在某些情況下，將橫向腿支撐焊接于網(wǎng)格結(jié)構(gòu)上。在其他情況下，采用 支架附接橫向腿支撐。
通過將橫向支撐構(gòu)件附接于沿支撐構(gòu)件的長度的任何地方可增大傾覆阻矩。應至 少部分地埋置該橫向支撐構(gòu)件以使其有效。但是，通?；谧陨絾卧奈恢谩⒑５讞l件以 及其它環(huán)境因素來設(shè)計橫向支撐構(gòu)件的位置。在某些情況下，將附接的腿支撐構(gòu)件附接于 該自升式腿上，使得該腿支撐構(gòu)件全部埋置在土壤中。在其他情況下，附接該附接的橫向腿 支撐構(gòu)件使得該腿支撐構(gòu)件部分地埋置在土壤中。沿著該自升式腿的長度可附接有多于一 個的橫向腿支撐構(gòu)件。在某些例子中，橫向腿支撐構(gòu)件可附接于樁腳箱上。在無樁腳箱附 接于自升式腿的情況下，橫向腿支撐構(gòu)件可附接于自升式腿的固定部。在某些情況下，將更 多的支撐構(gòu)件放置在一個腿上。例如，在相對于盛行風/波的方向定位自升式單元的情況 下，不同的腿對支撐構(gòu)件/板可有不同的要求。支撐構(gòu)件的放置角度可為直角或斜角。不 管使用哪種角度，都要以對稱的方式定位該支撐構(gòu)件以抵抗來自四面八方的環(huán)境載荷。取 決于該單元的位置、海底的條件以及其它環(huán)境因素設(shè)計該支撐構(gòu)件的最佳定位。
在某些情況下，橫向腿支撐構(gòu)件的添加可能會將橫向負荷強加于給支撐構(gòu)件或自 升式腿。為解決由橫向腿支撐構(gòu)件強加的增加的橫向負荷，可將額外的弦和支柱添加到該 支撐構(gòu)件上以額外加固。
可采用各種構(gòu)造附接橫向腿支撐構(gòu)件。本文詳細說明的各種構(gòu)造是示例性的。腿 支撐構(gòu)件能焊接到或栓接到自升式腿上，它們能固定于該腿上或也可以移走。在不脫離本 發(fā)明精神和范圍的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地認識到能對本例子中未列舉的各種 構(gòu)造和構(gòu)造的各種組合。
圖IA示出了四弦自升式腿，其具有附接于腿頂點的橫向腿支撐構(gòu)件。盡管，圖IA 示出了附接于所有的四個頂點的橫向腿支撐構(gòu)件108，109，但并不必需將橫向腿支撐構(gòu)件 附接在所有的頂點上。在本發(fā)明的某些方面，橫向腿支撐構(gòu)件108，109附接于至少一個頂 點上。例如，在水平支撐構(gòu)件108和109的交叉點形成一個頂點。
圖IB示出了四弦自升式腿，其具有附接于腿的頂點的橫向腿支撐構(gòu)件101，102。 如圖IB所示，該橫向支撐構(gòu)件跨越至少兩個或更多水平、對角和/或豎直的支撐構(gòu)件。例 如，橫向支撐構(gòu)件102從水平支撐構(gòu)件103跨越到水平支撐構(gòu)件106，橫向支撐構(gòu)件101從 水平支撐構(gòu)件103跨越到水平支撐構(gòu)件105。
此外，如圖IB所示，橫向支撐構(gòu)件可以跨越各種水平寬度。例如，處于水平支撐構(gòu) 件103和104之間的橫向支撐構(gòu)件102的水平寬度和處于水平支撐構(gòu)件104和105之間的 同一個橫向支撐構(gòu)件的寬度相比是不同的。在某些情況下，橫向支撐構(gòu)件的水平寬度貫穿 橫向支撐構(gòu)件的整個長度方向上都相同。圖IB還示出了具有與腿底部附接的樁腳箱107 的自升式腿的例子。
圖2A示出了四弦自升式腿，其具有附接于腿的外表面的橫向腿支撐構(gòu)件。總的來 說，橫向支撐構(gòu)件201附接于該自升式腿的至少一個表面202上。如圖2A所示，橫向支撐 構(gòu)件201附接于該自升式腿所有的四個表面上。此外，圖2B示出了四弦自升式腿，其具有從水平支撐構(gòu)件203跨越到水平支撐構(gòu)件206的橫向支撐構(gòu)件，且在橫向支撐構(gòu)件的整個 豎直方向上，該橫向支撐構(gòu)件具有不同的水平寬度。例如，水平支撐構(gòu)件203和204之間的 橫向支撐構(gòu)件201的水平寬度和處于水平支撐構(gòu)件204和205之間的同一個橫向支撐構(gòu)件 的寬度相比是不同的。在某些情況下，橫向支撐構(gòu)件貫穿該橫向支撐的豎直長度都具有相 同的水平寬度。該橫向支撐構(gòu)件可跨越至少兩個或更多的水平、對角和/或豎直支撐構(gòu)件。
圖3A示出了四弦自升式腿，其具有附接于腿的內(nèi)表面的橫向腿支撐構(gòu)件。當對角 支撐構(gòu)件形成內(nèi)部平面時，形成了自升式腿的內(nèi)表面302或307。如圖3A所示，基本上切分 兩個相鄰的外部平面309和310的對角支撐構(gòu)件形成了內(nèi)部平面302。而且，該例子示出了 與自升式腿的內(nèi)表面307附接的多個橫向腿支撐構(gòu)件301和308。在這個例子中，每個內(nèi)表 面都包括至少一個橫向腿支撐構(gòu)件。該橫向腿支撐構(gòu)件可跨越至少兩個或更多個水平、對 角和/或豎直支撐構(gòu)件。
圖:3B示出了四弦自升式腿，其具有與腿的內(nèi)表面附接的橫向腿支撐構(gòu)件的組合。 在某些情況下，與支撐構(gòu)件內(nèi)表面附接的橫向腿支撐構(gòu)件的組合基本上跨越內(nèi)表面的整個 寬度。在圖3B中，橫向支撐構(gòu)件301從水平支撐構(gòu)件303跨越至水平支撐構(gòu)件306。在水 平支撐構(gòu)件303和304之間橫向支撐構(gòu)件311的水平寬度與處于水平支撐構(gòu)件304和305 之間的同一橫向支撐構(gòu)件的寬度相比是不同的。橫向支撐構(gòu)件301貫穿其豎直長度都具有 相同的水平寬度。該橫向支撐構(gòu)件可跨越至少兩個或更多的水平、對角和/或豎直支撐構(gòu) 件。
該橫向支撐構(gòu)件跨越至少兩個水平、對角和/或垂直支撐構(gòu)件。在某些情況下，橫 向支撐構(gòu)件在2和4，2和5，2和6，2和7，2和8，2和9，2和10，2和15，2和20，2和25，2 和 30，2 和 40，2 和 50，2 和 75，2 和 100，2 和 150，5 和 10，5 和 15，5 和 20，5 和 25，5 和 30， 5 和 40，5 和 50，5 和 60，5 和 75，5 和 100，5 和 125，5 和 150，10 和 15，10 和 25，10 和 40，10 和 50，10 和 75，10 和 100，10 和 125，20 和 30，20 和 40，20 和 50，20 和 60，20 和 75，20 和 100，20 和 125，20 和 150，40 和 50，50 和 60，60 和 70，70 和 80，和 / 或 80 和 90 個水平、對 角和/或豎直支撐構(gòu)件之間跨越。
圖4A示出了四弦自升式腿，其具有附接于腿內(nèi)表面的多個橫向腿支撐構(gòu)件。在 本例子中，切分兩個不相鄰的頂點的水平支撐構(gòu)件或?qū)侵螛?gòu)件形成了腿的內(nèi)表面407。 橫向支撐構(gòu)件401附接于內(nèi)表面407，而橫向支撐構(gòu)件402附接于內(nèi)表面408。圖4B示出 了與自升式腿的內(nèi)表面附接的具有各種水平寬度的橫向支撐構(gòu)件的組合。在水平支撐構(gòu)件 403和404之間的橫向支撐構(gòu)件402的水平寬度與處于水平支撐構(gòu)件404和405之間的同 一橫向支撐構(gòu)件402的寬度相比是不同的?？缭剿街螛?gòu)件403和水平支撐構(gòu)件406的 橫向支撐構(gòu)件401貫穿橫向支撐的豎直長度具有相同的水平寬度。該橫向支撐構(gòu)件可跨越 至少兩個或更多的水平、對角和/或豎直支撐構(gòu)件。
可選的，圖9示出了圓形自升式腿，其具有與腿的內(nèi)表面附接的多個橫向腿支撐 構(gòu)件。在這個例子中，切分不相鄰的頂點的水平支撐構(gòu)件或?qū)侵螛?gòu)件形成了腿的內(nèi)表 面907。橫向支撐構(gòu)件901附接于內(nèi)表面907，橫向支撐構(gòu)件902附接于內(nèi)表面908。
圖5A示出了四弦自升式腿，其具有與自升式腿的頂點附接的多個橫向腿支撐構(gòu) 件。在水平支撐構(gòu)件508和水平支撐構(gòu)件509的交叉點形成了頂點。橫向支撐構(gòu)件501附 接于由水平支撐構(gòu)件508和509形成的頂點上。橫向支撐構(gòu)件501被水平支撐構(gòu)件或?qū)侵螛?gòu)件510切分。
圖5B示出了與自升式腿的頂點附接的具有不同的水平寬度的加固的橫向支撐構(gòu) 件的組合。在水平支撐構(gòu)件503和504之間的橫向支撐構(gòu)件502的水平寬度和處于水平支 撐構(gòu)件504和505之間的同一個橫向支撐構(gòu)件502的寬度相比是不同的。從水平支撐構(gòu)件 503跨越至水平支撐構(gòu)件506的橫向支撐構(gòu)件501貫穿橫向支撐構(gòu)件的整個豎直長度方向 上具有相同的水平寬度。
圖6A示出了三弦自升式腿，其具有與自升式腿的頂點附接的多個橫向腿支撐構(gòu) 件。在支撐構(gòu)件603和604的交叉點形成頂點。橫向支撐構(gòu)件601附接于由支撐構(gòu)件603 和604形成的頂點。在這個例子中，橫向腿支撐構(gòu)件附接于所有的三個頂點。在其他情況 下，橫向腿支撐構(gòu)件附接于至少一個頂點。該橫向支撐構(gòu)件可跨越至少兩個或更多的水平、 對角和/或豎直支撐構(gòu)件。
圖6B示出了與自升式腿的頂點附接的具有不同的水平寬度的橫向支撐構(gòu)件的組 合。從水平支撐構(gòu)件605跨越至水平支撐構(gòu)件607的橫向支撐構(gòu)件602的水平寬度貫穿橫 向支撐構(gòu)件的長度是變化的。從水平支撐構(gòu)件605跨越至水平支撐構(gòu)件606的橫向支撐構(gòu) 件601的水平寬度貫穿橫向支撐構(gòu)件的長度是不變的。橫向支撐構(gòu)件601和602的長度和 水平寬度相對彼此變化。該橫向支撐構(gòu)件可跨越至少兩個或更多的水平、對角和/或豎直 支撐構(gòu)件。
圖7A示出了三弦自升式腿，其具有與每個腿外表面附接的橫向腿支撐構(gòu)件。橫向 腿支撐構(gòu)件701附接于自升式腿的外表面702。在其他例子中，橫向腿支撐構(gòu)件附接于支撐 構(gòu)件的所有的外表面和/或至少一個外表面上。在其他例子中，橫向腿支撐附接于具有三 弦的支撐構(gòu)件的至少一個內(nèi)表面上。利用水平支撐構(gòu)件和/或?qū)侵螛?gòu)件可形成具有三 弦的支撐構(gòu)件的內(nèi)表面，該水平支撐構(gòu)件和/或?qū)侵螛?gòu)件切分支撐構(gòu)件的兩個相鄰的 外表面。圖7B示出了橫向支撐構(gòu)件附接于三弦自升式腿的至少一個表面上。從水平支撐 構(gòu)件703跨越至水平支撐構(gòu)件704的橫向支撐構(gòu)件701附接到自升式腿，并且貫穿該橫向 支撐構(gòu)件的長度具有相同的水平寬度。在某些情況下，橫向支撐構(gòu)件貫穿該橫向支撐構(gòu)件 的長度具有變化的水平寬度。該橫向支撐構(gòu)件可跨越至少兩個或更多的水平、對角和/或 豎直支撐構(gòu)件。
圖8示出了包括平臺806和自升式腿的鉆探系統(tǒng)。特別地，圖8示出了在自降位 置的自升式鉆探裝置，其自升式腿802的主體的一部分埋置入海床中。自升式腿的主體的 豎直長度受頂部基座801和底部基座803的限制，且該頂部基座和底部基座具有相同的幾 何形狀。在某些情況下，底部基座具有附接于其上的樁腳箱。在其它情況下，底部基座沒有 附連于其上的樁腳箱。此外，圖8示出了多個橫向支撐構(gòu)件804和805。橫向支撐構(gòu)件804 部分地埋置入海底，橫向支撐構(gòu)件805全部埋置入海底。
應注意到，本發(fā)明申請并不限于某些數(shù)量的用于支撐海上建筑物的腿。盡管大多 數(shù)海上建筑物由多于3個的腿支撐，但是單腿結(jié)構(gòu)還是存在的。
雖然已詳細描述了本發(fā)明及其優(yōu)點，應該理解，在不背離所附權(quán)利要求所限定的 本發(fā)明的精神和范圍的前提下，本文可做出各種改變、替換和變更。而且，本申請的范圍并 不限于本說明書中所描述的與過程、機器、制造、物體的組成、裝置、方法和步驟相關(guān)的特定 實施例。從本發(fā)明的公開中，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會容易地理解，根據(jù)本發(fā)明，可使用與本文所述的相應實施例具有基本相同功能或?qū)崿F(xiàn)基本相同結(jié)果的現(xiàn)有的或以后將開發(fā)的 過程、機器、制造、物體的組成、裝置、方法或步驟。因此，所附權(quán)利要求是為了將這些過程、 機器、制造、物體的組成、裝置、方法或步驟包括在其范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種增大自升式鉆探裝置的傾覆阻矩的方法，包括步驟將至少一個橫向腿支撐附接于至少一個自升式腿上，其中所述自升式腿被固定，且具 有網(wǎng)格構(gòu)架。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，至少一個橫向腿支撐附接于所述自升式腿的外 表面、所述自升式腿的內(nèi)表面和/或所述自升式腿的頂點。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述自升式腿具有與其附接的樁腳箱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述至少一個橫向腿支撐構(gòu)件跨越至少一個或 更多的水平、對角和/或豎直支撐構(gòu)件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，當所述自升式鉆塔定位成用于鉆探時，所述橫向 腿支撐部分地埋置入土壤中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，當所述自升式鉆塔定位成用于鉆探時，所述橫向 腿支撐充分埋置入土壤中。
7.一種鉆探系統(tǒng)，包括鉆探平臺；支撐所述鉆探平臺的腿，其中所述腿為網(wǎng)格構(gòu)架；以及沿所述腿的所述豎直長度附接的橫向支撐構(gòu)件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鉆探系統(tǒng)，其中，所述橫向支撐構(gòu)件附接于所述腿的外表面、 所述腿的內(nèi)表面和/或所述腿的頂點。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鉆探系統(tǒng)，其中，當使用所述腿時，所述橫向支撐構(gòu)件部分地 埋置入海床中。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鉆探系統(tǒng)，其中，當使用所述腿時，所述橫向支撐構(gòu)件全部 埋置入海床中。
11.一種鉆探平臺的腿，包括具有頂部基座和底部基座的主體；附接于所述底部基座的樁腳箱；以及沿著所述主體的所述豎直長度在所述樁腳箱之上附接的至少一個橫向支撐板。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的腿，其中，所述橫向支撐板附接于所述腿的至少一個內(nèi)表 面、至少一個外表面和/或至少一個頂點上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的腿，其中，當使用所述腿時，所述橫向支撐板在所述樁腳箱 埋置入海床時部分地埋入海床。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的腿，其中，當使用所述腿時，所述橫向支撐板在所述樁腳箱 埋置入所述海床時全部埋入海床。
15.一種增大具有網(wǎng)格構(gòu)架的支撐構(gòu)件的傾覆阻矩的設(shè)備，包括多個豎直構(gòu)件，其中，所述多個豎直構(gòu)件相互平行且橫向地間隔開以限定支撐構(gòu)件配 置于其中的多面體的各個邊；沿支撐構(gòu)件的豎直長度附接的至少一個橫向腿支撐；支撐構(gòu)件被固定，且具有形成所述開放式網(wǎng)格構(gòu)架的多個豎直支撐構(gòu)件、多個水平支 撐構(gòu)件和/或多個對角支撐構(gòu)件；其中，所述多個豎直構(gòu)件與所述多個水平支撐構(gòu)件相互連接，所述水平支撐元件在一對豎直構(gòu)件之間延伸從而形成表面；以及所述多個豎直構(gòu)件由所述多個對角支撐構(gòu)件件進一步相互連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，所述多面體為棱柱。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中，所述棱柱具有從包括3、4、5、6、7、8、9和10個 邊組成的組中選出的邊。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，所述多個支撐構(gòu)件形成內(nèi)表面系統(tǒng)，所述橫向 支撐構(gòu)件附接于至少一個內(nèi)表面。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，所述多個支撐構(gòu)件形成外表面系統(tǒng)，所述橫向 支撐構(gòu)件附接于至少一個外表面。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，所述橫向支撐構(gòu)件附接于所述支撐構(gòu)件的至 少一個頂點上。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，至少一個橫向支撐構(gòu)件部分地和/或完全地埋 置入海床。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，至少兩個橫向支撐構(gòu)件的組合附接于所述支 撐構(gòu)件，其中至少一個橫向支撐構(gòu)件貫穿所述橫向支撐構(gòu)件的長度具有不同的水平寬度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種增大自升式鉆探裝置的傾覆阻矩的方法，該方法包括將至少一個橫向腿支撐附接于至少一個自升式腿上的步驟，其中該自升式腿被固定，且具有網(wǎng)格構(gòu)架。本發(fā)明還涉及一種增大具有網(wǎng)格構(gòu)架的支撐構(gòu)件的傾覆阻矩的系統(tǒng)和設(shè)備。
文檔編號E02B17/00GK102037189SQ200980118755
公開日2011年4月27日 申請日期2009年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月23日
發(fā)明者J·N·布雷克, M·A·維沙希 申請人:越洋離岸深海鉆探公司