本發(fā)明涉及海洋浮式平臺技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種半潛式平臺。

背景技術(shù)：

海洋浮式平臺是海洋油氣開發(fā)的重要裝備之一，常見的海洋浮式平臺類型有四種：船型平臺、半潛式平臺、張力腿式平臺和單柱式平臺。其中，半潛式平臺又稱立柱穩(wěn)定式平臺，是海上油氣勘探開發(fā)中常用的一種移動式平臺。半潛式平臺由平臺本體、位于平臺本體下方的下浮體、連接平臺本體和下浮體的立柱以及一些連接橫撐斜撐組成。

半潛式平臺具有小水線面積的特點，垂向靜水回復(fù)剛度較小，因此垂蕩運動性能較差，其較大的垂蕩運動會影響立管的正常作業(yè)。因此在風暴季節(jié)，半潛式平臺不得不頻繁地中斷作業(yè)，甚至解脫立管，待風暴過后又回接立管再重新開始作業(yè)。這一缺點大大降低了半潛式平臺的有效作業(yè)時間，大幅增加了作業(yè)成本。

如果能夠降低半潛式平臺的垂蕩響應(yīng)，則會增加其有效作業(yè)時間。若能將垂蕩響應(yīng)降低到足夠小的范圍，還可以采用干式采油樹，這將會大幅降低安裝維修成本，提高平臺作業(yè)的經(jīng)濟效益。

半潛式平臺由于經(jīng)常會遭遇到惡劣環(huán)境條件，為防止波浪損壞甲板上的構(gòu)件，通常甲板面到水面的距離都比較大，從而導致鉆機井架，生活樓，機械設(shè)備，甲板上帶有的鉆具、鉆材、防噴器組等可變載荷的重心都比較高，所以半潛式平臺的穩(wěn)性通常較差。

如果能夠降低半潛式平臺的重心高度，則會增加其穩(wěn)性，從而提高平臺的作業(yè)能力。

因此，有必要根據(jù)油氣開采的實際需求，開展低垂蕩響應(yīng)的半潛式平臺技術(shù)開發(fā)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種具有較小垂蕩響應(yīng)、較好平臺穩(wěn)性的半潛式平臺，以克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種半潛式平臺，包括下浮體，還包括具有壓載物容納艙室的壓載艙和連接壓載艙與下浮體的連接桿，壓載艙與下浮體相對設(shè)置并位于下浮體的下方。

優(yōu)選地，壓載艙內(nèi)設(shè)有隔板，隔板將壓載物容納艙室分隔成多個小艙室。

優(yōu)選地，在壓載艙上設(shè)有用于限制立管水平運動的立管限位器，立管限位器設(shè)有多個用于穿插單根立管的穿插通孔，壓載艙上設(shè)有與多個穿插通孔一一對應(yīng)并相連通的多個貫通孔。

優(yōu)選地，連接桿間隔地設(shè)有多個，多個連接桿之間通過至少一層水平支撐結(jié)構(gòu)連接，水平支撐結(jié)構(gòu)包括水平連接多個連接桿的多個水平支撐桿。

優(yōu)選地，下浮體上設(shè)有一支撐座，支撐座上設(shè)有升降機構(gòu)，升降機構(gòu)與連接桿的上端連接并能夠驅(qū)動連接桿上下運動。

優(yōu)選地，連接桿上端的外周面上設(shè)有沿上下方向延伸的齒條；升降機構(gòu)包括設(shè)于支撐座上的至少一個驅(qū)動組件，每個驅(qū)動組件均包括依次連接的電機、減速器和齒輪，齒輪與齒條相嚙合。

優(yōu)選地，支撐座上設(shè)有能夠夾緊或脫離連接桿的鎖緊機構(gòu)。

優(yōu)選地，鎖緊機構(gòu)包括設(shè)于支撐座上的至少兩個鎖緊組件，所有鎖緊組件沿連接桿的周向等間隔地分布在連接桿的周圍；每個鎖緊組件均包括與連接桿相對設(shè)置的鎖緊塊和與鎖緊塊連接并驅(qū)動鎖緊塊水平運動的第一伸縮桿。

優(yōu)選地，連接桿上端的外周面上設(shè)有沿上下方向延伸的齒條，鎖緊塊朝向連接桿的一面上設(shè)有可與齒條相嚙合的輪齒；每個鎖緊組件均還包括與鎖緊塊連接并驅(qū)動鎖緊塊上下運動的第二伸縮桿。

優(yōu)選地，每個鎖緊組件均還包括與鎖緊塊相對設(shè)置的伸縮件，伸縮件具有可伸出與鎖緊塊相抵持的伸縮端。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有顯著的進步：

本發(fā)明的半潛式平臺在下浮體的下方連接壓載艙，通過壓載艙能夠有效增加平臺的垂蕩阻尼，降低其垂蕩響應(yīng)，使平臺具有更好的垂蕩運動性能，從而增加平臺的有效作業(yè)時間，使平臺能夠滿足采用干式采油樹的要求，提高平臺作業(yè)的經(jīng)濟效益。同時，通過壓載艙能夠有效降低平臺的重心，使平臺具有更好的穩(wěn)性，從而提高平臺的作業(yè)能力。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的半潛式平臺的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實施例的半潛式平臺的主視示意圖。

圖3是本發(fā)明實施例的半潛式平臺的俯視示意圖。

圖4是本發(fā)明實施例的半潛式平臺的壓載艙的俯視示意圖。

圖5是本發(fā)明實施例的半潛式平臺的升降機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明實施例的半潛式平臺的鎖緊機構(gòu)脫離連接桿時的示意圖。

圖7是本發(fā)明實施例的半潛式平臺的鎖緊機構(gòu)夾緊連接桿時的示意圖。

圖中：

1、壓載艙 100、小艙室 101、凹槽

102、貫通孔 2、連接桿 3、水平支撐桿

4、下浮體 5、立柱 6、支撐座

7、隔板 8、加強筋 9、齒條

10、電機 11、減速器 12、齒輪

13、鎖緊塊 14、第一伸縮桿 15、輪齒

16、第二伸縮桿 17、伸縮件

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細說明。這些實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

如圖1至圖7所示，本發(fā)明的半潛式平臺的一種實施例。如圖1至圖3所示，本實施例的半潛式平臺包括下浮體4、壓載艙1和連接桿2。其中，下浮體4通過立柱5與平臺本體(圖中未示出)連接，且下浮體4位于平臺本體的下方。壓載艙1具有壓載物容納艙室，該壓載物容納艙室用于盛放壓載物，壓載物可以是海水，也可以是其它物質(zhì)。壓載艙1與下浮體4相對設(shè)置并位于下浮體4的下方，連接桿2連接壓載艙1與下浮體4，即連接桿2的上端與下浮體4連接，連接桿2的下端與壓載艙1連接。

本實施例的半潛式平臺在下浮體4的下方連接壓載艙1，通過壓載艙1能夠有效降低平臺的重心，使平臺具有更好的穩(wěn)性，從而提高平臺的作業(yè)能力。同時，通過壓載艙1能夠有效增加平臺的垂蕩阻尼，降低其垂蕩響應(yīng)，使平臺具有更好的垂蕩運動性能，從而增加平臺的有效作業(yè)時間，使平臺能夠滿足采用干式采油樹的要求，提高平臺作業(yè)的經(jīng)濟效益。

進一步，在本實施例中，連接桿2間隔地設(shè)有多個，多個連接桿2之間通過至少一層水平支撐結(jié)構(gòu)連接，水平支撐結(jié)構(gòu)包括水平連接多個連接桿2的多個水平支撐桿3。如圖1所示，本實施例中，下浮體4成呈中空的矩形環(huán)狀，壓載艙1呈矩形，連接桿2設(shè)有四個，四個連接桿2的上端分別在下浮體4內(nèi)側(cè)的四個拐角處與下浮體4連接，四個連接桿2的下端分別在壓載艙1的四個角上與壓載艙1連接。水平支撐桿3設(shè)有四個，四個水平支撐桿3分別水平連接相鄰的兩個連接桿2，且四個水平支撐桿3位于同一水平面上，構(gòu)成一層水平支撐結(jié)構(gòu)。由此能夠增加下浮體4與壓載艙1之間連接的穩(wěn)定性，從而增加平臺的穩(wěn)性、降低平臺的垂蕩響應(yīng)。為使平臺穩(wěn)性更好、垂蕩響應(yīng)更低，可以在連接桿2之間設(shè)置多層水平支撐結(jié)構(gòu)。當然，下浮體4和壓載艙1的形狀、連接桿2和水平支撐桿3的數(shù)量、水平支撐結(jié)構(gòu)的層數(shù)都不局限于本實施例，可以根據(jù)實際應(yīng)用的平臺進行設(shè)置。

為了進一步提高平臺的穩(wěn)性，如圖4所示，在本實施例中，壓載艙1內(nèi)設(shè)有隔板7，隔板7將壓載艙1的壓載物容納艙室分隔成多個小艙室100。多個小艙室100內(nèi)分別盛放壓載物，能夠使壓載物在壓載艙1的壓載物容納艙室內(nèi)分布更均勻，從而更有效地降低平臺的重心、增加平臺的穩(wěn)性。進一步，本實施例在每個小艙室100的艙壁上均設(shè)有加強筋8，以增加強度。優(yōu)選地，隔板7將壓載艙1的壓載物容納艙室等分成多個小艙室100，即每個小艙室100的大小相等。小艙室100的數(shù)量并不局限，可以根據(jù)壓載艙1的實際尺寸進行設(shè)置，例如，在本實施例中，隔板7將壓載艙1的壓載物容納艙室等分成九個小艙室100。

進一步，半潛式平臺上設(shè)有插入作業(yè)區(qū)域的立管，立管設(shè)有多根，為防止多根立管在作業(yè)過程中發(fā)生碰撞，本實施例在壓載艙1上設(shè)有用于限制立管水平運動的立管限位器(圖中未示出)，立管限位器設(shè)有多個用于穿插單根立管的穿插通孔，壓載艙1上設(shè)有多個貫通孔102，所有的貫通孔102與所有的穿插通孔一一對應(yīng)并相連通，使得立管可以穿過立管限位器和壓載艙1而深入作業(yè)區(qū)域。每根立管分別插設(shè)于一個穿插通孔和與之對應(yīng)的貫通孔102中，由此使得多個立管相互分離，同時也限制了立管的水平運動，避免了立管因水平運動而相互碰撞。優(yōu)選地，立管限位器設(shè)置在壓載艙1的中心位置。本實施例中，在壓載艙1的上表面中心位置處，即在位于中心位置的小艙室100上開設(shè)有凹槽101，在凹槽101的底壁上開設(shè)有貫通孔102，立管限位器則放置在凹槽101中。由此可對立管限位器起到定位作用，防止立管限位器發(fā)生位移。本實施例中立管限位器上穿插通孔的數(shù)量和壓載艙1上貫通孔102的數(shù)量均不局限，可以根據(jù)實際應(yīng)用中立管的數(shù)量進行設(shè)置。優(yōu)選地，所有的穿插通孔在立管限位器上陣列分布，所有的貫通孔102在壓載艙1上陣列分布。

本發(fā)明中壓載艙1的數(shù)量并不局限，可以如本實施例所示的設(shè)置一個，也可以在本實施例的壓載艙1下方再增設(shè)一個或者多個壓載艙，以進一步起到降低平臺重心、增加平臺垂蕩阻尼的作用。

進一步，為增加平臺的作業(yè)水深范圍，在本實施例中，下浮體4上設(shè)有一支撐座6，支撐座6上設(shè)有升降機構(gòu)，升降機構(gòu)與連接桿2的上端連接并能夠驅(qū)動連接桿2上下運動。通過連接桿2的上下運動帶動壓載艙1上下運動，從而可以調(diào)節(jié)壓載艙1的上下位置，因此在水深較大的區(qū)域作業(yè)時，可以通過降低壓載艙1的位置來降低平臺的重心，從而使平臺在水深較大的區(qū)域也能保持良好的穩(wěn)性，由此增加了平臺的作業(yè)水深范圍，擴展了平臺的作業(yè)能力。

本實施例中的升降機構(gòu)通過齒輪齒條傳動的方式驅(qū)動連接桿2上下運動。具體地，如圖5所示，連接桿2上端的外周面上設(shè)有沿上下方向延伸的齒條9，升降機構(gòu)包括設(shè)于支撐座6上的至少一個驅(qū)動組件，每個驅(qū)動組件均包括依次連接的電機10、減速器11和齒輪12，齒輪12與齒條9相嚙合。通過電機10驅(qū)動齒輪12旋轉(zhuǎn)，由齒輪12與齒條9之間的傳動配合實現(xiàn)連接桿2上下運動。通過減速器11可以調(diào)節(jié)齒輪12的轉(zhuǎn)速，從而控制連接桿2上下運動的速度，進而調(diào)節(jié)控制壓載艙1在水下的深度。本實施例中的支撐座6設(shè)有四個，四個支撐座6分別設(shè)置在下浮體4內(nèi)側(cè)的四個拐角處，分別用于驅(qū)動四根連接桿2上下運動。每個支撐座6上均設(shè)有四個驅(qū)動組件，四個驅(qū)動組件同時驅(qū)動一根連接桿2運動。當然，支撐座6的數(shù)量和驅(qū)動組件的數(shù)量并不局限于本實施例，可以根據(jù)連接桿2的數(shù)量和尺寸進行設(shè)置。

進一步，為實現(xiàn)連接桿2上下運動到位后的鎖緊固定，本實施例在支撐座6上設(shè)有能夠夾緊或脫離連接桿2的鎖緊機構(gòu)。鎖緊機構(gòu)與連接桿2脫離時，連接桿2可以在升降機構(gòu)的驅(qū)動下上下運動，當連接桿2上下運動到位后，通過鎖緊機構(gòu)夾緊連接桿2，可以實現(xiàn)連接桿2的定位，防止在作業(yè)過程中連接桿2發(fā)生位移。

如圖6和圖7所示，本實施例的鎖緊機構(gòu)包括設(shè)于支撐座6上的至少兩個鎖緊組件，所有鎖緊組件沿連接桿2的周向等間隔地分布在連接桿2的周圍，每個鎖緊組件均包括與連接桿2相對設(shè)置的鎖緊塊13和與鎖緊塊13連接并驅(qū)動鎖緊塊13水平運動的第一伸縮桿14。如圖6所示，第一伸縮桿14縮回時，鎖緊塊13離開連接桿2，使得連接桿2可以在升降機構(gòu)的驅(qū)動下上下運動。如圖7所示，第一伸縮桿14伸出時，帶動鎖緊塊13朝連接桿2運動，使鎖緊塊13抵壓在連接桿2上，通過多個鎖緊組件的鎖緊塊13對連接桿2的共同抵壓，能夠?qū)崿F(xiàn)對連接桿2的夾持作用，限制連接桿2的上下位移，起到固定連接桿2的作用。當需要調(diào)節(jié)壓載艙1在水下的深度時，使第一伸縮桿14縮回，帶動鎖緊塊13運動并脫離連接桿2，即可通過升降機構(gòu)驅(qū)動連接桿2上下運動實現(xiàn)壓載艙1上下位置的調(diào)節(jié)。本實施例中鎖緊組件的數(shù)量并不局限，可以設(shè)置兩個或者兩個以上。本實施例中的第一伸縮桿14可以為氣缸或者液壓缸或者電動推桿。

進一步，為加強鎖緊塊13對連接桿2的夾緊效果，優(yōu)選地，本實施例的鎖緊塊13朝向連接桿2的一面上設(shè)有可與連接桿2上端的齒條9相嚙合的輪齒15，每個鎖緊組件均還包括與鎖緊塊13連接并驅(qū)動鎖緊塊13上下運動的第二伸縮桿16。當?shù)谝簧炜s桿14伸出帶動鎖緊塊13朝連接桿2運動時，第二伸縮桿16伸出帶動鎖緊塊13向上或向下運動，調(diào)節(jié)鎖緊塊13的上下位置，使得鎖緊塊13與連接桿2接觸時，鎖緊塊13上的輪齒15能夠與連接桿2上的齒條9相嚙合，從而使得鎖緊塊13和連接桿2在上下方向上相對固定。由此能夠有效增強鎖緊塊13對連接桿2的夾緊作用。本實施例中的第二伸縮桿16可以為氣缸或者液壓缸或者電動推桿。

進一步，為進一步保證連接桿2在作業(yè)過程中保持固定，優(yōu)選地，本實施例的每個鎖緊組件均還包括與鎖緊塊13相對設(shè)置的伸縮件17，伸縮件17具有可伸出與鎖緊塊13相抵持的伸縮端。在第一伸縮桿14和第二伸縮桿16伸出到位，使鎖緊塊13配合夾緊連接桿2后，伸縮件17的伸縮端伸出并抵壓在鎖緊塊13上，起到固定鎖緊塊13的作用。本實施例在鎖緊塊13的上方、下方以及遠離連接桿2的一側(cè)均設(shè)有伸縮件17，所有的伸縮件17伸出時可以共同夾持固定鎖緊塊13，從而保證鎖緊塊13及連接桿2的固定。本實施例中的伸縮件17為千斤頂。當然，伸縮件17的數(shù)量的形式并不局限于本實施例。

綜上所述，本實施例的半潛式平臺，通過在下浮體4下方連接壓載艙1，該壓載艙1兼有垂蕩板的功能，有效降低了平臺的垂蕩響應(yīng)，使平臺具有了更好的垂蕩性能，可滿足采用干式采油樹的要求。同時，該壓載艙1有效降低了平臺重心，使平臺具有了更好的穩(wěn)性和作業(yè)能力。此外，通過連接桿2的上下運動可帶動壓載艙1升降，使平臺具有了更廣的作業(yè)水深范圍。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。