本實(shí)用新型涉及海洋浮式平臺(tái)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種半潛式平臺(tái)。

背景技術(shù)：

海洋浮式平臺(tái)是海洋油氣開發(fā)的重要裝備之一，常見的海洋浮式平臺(tái)類型有四種：船型平臺(tái)、半潛式平臺(tái)、張力腿式平臺(tái)和單柱式平臺(tái)。其中，半潛式平臺(tái)又稱立柱穩(wěn)定式平臺(tái)，是海上油氣勘探開發(fā)中常用的一種移動(dòng)式平臺(tái)。半潛式平臺(tái)由平臺(tái)本體、位于平臺(tái)本體下方的下浮體、連接平臺(tái)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(tái)具有小水線面積的特點(diǎn)，垂向靜水回復(fù)剛度較小，因此垂蕩運(yùn)動(dòng)性能較差，其較大的垂蕩運(yùn)動(dòng)會(huì)影響立管的正常作業(yè)。因此在風(fēng)暴季節(jié)，半潛式平臺(tái)不得不頻繁地中斷作業(yè)，甚至解脫立管，待風(fēng)暴過后又回接立管再重新開始作業(yè)。這一缺點(diǎn)大大降低了半潛式平臺(tái)的有效作業(yè)時(shí)間，大幅增加了作業(yè)成本。

如果能夠降低半潛式平臺(tái)的垂蕩響應(yīng)，則會(huì)增加其有效作業(yè)時(shí)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(huì)大幅降低安裝維修成本，提高平臺(tái)作業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

半潛式平臺(tái)由于經(jīng)常會(huì)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(dǎo)致鉆機(jī)井架，生活樓，機(jī)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(tái)的穩(wěn)性通常較差。

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

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

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種具有較小垂蕩響應(yīng)、較好平臺(tái)穩(wěn)性的半潛式平臺(tái)，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，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：一種半潛式平臺(tái)，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(duì)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(gè)小艙室。

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

優(yōu)選地，連接桿間隔地設(shè)有多個(gè)，多個(gè)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(gè)連接桿的多個(gè)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(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)與連接桿的上端連接并能夠驅(qū)動(dòng)連接桿上下運(yùn)動(dòng)。

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(jī)構(gòu)包括設(shè)于支撐座上的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)組件，每個(gè)驅(qū)動(dòng)組件均包括依次連接的電機(jī)、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(jī)構(gòu)。

優(yōu)選地，鎖緊機(jī)構(gòu)包括設(shè)于支撐座上的至少兩個(gè)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(gè)鎖緊組件均包括與連接桿相對(duì)設(shè)置的鎖緊塊和與鎖緊塊連接并驅(qū)動(dòng)鎖緊塊水平運(yùn)動(dòng)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(gè)鎖緊組件均還包括與鎖緊塊連接并驅(qū)動(dòng)鎖緊塊上下運(yùn)動(dòng)的第二伸縮桿。

優(yōu)選地，每個(gè)鎖緊組件均還包括與鎖緊塊相對(duì)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，本實(shí)用新型具有顯著的進(jìn)步：

本實(shí)用新型的半潛式平臺(tái)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(tái)的垂蕩阻尼，降低其垂蕩響應(yīng)，使平臺(tái)具有更好的垂蕩運(yùn)動(dòng)性能，從而增加平臺(tái)的有效作業(yè)時(shí)間，使平臺(tái)能夠滿足采用干式采油樹的要求，提高平臺(tái)作業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，通過壓載艙能夠有效降低平臺(tái)的重心，使平臺(tái)具有更好的穩(wěn)性，從而提高平臺(tái)的作業(yè)能力。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的半潛式平臺(tái)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的半潛式平臺(tái)的主視示意圖。

圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的半潛式平臺(tái)的俯視示意圖。

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的半潛式平臺(tái)的壓載艙的俯視示意圖。

圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的半潛式平臺(tái)的升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例的半潛式平臺(tái)的鎖緊機(jī)構(gòu)脫離連接桿時(shí)的示意圖。

圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例的半潛式平臺(tái)的鎖緊機(jī)構(gòu)夾緊連接桿時(shí)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(qiáng)筋 9、齒條

10、電機(jī) 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(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)說明。這些實(shí)施方式僅用于說明本實(shí)用新型，而并非對(duì)本實(shí)用新型的限制。

在本實(shí)用新型的描述中，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實(shí)用新型和簡化描述，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(duì)本實(shí)用新型的限制。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(duì)重要性。在本實(shí)用新型的描述中，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(jī)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(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)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)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

此外，在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

如圖1至圖7所示，本實(shí)用新型的半潛式平臺(tái)的一種實(shí)施例。如圖1至圖3所示，本實(shí)施例的半潛式平臺(tái)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(tái)本體(圖中未示出)連接，且下浮體4位于平臺(tái)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(duì)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(shí)施例的半潛式平臺(tái)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(tái)的重心，使平臺(tái)具有更好的穩(wěn)性，從而提高平臺(tái)的作業(yè)能力。同時(shí)，通過壓載艙1能夠有效增加平臺(tái)的垂蕩阻尼，降低其垂蕩響應(yīng)，使平臺(tái)具有更好的垂蕩運(yùn)動(dòng)性能，從而增加平臺(tái)的有效作業(yè)時(shí)間，使平臺(tái)能夠滿足采用干式采油樹的要求，提高平臺(tái)作業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

進(jìn)一步，在本實(shí)施例中，連接桿2間隔地設(shè)有多個(gè)，多個(gè)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(gè)連接桿2的多個(gè)水平支撐桿3。如圖1所示，本實(shí)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(gè)，四個(gè)連接桿2的上端分別在下浮體4內(nèi)側(cè)的四個(gè)拐角處與下浮體4連接，四個(gè)連接桿2的下端分別在壓載艙1的四個(gè)角上與壓載艙1連接。水平支撐桿3設(shè)有四個(gè)，四個(gè)水平支撐桿3分別水平連接相鄰的兩個(gè)連接桿2，且四個(gè)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(tái)的穩(wěn)性、降低平臺(tái)的垂蕩響應(yīng)。為使平臺(tái)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(dāng)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(shí)施例，可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的平臺(tái)進(jìn)行設(shè)置。

為了進(jìn)一步提高平臺(tái)的穩(wěn)性，如圖4所示，在本實(shí)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(gè)小艙室100。多個(gè)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(tái)的重心、增加平臺(tái)的穩(wěn)性。進(jìn)一步，本實(shí)施例在每個(gè)小艙室100的艙壁上均設(shè)有加強(qiáng)筋8，以增加強(qiáng)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(gè)小艙室100，即每個(gè)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(shí)際尺寸進(jìn)行設(shè)置，例如，在本實(shí)施例中，隔板7將壓載艙1的壓載物容納艙室等分成九個(gè)小艙室100。

進(jìn)一步，半潛式平臺(tái)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(shí)施例在壓載艙1上設(shè)有用于限制立管水平運(yùn)動(dòng)的立管限位器(圖中未示出)，立管限位器設(shè)有多個(gè)用于穿插單根立管的穿插通孔，壓載艙1上設(shè)有多個(gè)貫通孔102，所有的貫通孔102與所有的穿插通孔一一對(duì)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(gè)穿插通孔和與之對(duì)應(yīng)的貫通孔102中，由此使得多個(gè)立管相互分離，同時(shí)也限制了立管的水平運(yùn)動(dòng)，避免了立管因水平運(yùn)動(dòng)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(shí)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(duì)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(shí)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(shí)際應(yīng)用中立管的數(shù)量進(jìn)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。

本實(shí)用新型中壓載艙1的數(shù)量并不局限，可以如本實(shí)施例所示的設(shè)置一個(gè)，也可以在本實(shí)施例的壓載艙1下方再增設(shè)一個(gè)或者多個(gè)壓載艙，以進(jìn)一步起到降低平臺(tái)重心、增加平臺(tái)垂蕩阻尼的作用。

進(jìn)一步，為增加平臺(tái)的作業(yè)水深范圍，在本實(shí)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(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)與連接桿2的上端連接并能夠驅(qū)動(dòng)連接桿2上下運(yùn)動(dòng)。通過連接桿2的上下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)壓載艙1上下運(yùn)動(dòng)，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(shí)，可以通過降低壓載艙1的位置來降低平臺(tái)的重心，從而使平臺(tái)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(tái)的作業(yè)水深范圍，擴(kuò)展了平臺(tái)的作業(yè)能力。

本實(shí)施例中的升降機(jī)構(gòu)通過齒輪齒條傳動(dòng)的方式驅(qū)動(dòng)連接桿2上下運(yùn)動(dòng)。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(jī)構(gòu)包括設(shè)于支撐座6上的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)組件，每個(gè)驅(qū)動(dòng)組件均包括依次連接的電機(jī)10、減速器11和齒輪12，齒輪12與齒條9相嚙合。通過電機(jī)10驅(qū)動(dòng)齒輪12旋轉(zhuǎn)，由齒輪12與齒條9之間的傳動(dòng)配合實(shí)現(xiàn)連接桿2上下運(yùn)動(dòng)。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(yùn)動(dòng)的速度，進(jìn)而調(diào)節(jié)控制壓載艙1在水下的深度。本實(shí)施例中的支撐座6設(shè)有四個(gè)，四個(gè)支撐座6分別設(shè)置在下浮體4內(nèi)側(cè)的四個(gè)拐角處，分別用于驅(qū)動(dòng)四根連接桿2上下運(yùn)動(dòng)。每個(gè)支撐座6上均設(shè)有四個(gè)驅(qū)動(dòng)組件，四個(gè)驅(qū)動(dòng)組件同時(shí)驅(qū)動(dòng)一根連接桿2運(yùn)動(dòng)。當(dāng)然，支撐座6的數(shù)量和驅(qū)動(dòng)組件的數(shù)量并不局限于本實(shí)施例，可以根據(jù)連接桿2的數(shù)量和尺寸進(jìn)行設(shè)置。

進(jìn)一步，為實(shí)現(xiàn)連接桿2上下運(yùn)動(dòng)到位后的鎖緊固定，本實(shí)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(jī)構(gòu)。鎖緊機(jī)構(gòu)與連接桿2脫離時(shí)，連接桿2可以在升降機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下上下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)連接桿2上下運(yùn)動(dòng)到位后，通過鎖緊機(jī)構(gòu)夾緊連接桿2，可以實(shí)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(shí)施例的鎖緊機(jī)構(gòu)包括設(shè)于支撐座6上的至少兩個(gè)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(gè)鎖緊組件均包括與連接桿2相對(duì)設(shè)置的鎖緊塊13和與鎖緊塊13連接并驅(qū)動(dòng)鎖緊塊13水平運(yùn)動(dòng)的第一伸縮桿14。如圖6所示，第一伸縮桿14縮回時(shí)，鎖緊塊13離開連接桿2，使得連接桿2可以在升降機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下上下運(yùn)動(dòng)。如圖7所示，第一伸縮桿14伸出時(shí)，帶動(dòng)鎖緊塊13朝連接桿2運(yùn)動(dòng)，使鎖緊塊13抵壓在連接桿2上，通過多個(gè)鎖緊組件的鎖緊塊13對(duì)連接桿2的共同抵壓，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)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(dāng)需要調(diào)節(jié)壓載艙1在水下的深度時(shí)，使第一伸縮桿14縮回，帶動(dòng)鎖緊塊13運(yùn)動(dòng)并脫離連接桿2，即可通過升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)連接桿2上下運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)壓載艙1上下位置的調(diào)節(jié)。本實(shí)施例中鎖緊組件的數(shù)量并不局限，可以設(shè)置兩個(gè)或者兩個(gè)以上。本實(shí)施例中的第一伸縮桿14可以為氣缸或者液壓缸或者電動(dòng)推桿。

進(jìn)一步，為加強(qiáng)鎖緊塊13對(duì)連接桿2的夾緊效果，優(yōu)選地，本實(shí)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(gè)鎖緊組件均還包括與鎖緊塊13連接并驅(qū)動(dòng)鎖緊塊13上下運(yùn)動(dòng)的第二伸縮桿16。當(dāng)?shù)谝簧炜s桿14伸出帶動(dòng)鎖緊塊13朝連接桿2運(yùn)動(dòng)時(shí)，第二伸縮桿16伸出帶動(dòng)鎖緊塊13向上或向下運(yùn)動(dòng)，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(shí)，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(duì)固定。由此能夠有效增強(qiáng)鎖緊塊13對(duì)連接桿2的夾緊作用。本實(shí)施例中的第二伸縮桿16可以為氣缸或者液壓缸或者電動(dòng)推桿。

進(jìn)一步，為進(jìn)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(shí)施例的每個(gè)鎖緊組件均還包括與鎖緊塊13相對(duì)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(shí)施例在鎖緊塊13的上方、下方以及遠(yuǎn)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(shí)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(shí)施例中的伸縮件17為千斤頂。當(dāng)然，伸縮件17的數(shù)量的形式并不局限于本實(shí)施例。

綜上所述，本實(shí)施例的半潛式平臺(tái)，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(tái)的垂蕩響應(yīng)，使平臺(tái)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(shí)，該壓載艙1有效降低了平臺(tái)重心，使平臺(tái)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(yùn)動(dòng)可帶動(dòng)壓載艙1升降，使平臺(tái)具有了更廣的作業(yè)水深范圍。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。