专利名称：一种水垫自行式海洋钻井平台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于浅海特别是0-10米"极浅海"油气钻井
的承载设备，通过向水垫浮箱注水加压减轻平台重量，并由履带式桨 叶驱动装置使其能够自行移动的水垫自行式海洋钻井平台，属于底座 式移动钻井平台范畴。
背景技术：
随着海洋油气田勘探工作的不断扩展深入和海洋钻探、开采技术 的提高，越来越多的海上油气田被发现和投入开采。根据海洋地质调
査，其中的"极浅海"地区，即从大陆向海上沿伸，水深为IO米左右，
介于大陆架和陆地之间的浅海和海滩，富含油气藏，比如我国的渤海、 南黄海以及东海地区。而"极浅海"或滩海地区由于其水浅、淤泥较 多、冰厚等特点，对钻井作业平台的移动提出了很大挑战。目前，在 "极浅海"地区通用的海上钻井平台主要是非自航底座式平台，它需 要排洩一定的压载水后依靠拖船移动。其缺点是平台没有自行能力，
需要依靠外加设备(比如拖船)进行移动，操作上存在很大的局限性； 此外在移动过程中还受滩海地区海水深度、天气状况等因素的影响， 如果海水深度太小则很难实现钻井平台的移动。 发明内容
本实用新型的目的是为了克服"极浅海"或滩涂地区水浅、淤 泥多、冰厚等原因造成滩海地区钻井平台难以移动的困难，特提供一 种水垫自行式海洋钻井平台。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是 一种水垫自行 式海洋钻井平台，由上层甲板、立柱、履带式浆叶驱动装置、注水孔、 水垫浮箱、凹坑组成。其特征是，上层甲板由四根立柱支撑，立柱下 端与水垫浮箱联结；水垫浮箱底部有两个对称布置的凹坑；每个凹坑 侧壁上有两个与水泵相通的注水孔；水垫浮箱前后方向两侧装有履带
式浆叶驱动装置，其高度根据滩涂淤泥的情况进行调整。
本实用新型的工作过程是在平台静止时，钻井的水垫浮箱坐在滩涂上，水垫浮箱底部除去凹坑以外的突出部分陷入淤泥中，滩涂上 的淤泥进入水垫浮箱底部的两个凹坑内，平台依靠突出部分与海底的 相互作用保持平稳；需要移动时，水泵经注水孔向浮箱底部的两个凹 坑注水，当凹坑顶面与淤泥之间水的压强大于水垫浮箱底部突出部分 对海底的压强时，凹坑顶面与淤泥之间的水就能绕过水垫浮箱底部陷 入淤泥中的突出部分排出。根据作用力与反作用力的关系，凹坑顶面 与淤泥之间的水具有很大压力，这个压力也作用在凹坑的顶面，形成 水垫浮压把整个平台向上托起，随着注水压力增大，当凹坑顶面与淤 泥之间水的压强达到水垫浮箱底部突出部分对海底的压强时，平台就 恰好处于浮起平衡状态，这样就大大的减小了水垫浮箱底部突出部分 对海底的压力，即履带式浆叶驱动装置需要承挡的实际重量得到减轻； 此时启动履带式浆叶驱动装置，使整个平台向前移动，由于水垫浮力 的作用，平台的前进阻力将大大减小。当海水深度达到足以浮起整个 平台时，启动履带式桨叶驱动装置，平台就可在水中自航；如果在"极 浅海"或滩涂区域，平台底部陷入淤泥中，就可采用本实用新型水垫 浮箱自行的方式移动，直到预定井位。
本实用新型的有益效果是(1)、该钻井平台可以不需要依靠外加 拖动设备就可以在滩涂上自行移动，操作不受局限，效率高、成本低。 (2)、移动过程不受海水深浅影响，适用范围广泛。在浅水区可以直 接依靠履带式桨叶驱动装置进行移动，在"极浅海"或滩涂区域就可 以利用水垫浮箱自行的方式进行移动。(3)、水垫浮箱底部做成两个对 称的凹坑形状，静止坐底时更加稳定。以下结合附图和具体实施例子对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型水垫自行式海洋钻井平台的结构示意图。 图2为其A-A向俯视图。
图中l上层甲板、2立柱、3履带式桨叶驱动装置、4注水孔、5 水垫浮箱、6凹坑。
具体实施方式
在平台没有移动时，钻井的水垫浮箱5坐在滩涂上，水垫浮箱5底部除去凹坑6以外的突出部分陷入淤泥中，滩涂上的淤泥进入水垫 浮箱5底部的两个凹坑6内，平台依靠突出部分与海底的相互作用保 持平稳；需要移动时，水泵经注水孔4向浮箱底部的两个凹坑6注水， 当凹坑6顶面与淤泥之间水的压强大于水垫浮箱5底部突出部分对海 底的压强时，凹坑6顶面与淤泥之间的水就能绕过水垫浮箱5底部陷 入淤泥中的突出部分排出。根据作用力与反作用力的关系，凹坑6顶 面与淤泥之间的水具有很大压力，这个压力也作用在凹坑6的顶面， 形成水垫浮压把整个平台向上托起，随着注水压力增大，当凹坑6顶 面与淤泥之间水的压强达到水垫浮箱5底部突出部分对海底的压强时， 平台就恰好处于浮起平衡状态，这样就大大减小了水垫浮箱5底部突 出部分对海底的压力，即履带式浆叶驱动装置3需要承担的实际重量 得到减轻；此时启动履带式浆叶驱动装置3，使整个平台向前移动，由 于水垫浮力的作用，平台的前进阻力将大大减小。当海水深度达到足 以浮起整个平台时，启动履带式桨叶驱动装置3，平台就可在水中自航； 如果在"极浅海"或滩涂区域，平台底部陷入淤泥中，就可采用本实 用新型水垫浮箱自行的方式移动，直到预定井位。
假定整个钻井平台的重量为3000吨，水垫浮箱总的底面积为20 X40-800平方米，凹坑部分的面积为2X300=600平方米，则水垫浮 箱底部突出部分的面积为200平方米。当平台静止时，水垫浮箱底部 突出部分对海底的压强P为3000+200=15吨/平方米；当平台需要移 动时，水泵经注水孔向凹坑注水，使凹坑顶面与淤泥之间的压强pi上 升，当压强？1增加到水垫浮箱底部突出部分对海底的压强？1时，平台 就恰好处于浮起平衡状态，即P'二Pp有关系式200XPt+2X300 P, =3000，解得Pi二3.75吨/平方米；根据以上关系式可以知道P，的大小 只有平台静止时水垫浮箱底部突出部分对海底压强P的四分之一。所 以3000吨的平台只有750吨重量通过水垫浮箱底部突出部分作用在海 底上，即履带式桨叶驱动装置需要承担驱动的重量只有750吨，这样 就大大减小了平台移动阻力。
权利要求1、一种水垫自行式海洋钻井平台，由上层甲板(1)、立柱(2)、履带式浆叶驱动装置(3)、注水孔(4)、水垫浮箱(5)、凹坑(6)组成，其特征是，上层甲板(1)由四根立柱(2)支撑，立柱(2)下端与水垫浮箱(5)联结；水垫浮箱(5)底部有两个对称布置的凹坑(6)；每个凹坑(6)侧壁上有两个与水泵相通的注水孔(4)；水垫浮箱(5)前后方向两侧装有履带式浆叶驱动装置(3)。
2、 根据权利要求l所述的海洋钻井平台，其特征是履带式浆叶 驱动装置(3)高度根据滩涂淤泥的情况进行调整。
专利摘要本实用新型涉及一种用于浅海特别是0-10米“极浅海”或滩涂地区的水垫自行式海洋钻井平台。它能够克服“极浅海”或滩涂地区水浅、淤泥多、冰厚等原因造成滩海地区钻井平台难以移动的困难。本实用新型的技术方案是该钻井平台由上层甲板、立柱、履带式浆叶驱动装置、注水孔、水垫浮箱、凹坑组成。上层甲板由四根立柱支撑，立柱下端与水垫浮箱联结；水垫浮箱底部有两个对称布置的凹坑；每个凹坑侧壁上有两个与水泵相通的注水孔；水垫浮箱前后方向两侧装有履带式浆叶驱动装置，其高度可以根据滩涂淤泥的情况进行调整。该钻井平台可以在滩涂上自行移动，操作不受局限，效率高、成本低；移动过程不受海水深浅影响，适用范围广泛，可用于浅海油气钻井中。
文档编号B63B35/44GK201148193SQ20082006176
公开日2008年11月12日 申请日期2008年1月11日 优先权日2008年1月11日
发明者吴光武, 芳 杨 申请人:西南石油大学