TWI765113B - 浮式鑽掘機 - Google Patents

Abstract

本案提供一種浮式鑽掘機，其具有一船體、一主甲板、自該主甲板向下延伸之一上部圓柱形側區段、一上部截頭圓錐側區段、一圓柱形頸部區段、自該圓柱形頸部區段延伸之一下部橢圓形區段及緊固至一底表面之外部之一下部及一外部分的一鰭形附屬物。該上部截頭圓錐側區段位於該上部圓柱形側區段下方且經維持為高於針對一運輸深度之吃水線且部分低於針對該浮式鑽掘機之一操作深度之該吃水線。

Description

浮式鑽掘機

相關申請之交互參照

本申請主張2015年10月26日提交的同在申請中之國家階段申請PCT/US2015/057397之優先權及權益，該申請主張2014年10月27日提交的題目為「BUOYANT STRUCTURE」之美國專利申請第14/524,992號之優先權，美國專利申請第14/524,992號為2013年12月13日提交的題目為「BUOYANT STRUCTURE」、作為美國專利第8,869,727號於2014年10月28日發佈之已發佈美國專利申請第14/105,321號之部份接續案，美國專利申請第14/105,321號為2012年2月9日提交的題目為「STABLE OFFSHORE FLOATING DEPOT」、作為美國專利第8,662,000號於2014年3月4日發佈之已發佈美國專利申請第13/369,600號之部份接續案，美國專利申請第13/369,600號為2010年10月28日提交、作為美國專利第8,251,003號於2012年8月28日發佈之已發佈美國專利申請第12/914,709號之部份接續案，美國專利申請第12/914,709號申請主張2009年11月8日年提交的美國臨時專利申請第61/259,201號及2009年11月18日年提交的美 國臨時專利申請第61/262,533號之權益；且主張2011年8月9日提交的美國臨時專利申請第61/521,701號之權益，該等兩個申請皆期滿。此等參考在此被全部併入。

發明領域

本實施例大體係關於浮式鑽掘機，且更特定言之，係關於用於浮式鑽掘、生產、儲存及卸載(FDPSO)船舶之船體設計及卸載系統。

發明背景

頒予給Haun且被以引用的方式併入之美國專利第6,761,508號(「'508專利」)與本發明相關，且提供關於諸如深水油及/或氣體生產之海上能量系統之開發的以下背景資訊。在海下井與主平台之間通常需要長流動線、電力電纜及控制管纜。延長的長度造成能量損失、壓力下降及生產困難。用於深水應用的結構之成本高，且歸因於製造其之外面位置，成本通常有所增加。與深水海上操作相關聯之其他困難自影響人員及效率(尤其當與罐中之液體動力學有關時)之鑽井浮船運動產生。與海上石化操作相關聯的主要與運動有關之問題隨著大型臥式容器而出現，在臥式容器中，液面振盪且將錯誤信號提供至液面器具，從而引起處理之關停及操作之總體效率低下。

可加以修改以用於改良系泊之鑽井浮船之運動特性的主要要素為吃水、水線面面積及其吃水改變速率、重心(CG)之位置、小幅度橫搖及縱搖運動發生之定傾 中心高度、風、水流及波浪作用之鋒面及形狀、接觸充當系泊元件之海床的管及線纜之系統回應及增添之質量及阻尼之水動力參數。

後者值係藉由在鑽井浮船之詳細特徵及船體附屬體上積分之位流方程的複雜解來判定，且接著針對位源強度同時解出。

本文中很重要地注意到，允許增添之質量及/或阻尼針對某一條件「轉變」的特徵之增添需要可組合地修改若干特徵，或更佳地，以獨立方式，以提供所要的性質。若船舶擁有垂直軸向對稱性，則最佳化經極大地簡化，軸向對稱性將六個運動自由度減少至四個(亦即，橫搖=縱搖=擺運動，擺動=波動=側向運動，偏轉=旋轉運動，且起伏=垂直運動)。

若可去耦水動力設計特徵以將過程線性化且使理想解搜尋容易，則其進一步簡化。

‘508專利提供具有改良之水動力特性及在延伸之深度中系泊之能力的海上浮式設施，藉此提供在深水中之衛星平台，從而導致自海下採油樹至平台設施的較短之流動線、線纜及控制管纜。該設計併有可縮回中心總成，該總成含有增強水動力之特徵且允許在數量及大小方面整合使用垂直分離器，從而提供個別全時間井流監視及延長之滯水時間的機會。

在'508專利中描述的船舶之主要特徵為在船體內之可縮回中心總成，其可在現場升高或降低以允許在 淺水區中之運輸。該可縮回中心總成提供縱搖運動阻尼之方式、用於可選壓艙物、儲存、垂直壓力或儲存容器之併入的大容積空間，或用於部署駕駛或遙控載具(ROV)視訊操作的位於中心之月池(而不需要增添之支援船)。

在'508專利中描述的船舶之水動力運動改良由以下各者提供：基本船體組配；在船底處的延長之裙板及徑向鰭板；用基底及中間安裝之水動力裙板及鰭板延長可縮回中心段的(在現場降低之)中心總成；低於降低重心之船體甲板的分離器之質量；及在船底處重心附近的鋼懸鏈立管、線纜、控制管纜及系泊索之附接。提到之特徵改良船舶穩定性，且提供增大的增添質量及阻尼，此改良在環境裝載下的系統之總回應。

'508專利中描述的船舶之船體之平面圖展示六角形形狀。將Srinivasan列為發明者之美國專利申請公開案第2009/0126616號以平面圖展示具有八角形船體之浮式鑽掘機。

Srinivasan浮式鑽掘機在其申請專利範圍中特性化為具有多邊形外部側壁組配，伴有尖銳稜角以切割冰片，抵抗且破壞冰，及將冰脊移動遠離船舶。

頒予給Smedal等人且被以引用的方式併入之美國專利第6,945,736號(「'736專利」)係針對由半潛式平台主體組成之鑽掘及生產平台，該半潛式平台主體具有圓柱體之形狀，該圓柱體具有平底部及圓形橫截面。

'736專利中之船舶在圓柱體之下部部分中具 有周邊圓形切口或凹口，且本專利敘述該設計提供縱搖及橫搖移動之減小。因為浮式鑽掘機可連接至生產立管，且一般而言，需要穩定，甚至在風暴條件期間，所以存在對於船舶船體設計之改良的需求。

另外，存在對於自浮式鑽掘機卸載產品至輪船或油船過程中之改良之需求，輪船或油船將產品自浮式鑽掘機運輸至岸上設施。

作為卸載系統之部分，懸鏈式錨腿系泊(CALM)浮標通常錨固於浮式鑽掘機附近。頒予給Hampton之美國專利第5,065,687號提供在卸載系統中的浮標之實例，其中該浮標錨固至海床以便提供距附近浮式鑽掘機之最小距離。

在此實例中，一對線纜將浮標附接至浮式鑽掘機，且卸載軟管自浮式鑽掘機延伸至浮標。油船臨時系泊至浮標，且軟管自油船延伸至浮標，用於經由連接穿過浮標之軟管自浮式鑽掘機接收產品。若在卸載期間出現不利天氣條件(諸如，具有大風速之風暴)，則歸因於由作用於油輪之風及水流力引起的油輪之移動，可出現問題。因此，亦存在對於通常在將儲存於浮式鑽掘機上之產品轉移至油輪過程中使用之卸載系統之改良之需求。

發明概要

各種實施例提供一種浮式鑽掘機，其包含：(a)一船體，其具有為圓形或多邊形之一船體平面圖，其中該船體 包含：(i)一底表面；(ii)一頂部甲板表面；及(iii)在該底表面與該頂部甲板表面之間嚙合之至少兩個連接之區段，該至少兩個連接之區段串聯接合且關於一垂直軸對稱組配，其中該等連接之區段中之一者自該頂部甲板表面朝向該底表面向下延伸，該至少兩個連接之區段包含以下中之至少兩者：(1)在剖面或剖視圖中具有自該頂部甲板表面延伸之一傾斜側的一上部部分；(2)在剖面圖中之一圓柱形頸部區段；及(3)在剖面圖中具有自該圓柱形頸部區段延伸之一傾斜側的一下部圓錐形區段；及(b)至少一個延伸鰭板，其中一上部鰭板表面朝向該底表面傾斜且緊固至該船體並自該船體延伸，該至少一個延伸鰭板經組配以提供經由線性及平方阻尼之水動力效能，且其中該船體將具有經由線性及平方阻尼的改良之水動力效能之增添之質量提供至該船體，且其中該浮式鑽掘機不需要一可縮回中心柱來控制縱搖、橫搖及起伏。

10:浮式鑽掘機

11、82g:底表面

12、12h、12p、82、212、231、232a、232b:船體

12a、12i、82a:頂部甲板表面

12b:上部圓柱形部分

12c、12j、12s、82c:上部圓錐形區段

12d、12k:圓柱形頸部區段

12e、12m、12t、82e:下部圓錐形區段

12f、12n、12u、82f:下部圓柱形區段

12q:頂部甲板

12r、82b:上部圓柱形區段

12v:底板

12w:外側上部壁

12x:空腔或凹口

14:中心柱

16、16a、16b、16c、16d、88a、88b、88c、88d:錨索

18:鋼索

20:軟管

20a:油輪端

20c:最下部圓柱形部分

24:質量阱

40、60:可移動鋼索連接

41a、41b、41c、41d:矩形開口

42:管狀通道

44a、44b、44c、44d:支座

45a、45b:垂直壁

45c:內壁

45d:短水平壁

46:吊運車

46e:基板

46a、46b、46c、46d、46f、46g:輪

47j、47k、47l、47m:輪軸

48、52:鉤環

50:板

50a、50b:孔洞

51a、51b:雙連接點

51c:雙端

54:銷

70a、70b:捲軸

72:第二軟管及軟管捲軸

82i:中央垂直罐

82j:環形罐

82k:外環形罐

82m:罐

83h:內環形罐

84:鰭板

84a、84b、84c、84d:鰭板區段

84e:底部邊緣

84f:斜邊

84g:底部邊緣之遠端

86a、86b、86c、86d:間隙

90a、90b、90c、90d、90e、90f、90g、90h、90i、90j、90k、90l、P1、P2、P3:生產立管

92:中心區段

94a、94b、94c、94d、96a、96b、96c、96d、96e、96f、96g、96h、96i、96j、96k、96l:徑向支撐部件

120a、120b、252a、252ae:開口

210:漂浮結構

212a:主甲板

212b:上部圓柱形側區段

212c:下部向內逐漸變小之截頭圓錐側區段

212d:下部截頭圓錐側區段

212e:下部橢圓形區段

212f:橢圓形龍骨

212g:向內逐漸變小之上部截頭圓錐側區段

213:超結構

214:上部截頭圓錐部分

216、216a、216f、216j:懸鏈系泊索

224d、224h:動態可移動補給機構

230:隧道

234a、234b:可關閉門

235:隧道底板

238a:次級板

243:主板

250:飛機庫

251:控制塔

253:起重機

254:直升飛機場

257:動態位置系統

258:住艙與船員艙

260:停泊設施

270:通行深度

271:操作深度

284:鰭形附屬物

299a、299b、299c、299d:推進器

2100:垂直軸

2116:可移動之擺錘

2200:艦艇

2228:圓柱形頸部

T:油輪

H:高度

H1、H2、H3、H4:垂直高度

D1:第一直徑

D2:第二直徑

D3:第三直徑

當結合附圖考慮以下闡述的例示性實施例之詳細描述時，可獲得對本發明之更好理解，在附圖中：圖1為根據本發明的浮式鑽掘機及系泊至該浮式鑽掘機之一油輪之俯視圖。

圖2為圖1之浮式鑽掘機之側視圖。

圖3為圖2中展示的浮式鑽掘機之側視圖之放大且更詳細之型式。

圖4為圖1中展示的浮式鑽掘機之俯視圖之 放大且更詳細之型式。

圖5為根據本發明的用於浮式鑽掘機之船體之一替代實施例之側視圖。

圖6為根據本發明的用於浮式鑽掘機之船體之一替代實施例之側視圖。

圖7為根據本發明的浮式鑽掘機之一替代實施例之側視圖，展示收納於穿過浮式鑽掘機之船體之孔中的中心柱。

圖8為如沿著線8-8看到的圖7之中心柱之橫截面。

圖9為根據本發明的展示中心柱之一替代實施例的圖7之浮式鑽掘機之側視圖。

圖10為如沿著線10-10看到的圖9之中心柱之橫截面。

圖11為根據本發明的如沿著圖9中之線10-10將看到的中心柱及質量阱之一替代實施例。

圖12為根據本發明的一可移動鋼索連接之俯視圖。

圖13為如沿著線13-13看到的呈部分橫截面的圖12之可移動鋼索連接之側視圖。

圖14為如沿著線14-14看到的呈部分橫截面的圖13之可移動鋼索連接之側視圖。

圖15為根據本發明的一船舶之側視圖。

圖16為如沿著線16-16看到的圖15之船舶之 橫截面。

圖17為以橫截面展示的圖15之側視圖。

圖18為如沿著圖17中之線18-18看到的圖17之船舶之橫截面。

圖19為漂浮結構之透視圖。

圖20為漂浮結構之船體之垂直輪廓圖。

圖21為在操作深度下的浮式漂浮結構之放大透視圖。

圖22為動態可移動補給機構中之一者之升高透視圖。

圖23為漂浮結構之船體中的Y形隧道之俯視圖。

圖24為具有一圓柱形頸部之漂浮結構之側視圖。

圖25為具有一圓柱形頸部之漂浮結構之詳圖。

圖26為在運輸組配中的具有一圓柱形頸部之漂浮結構之剖視圖。

以下參看列出之圖描述本發明實施例。

較佳實施例之詳細說明

在詳細解釋本設備之前，應理解，該設備不限於特定實施例，且其可以各種方式實踐或進行。

本文中揭示之具體結構及功能細節不應被 解釋為限制性，而應僅僅被解釋為申請專利範圍之基礎，且解釋為用於教示熟習此項技術者以不同方式使用本發明之代表性基礎。

本發明提供具有若干替代性船體設計、若干替代性中心柱設計及用於卸載之一可移動鋼索系統之一浮式鑽掘機，此允許油輪在關於浮式鑽掘機之廣泛弧面上定風向標。

該浮式鑽掘機具有一船體，船體具有為圓形或多邊形之一船體平面圖。船體具有一底表面、頂部甲板表面及嚙合底表面與頂部甲板表面之至少兩個連接之區段。

該等連接之區段串聯接合，且圍繞垂直軸與自頂部甲板表面朝向底表面向下延伸的連接之區段中之一者對稱地組配。

連接之區段含有以下中之至少兩者：在平面圖中具有自頂部甲板表面延伸之一傾斜側的一上部部分、在平面圖中之一圓柱形頸部區段及在平面圖中具有自該圓柱形頸部區段延伸之一傾斜側的一下部圓錐形區段。

在各種實施例中，浮式鑽掘機可包括形成下部圓錐形區段之多個傾斜連接之側，每一傾斜連接之側具有以下中之至少一者：每一傾斜側之相同角度及每一傾斜側之不同角度。舉例而言，浮式鑽掘機可包括在該等多個傾斜連接之側之間的一傾斜延伸段。該傾斜延伸段可包括多個段，其可具有不限制總體結構之大量傾斜組配。

該浮式鑽掘機亦具有至少一個延伸鰭板，其中一上部鰭板表面朝向底表面傾斜且緊固至船體並自船體延伸。

該鰭板經組配以提供經由線性及平方阻尼之水動力效能。

該浮式鑽掘機之船體提供增添之質量，具有經由線性及平方阻尼之水動力效能。

線性阻尼及平方阻尼皆為用於使不可壓縮均質牛頓流體中之浮式主體之水動力表現合格之經驗方法。在各種實施例之上下文中，浮式鑽掘機之鰭板及船體各自按提供經由線性及平方阻尼之水動力效能的一方式設計及組配，其涉及藉由用於判定黏性阻尼之準確估計的數值方法(線性或非線性方法)進行之數值評估及實驗。

此等特性防止浮式鑽掘機需要一可縮回中心柱來控制縱搖、橫搖及起伏。換言之，根據各種實施例之浮式鑽掘機可有利地免於具有可縮回中心柱來控制縱搖、橫搖及起伏。

現轉至該等圖，根據本發明，在圖1中以平面圖且在圖2中以側視圖展示浮式鑽掘機。浮式鑽掘機10具有一船體12，且一中心柱14可附接至船體12且向下延伸。

浮式鑽掘機10在水W中浮動，且可用於自地球提取的資源(諸如，包括原油及天然氣之碳氫化合物及諸如可藉由溶液採礦提取之礦物)之生產、儲存及/或卸載 中。浮式鑽掘機10可使用類似於造船之已知方法在岸上組裝，且拖至海上位置，通常在海上位置下方的土中之油田及/或氣田上方。

將扣緊至海床中之未展示的錨具之錨索16a-16d將浮式鑽掘機10系泊於所要的位置中。該等錨索大體被稱作錨索16，且彼此類似地相關的本文中描述之元件將共用一共同數字識別，且彼此由後綴字母來區分。

在浮式鑽掘機10之典型應用中，原油係自浮式鑽掘機10下方之海床下之土生產，轉移至船體12內且臨時儲存於船體12中，且卸載至油輪T用於運輸至岸上設施。

在卸載操作期間，油輪T由鋼索18臨時系泊至浮式鑽掘機10。軟管20在船體12與油輪T之間延伸，用於將原油及/或另一流體自浮式鑽掘機10轉移至油輪T。

圖3為浮式鑽掘機10之側視圖。

圖4為浮式鑽掘機10之俯視圖，且每一視圖較大，且展示分別比對應的圖2及圖1多之細節。

浮式鑽掘機10之船體12具有一頂部甲板表面12a(例如一圓形頂部甲板表面)、自甲板表面12a向下延伸之一上部圓柱形部分12b、自上部圓柱形部分12b向下延伸且向內逐漸變小之一上部圓錐形區段12c、自上部圓錐形區段12c向下延伸之一圓柱形頸部區段12d、自頸部區段12d向下延伸之一下部圓錐形區段12e及自下部圓錐形區段12e向下延伸之一下部圓柱形區段12f。下部圓錐形區段12e在本文中描述為具有倒圓錐之形狀，或描述為具有如 與上部圓錐形區段12c相對之倒圓錐形形狀，上部圓錐形區段12c在本文中描述為具有規則圓錐形形狀。浮式鑽掘機10較佳地浮動，使得水之表面與規則之上部圓錐形區段12c相交，此在本文中被稱作吃水線在規則圓錐形形狀上。

浮式鑽掘機10經較佳地裝載及/或壓艙以維持在規則之上部圓錐形區段12c之底部部分上的吃水線。

當浮式鑽掘機10經安裝且恰當地浮動時，經由任何水平面的船體12之橫截面較佳地具有一圓形形狀。

船體12可經設計及定大小以符合一特定應用之要求，且可向荷蘭海事研究院(Marin)請求服務以提供最佳化之設計參數以滿足對一特定應用之設計要求。

在此實施例中，上部圓柱形區段12b具有與頸部區段12d大致相同的高度，而下部圓柱形區段12f之高度為上部圓柱形區段12b之高度的約3或4倍大。下部圓柱形區段12f具有比圓柱形區段12b大之直徑。上部圓錐形區段12c具有比下部圓錐形區段12e大之高度。

圖5及圖6為展示船體之替代設計的側視圖。圖5展示一船體12h，其具有在當其向下延伸時向下逐漸變小的上部圓錐形區段12j之頂部部分上的一頂部甲板表面12i(例如一圓形頂部甲板表面)，該頂部甲板表面12i將基本上等同於頂部甲板表面12a。

圓柱形頸部區段12k附接至上部圓錐形區段12j之下部端，且自上部圓錐形區段12j向下延伸。下部圓錐形區段12m附接至頸部區段12k之下部端，且當向外張 開時自頸部區段12k向下延伸。

下部圓柱形區段12n附接至下部圓錐形區段12m之下部端，且自下部圓錐形區段12m向下延伸。

船體12h與船體12之間的顯著差異為，船體12不具有對應於在船體12中之上部圓柱形部分12b的一上部圓柱形部分。另外，上部圓錐形區段12j對應於上部圓錐形區段12c；頸部區段12k對應於頸部區段12d；下部圓錐形區段12m對應於下部圓錐形區段12e；且下部圓柱形區段12n對應於下部圓柱形區段12f。

下部圓柱形區段12n及下部圓柱形區段12f中之每一者具有一未展示之圓形底部甲板，但其類似於頂部甲板表面12a(例如該圓形頂部甲板表面)，惟中心區段14自圓形底部甲板向下延伸除外。

圖6為船體12p之側視圖，其具有看起來似頂部甲板表面12a之一頂部甲板12q。一上部圓柱形區段12r自頂部甲板12q向下延伸，且對應於上部圓柱形部分12b。

上部圓錐形區段12s附接至上部圓柱形區段12r之下部端，且當向內逐漸變小時向下延伸。上部圓錐形區段12s對應於圖1中之上部圓錐形區段12c。

圖6中之船體12p不具有對應於圖3中之圓柱形頸部區段12d的圓柱形頸部區段。取而代之，下部圓錐形區段12t之上部端連接至上部圓錐形區段12s之下部端，且下部圓錐形區段12t當向外張開時向下延伸。

圖6中之下部圓錐形區段12t對應於圖3中之 下部圓錐形區段12e。下部圓柱形區段12u在上部端處附接(諸如，藉由焊接)至下部圓錐形區段12t之下部端，且向下延伸，基本上大小及組配對應於圖3中之下部圓柱形區段12f。

底板12v(未展示)圍封下部圓柱形區段12u之下部端，且圖3中之船體12及圖5中之船體12h的下部端類似地由底板圍住，且該等底板中之每一者可經調適成容納對應於圖3中之中心柱14的一各別中心柱。

現轉至圖7至圖11，說明用於一中心柱之替代實施例。

圖7為根據本發明的經部分切掉以展示中心柱14之浮式鑽掘機10之側視圖。浮式鑽掘機10具有一頂部甲板表面，該頂部甲板表面具有一開口120b，中心柱14可穿過該開口120b。在此實施例中，中心柱14可縮回，且中心柱14之上部端可抬升高於頂部甲板表面。

若中心柱14充分縮回，則可將浮式鑽掘機10移動經由比在中心柱14充分延伸之情況下淺的水。

頒予至Haun之美國專利第6,761,508號提供相關於此及本發明之其他態樣的另外細節，且全部被以引用之方式併入。

圖7展示部分縮回之中心柱14，且中心柱14可延伸至上部端位於浮式鑽掘機10之一最下部圓柱形部分20c內的一深度。

圖8為如沿著圖7中之線8-8看到的中心柱14 之橫截面，且圖8展示位於中心柱14之底部端上的一質量阱24之平面圖。在此實施例中展示為在其平面圖中具有六角形形狀之質量阱24以水負重，以用於當浮式鑽掘機10浮動在水中且經受風、波浪、水流及其他力時使其穩定。中心柱14在圖8中展示為具有六角形橫截面，但此為一設計選擇。

圖9為根據本發明的經部分切掉以展示中心柱14之圖7之浮式鑽掘機10之側視圖。中心柱14比圖7中之中心柱14短。

上部端中心柱14可在浮式鑽掘機10中之開口120b內上或下移動，且藉由中心柱14，可操作浮式鑽掘機10，其中中心柱14僅突出於浮式鑽掘機10之底部下方幾米或數米。

可用水填充以使浮式鑽掘機10穩定之質量阱24緊固至中心柱14之下部端。

圖10為如沿著圖9中之線10-10看到的中心柱14之橫截面。在中心柱之此實施例中，中心柱14具有正方形橫截面，且質量阱24在圖10之平面圖中具有八角形形狀。

在如沿著線10-10看到的圖9中之中心柱之一替代實施例中，中心柱14及質量阱24在圖11中以平面圖展示。在此實施例中，中心柱14在其橫截面中具有三角形形狀，且質量阱24在俯視圖中具有圓形形狀。

返回至圖3，浮式鑽掘機船體12具有以假想 線展示之一空腔或凹口12x，其為通往浮式鑽掘機之船體12之下部圓柱形區段12f的一底部部分之一居中開口。

中心柱14之上部端基本上突出至凹口12x之完全深度內。在圖3中說明之實施例中，中心柱14有效地自下部圓柱形區段12f之底部懸挑，非常像錨固於孔洞中之支柱，但其中中心柱14向下延伸至浮式鑽掘機之船體浮動著之水中。

用於含有水重以使船體穩定之質量阱24附接至中心柱14之下部端。已描述中心柱之各種實施例；然而，中心柱係可選的，且可全部消除，或用自浮式鑽掘機10之底部突出且幫助使船舶穩定之不同結構替換。

圖3中說明之浮式鑽掘機10的一個應用在碳氫化合物(諸如，原油及天然氣及相關聯之流體，及可自土及/或水提取或採集之礦物或其他資源)之生產及儲存中。

如圖3中展示，生產立管P1、P2及P3為管或管道，例如，經由該等管或管道，原油可自土內深處流動至浮式鑽掘機10，浮式鑽掘機10在船體內之罐內具有大儲存容量。在圖3中，生產立管P1、P2及P3經說明為位於船體之外側表面上，且生產物將經由頂部甲板表面12a中之開口流動至船體12內。

一替代性配置可用於在圖7及圖9中展示之浮式鑽掘機10中，其中使生產立管位於開口120a及120b內係可能的，開口120a及120b提供自浮式鑽掘機10之底部至浮式鑽掘機10之頂部的開放通道。生產立管在圖7及圖9 中未展示，但可位於船體之外側表面上或開口120b內。生產立管之上部端可端接於關於船體之所要的位置處，使得生產物直接流動至船體內之所要的儲存罐內。

圖7及圖9之浮式鑽掘機10亦可用以鑽孔至土內以發現或提取資源(特定言之，諸如原油及天然氣之碳氫化合物)，從而使船舶為浮式鑽掘機。

對於此應用，質量阱24將具有自頂表面至底表面11之一中心開口，鑽柱可穿過該中心開口，其為亦可用於在浮式鑽掘機10中之開口120b內容納生產立管之結構設計。

一起重機(未展示)將提供於浮式鑽掘機10之頂部甲板表面上，用於處置、降低、旋轉及升高鑽管及組裝之鑽柱，鑽管及鑽柱將自起重機向下延伸經由浮式鑽掘機10中之開口120b，經由中心柱14之內部部分，經由質量阱24中之中心開口(未展示)，經由水，且至下方海床內。

在成功完成鑽孔後，可安裝生產立管，且諸如原油及/或天然氣之資源可收納且儲存於位於浮式鑽掘機內之罐容量中。

將Srinivasan列為單獨發明者之美國專利申請公開案第2009/0126616描述用於油及水壓艙儲存的在浮式鑽掘機之船體中之罐容量之配置，且被以引用的方式併入。在本發明之一個實施例中，可使用諸如赤鐵礦與水之漿料之重壓艙物，較佳地，在外壓艙罐中。

漿料係較佳的，較佳地，1份赤鐵礦與3份 水，但可使用諸如混凝土之永久壓艙物。可使用具有重骨料(諸如，赤鐵礦、重晶石、褐鐵礦、磁鐵礦、鋼衝壓件及丸粒)之混凝土，但較佳地，以漿料形式使用高密度材料。本發明之浮式鑽掘、生產、儲存及卸載船舶之鑽掘、生產及儲存態樣已因此經描述，剩下浮式鑽掘機之卸載功能。

轉至本發明之浮式鑽掘機之卸載功能，圖1及圖2說明藉由鋼索18系泊至浮式鑽掘機10之運輸油輪T，鋼索18為繩或線纜，且軟管20已自浮式鑽掘機10延伸至油輪T。

浮式鑽掘機10經由錨索16a、16b、16c及16d錨固至海床，而油輪T之位置及定向受到風向及風力、波浪作用及水流之力及方向影響。因此，油輪T關於浮式鑽掘機10定風向標，因為其船首系泊至浮式鑽掘機10，而其船首柱移動成由力的平衡判定之對準。隨著歸因於風、波浪及水流之力改變，油輪T可移動至由假想線A指示之位置，或至由假想線B指示之位置。萬一有使油輪T朝向浮式鑽掘機10而非遠離浮式鑽掘機10移動的淨力之改變，則拖船或臨時錨固系統(其中之任一者皆未展示)可用以保持油輪T距浮式鑽掘機10最小之安全距離，使得鋼索18保持繃緊。

若風、波浪、水流(及任何其他)力保持平靜且恆定，則油輪T將定風向標至作用於油輪之所有力處於平衡之位置，且油輪T將保持處於彼位置中。然而，在自然環境中，情況通常並非如此。特定言之，風向及風度或 風力時時地在改變，且作用於油輪T之力的任何改變使油輪T移動至各種力再次處於平衡之不同位置。因此，隨著作用於油輪T之各種力(諸如，歸因於風波及水流作用之力)改變，油輪T相對於浮式鑽掘機10移動。

圖12至圖14結合圖1及圖2說明根據本發明的在浮式鑽掘機10上之一可移動鋼索連接40，其幫助容納運輸油輪相對於浮式鑽掘機10之移動。

圖12至圖14以部分橫截面描繪可移動鋼索連接40之平面圖。

圖12至圖14描繪可移動鋼索連接40在一個實施例中包含：一幾乎完全圍封之管狀通道42，其具有一矩形橫截面及在船體12b之側壁上的一縱向槽；一組支座，包括支座44a及44b，其將管狀通道42水平連接至圖1至圖4中之船體12的外側上部壁12w；一吊運車46，其在管狀通道42內捕獲且可移動；一吊運車鉤環48，其附接至吊運車46且提供一連接點；及一板50，其經由平鉤環52樞轉附接至吊運車鉤環48。板50具有一大體三角形形狀，其中三角形之頂點經由穿過平鉤環50中之孔洞的一銷54附接至平鉤環52。板50具有鄰近三角形之另一點之孔洞50a，及鄰近三角形之最後一個點之孔洞50b。

圖12至圖14描繪與雙連接點51a及51b端接之鋼索18，雙連接點51a及51b藉由分別穿過孔洞50a及50b而連接至板50。替代地，可消除雙端51b及51c、板50及/或鉤環52，且鋼索18可直接連接至鉤環48，且鋼索18 連接至吊運車46之方式的其他變化係可得到的。

圖13為如沿著圖12中之線13-13看到的呈部分橫截面的可移動鋼索連接40之側視圖。

管狀通道42之側視圖以橫截面展示。管狀通道之壁可具有相對高之一槽，以及一垂直外壁，及在高度上相等的對置內壁之一外側表面。

支座44a、44b附接(諸如，藉由焊接)至內壁45c之外側表面。一對對置的相對短水平壁45d與45e在垂直壁45b與45a之間延伸，以使管狀通道42之圍封完整，惟垂直壁具有幾乎延伸管狀通道42之完全長度的水平縱向槽除外。

圖12至圖14為具有處於部分橫截面中之管狀通道42之側視圖，以便展示吊運車46之側視圖。吊運車46包含一基板46e，其具有四個矩形開口41a-41d，用於分別收納四個輪46a-46d，該等輪分別安裝於經由支座附接至底板46a之四個輪軸47j-47m上。

油輪T經由鋼索18系泊至圖1至圖4中之浮式鑽掘機10，鋼索18經由板50及鉤環48及52附接至可移動吊運車46。當風、波浪、水流及/或其他力作用於油輪T時，油輪T可按弧形圍繞浮式鑽掘機10以由鋼索18之長度判定的半徑移動，此係因為吊運車46在管狀通道42內之一水平面中自由地來回搖動。

如在圖4中最佳地看出，管狀通道42圍繞浮式鑽掘機10之船體12按約90度弧形延伸。管狀通道42具有 對置端，其中之每一者經圍封以用於提供用於吊運車之擋塊。管狀通道42具有匹配船體12之外側壁12w之曲率半徑的一曲率半徑，此係因為支座44a、44b、44c及44d長度相等。吊運車46在管狀通道42之端部之間在圍封之管狀通道42內來回搖動。支座44a、44b、44c及44d將管狀通道與船體12之外側壁12w分隔開，且軟管20及錨索16c穿過在管狀通道42之外壁12w與內側壁42c之間界定的一空間。

通常，風、波浪及水流力將把油輪T定位於關於浮式鑽掘機10之一位置中，本文中被稱作浮式鑽掘機10之下風處。鋼索18在風、波浪及水流作用將試圖移動油輪T遠離靜止之浮式鑽掘機10及在靜止之浮式鑽掘機10之下風處移動油輪T的力施加於油輪T時繃緊且受拉。歸因於抵消吊運車46移動之趨勢的力之平衡，吊運車46結果擱置於管狀通道42內。在風向改變後，油輪T相對於浮式鑽掘機10移動，且隨著油輪T移動，吊運車46將在管狀通道42內搖動，其中輪46f及46g經壓靠管狀通道42之壁之內側表面。隨著風在其新的固定方向上繼續，吊運車46將定在管狀通道42內，其中使吊運車46搖動之力經抵消。可使用一或多個拖船來限制油輪T之運動，以防止油輪T移動得過於靠近浮式鑽掘機10或環繞浮式鑽掘機10，諸如，歸因於風向之實質改變。

為了在適應風向過程中之靈活性，浮式鑽掘機10較佳地具有定位於可移動鋼索連接40之相對處的一 第二可移動鋼索連接60。油輪T可系泊至可移動鋼索連接40或至可移動鋼索連接60，此取決於哪一個更好地適應在浮式鑽掘機10之下風處的油輪T。可移動鋼索連接60基本上與可移動鋼索40在設計及構造上相同，其中其自己的有槽管狀通道及陷落之自由搖動吊運車具有經由管狀通道中之槽突出之一鉤環。

咸信每一可移動鋼索連接40及60能夠容納油輪T在約270度弧形內之移動，因此在單一卸載操作(藉由吊運車在可移動鋼索連接中之一者內之移動)期間及自一個卸載操作至另一個(藉由能夠在對置可移動鋼索連接之間選擇)時，提供大量靈活性。

風、波浪及水流作用可將大量力施加於油輪T上，特定言之，在風暴或狂風期間，風暴或狂風又將大量力施加於吊運車46上，吊運車46又將大量力施加於管狀通道42之有槽壁(圖13)上。槽42使壁變弱，且若施加足夠力，則壁可彎曲，可能將槽42a打開得足夠寬以用於吊運車46扯離管狀通道42。

管狀通道42將需要經設計及建置以承受預期之力。可建造在管狀通道42內之內稜角以用於加固，且使用具有球形形狀之輪可為有可能的。管狀通道僅為用於提供一可移動鋼索連接之一個方式。具有附接至一中央腹板之對置凸緣的一I形梁可用作軌道，替代管狀通道，其中吊運車或其他搖動或滑動裝置陷落至外側凸緣或可在外側凸緣上移動。可移動鋼索連接類似於門式起重機，惟門式 起重機經調適成容納垂直力除外，而可移動鋼索連接需要經調適成容納經由鋼索18施加之水平力。

任一類型之軌道、通道或軌路可用於可移動鋼索連接中，其限制條件為吊運車或任一種類之搖動、可移動或滑動裝置可在該軌道、通道或軌路上縱向移動，但另外陷落於該軌道、通道或軌路上。以下專利針對其教示之全部內容及特定言之針對其教示關於如何設計及建置一可移動連接之內容而被以引用的方式併入。題目為「Amusement Ride and Self-propelled Vehicle Therefor」且頒予給Elliott等人之美國專利第5,595,121號、題目為「Variably Curved Track-Mounted Amusement Ride」且頒予給Checketts等人之美國專利第6,857,373號、題目為「Monorail System」且頒予給Morsbach等人之美國專利第3,941,060號、題目為「Self-propelled Trolley and Supporting Track Structure」且頒予給Dehne等人之美國專利第4,984,523號及題目為「Material Handling System Enclosed Track Arrangement」且頒予Traubenkraut等人之美國專利第7,004,076號皆針對所有目的被以引用的方式全部併入。如本文中及在被以引用的方式併入之專利中所描述，可使用多種方式來抵抗水平力(諸如，自油輪T經由鋼索18施加於浮式鑽掘機10上)，同時提供側向移動，諸如，藉由吊運車46在陷落於管狀通道42內同時水平來回地搖動。

風、波浪及水流將許多力施加於本發明之 FDPSO或浮式鑽掘機上，此引起垂直上下運動或起伏，外加其他運動。

生產立管為自海床上之井口延伸至FDPSO或浮式鑽掘機(其在本文中通常被稱作浮式鑽掘機)之管或管道。生產立管可固定至海床或固定至浮式鑽掘機。在浮式鑽掘機上起伏可對生產立管施加交替之拉力及壓力，此可造成生產立管中之疲勞及故障。本發明之一個態樣為使浮式鑽掘機之起伏最小化。

圖15為根據本發明的一浮式鑽掘機10之側視圖。浮式鑽掘機10具有一船體82及一頂部甲板表面82a(例如一圓形頂部甲板表面)，且當船體82正浮動且靜止時，穿過任一水平面的船體82之一橫截面較佳地具有圓形形狀。

一上部圓柱形區段82b自甲板表面82a向下延伸，且一上部圓錐形區段82c自上部圓柱形區段82b向下延伸，且向內逐漸變小。浮式鑽掘機10可具有一圓柱形頸部區段82d，其自上部圓錐形區段82c向下延伸，此使其更類似於圖3中之浮式鑽掘機10，但其並非圖3中之浮式鑽掘機10。取而代之，下部圓錐形區段82e自上部圓錐形區段82c向下延伸，且向外張開。下部圓柱形區段82f自下部圓錐形區段82e向下延伸。船體82具有一底表面82g。

下部圓錐形區段82e在本文中描述為具有倒圓錐之形狀，或描述為具有如與上部圓錐形區段82c相對之倒圓錐形形狀，上部圓錐形區段82c在本文中描述為具 有規則圓錐形形狀。將浮式鑽掘機10展示為浮動，使得當裝載及/或壓艙時，水之表面與上部圓柱形部分82b相交。在此實施例中，上部圓錐形區段82c具有比下部圓錐形區段82e實質上大之垂直高度，且上部圓柱形區段82b具有比下部圓柱形區段82f稍微大之垂直高度。

為了減小起伏或另外使浮式鑽掘機10穩定，將一組鰭板84附接至下部圓柱形區段82f之下部及外部分，如在圖15中所展示。

換言之，至少一個延伸鰭板(例如，該組鰭板84)可包括增添之質量，從而導致改良浮式鑽掘機之起伏控制的額外流體移位。該至少一個延伸鰭板附接至該結構(亦即，浮式鑽掘機之船體)，且能夠用水流管理水動力向下力之影響，同時提供線性/平方阻尼。與習知鰭板(例如，徑向鰭板)大不相同，該至少一個延伸鰭板經按以下一方式定大小及成形：該至少一個延伸鰭板能夠安全地附接至主船體結構。

圖16為如將沿著圖15中之線16-16看到的浮式鑽掘機10之橫截面。如可在圖16中看出，鰭板84包含四個鰭板區段84a、84b、84c及84d，其由間隙86a、86b、86c及86d(共同地被稱作間隙86)相互分開。間隙86為鰭板區段84a、84b、84c及84d之間的空間，其提供在船體82之外部上容納生產立管及錨索而不接觸鰭板84之位置。

圖15及圖16中之錨索88a、88b、88c及88d分別收納於間隙86a、86b、86c及86d中，且將浮式鑽掘 機10緊固至海床。生產立管90a、90b、90c、90d、90e、90f、90g、90h、90i、90j、90k及90l收納於間隙86a-c中，且將諸如原油、天然氣及/或經瀝波礦物之資源自海床下之土遞送至在浮式鑽掘機10內之罐容量。中心區段92自船體82之底部82g延伸。

圖17為呈垂直橫截面的圖15之立視圖，其以橫截面展示船體82內之罐容量之簡化視圖。將流過生產立管的生產之資源儲存於內環形罐中。

可將中央垂直罐82i用作分離器容器，諸如，用於分離油、水及/或氣，及/或用於儲存。

具有與上部圓錐形區段82c及下部圓錐形區段82e之形狀一致的一外側壁之環形罐82j可用以盛放壓艙水及/或儲存生產之資源。在此實施例中，外環形罐82k為一空穴，其具有在其頂部由下部圓錐形區段82e及下部圓柱形區段82f與一垂直內側壁及一水平下部底壁一起界定的一不規則梯形之橫截面，但罐82k可用於壓艙及/或儲存。

成形似具有正方形或矩形橫截面之墊圈或甜甜圈之圓環形罐82m位於船體82之最下部及最外部部分中。罐82m可用於生產之資源及/或壓艙水之儲存。在一個實施例中，罐82m盛放赤鐵礦與水之漿料，且在再一實施例中，罐82m含有約1份赤鐵礦及約3份水。

用於減小起伏之鰭板84在圖17中以橫截面展示。鰭板84之每一剖面在垂直橫截面中具有直角三角形 之形狀，其中90°角位置鄰近船體82之下部圓柱形區段82f之最下部外側壁，使得三角形形狀之底部邊緣84e與船體82之底表面82g共面，且三角形形狀之斜邊84f自三角形形狀之底部邊緣84e之遠端84g向上且向內延伸以在僅比下部圓柱形區段82之外側壁之最下部邊緣稍微高之一點處附接至下部圓柱形區段82f之外側壁，如可在圖17中看出。

可能需要一些實驗來對鰭板84定大小，以為了最適宜之有效性。開始點為底部邊緣84e徑向向外延伸為下部圓柱形區段82f之垂直高度約一半之一段距離，且斜邊84f附接至下部圓柱形區段82f約自船體82之底部82g的下部圓柱形區段82f之垂直高度向上四分之一。另一開始點為，若下部圓柱形區段82f之半徑為R，則鰭板84之底部邊緣84e徑向向外延伸額外0.05 R至0.20 R，較佳地，約0.10 R至0.15 R，且更佳地，約0.125 R。

圖18為如沿著圖17中之線18-18看到的浮式鑽掘機及/或浮式鑽掘機80之船體82之橫截面。

徑向支撐部件94a、94b、94c及94d提供用於內環形罐83h之結構支撐，內環形罐83h展示為具有由徑向支撐部件94分開之四個隔間。徑向支撐部件96a、96b、96c、96d、96e、96f、96g、96h、96i、96j、96k及96l提供用於外環形罐82j以及罐82k及82m之結構支撐。外環形罐82j以及罐82k及82m由徑向支撐部件96劃分隔間。

根據本發明之浮式鑽掘機(諸如，該浮式鑽掘機)可在岸上製造，較佳地，使用習知輪船建造材料及技術 在造船廠製造。

浮式鑽掘機較佳地具有在平面圖中之圓形形狀，但建造成本可支持多邊形形狀，使得可使用平坦之平面金屬板，而非使板彎曲成所要的曲率。

本發明中包括具有一多邊形形狀之浮式鑽掘機之船體(在平面圖中具有刻面)，諸如，在頒予給Haun且被以引用的方式併入之美國專利第6,761,508號中所描述。

若選擇一多邊形形狀且若需要一可移動鋼索連接，則可設計具有一適當曲率半徑之管狀通道或軌道，且用適當支座安裝該管狀通道或軌道，以便提供可移動鋼索連接。若根據圖1至圖4中之浮式鑽掘機10之描述建造浮式鑽掘機，則可能較佳地，在無中心柱之情況下將浮式鑽掘機移動至其最終目的地，將浮式鑽掘機錨固於其所要的位置，且在已將浮式鑽掘機移動且錨固於適當位置後在岸上安裝中心柱。對於圖7及圖9中說明之實施例，將可能較佳地，當浮式鑽掘機在岸上時，安裝中心柱，將中心柱縮回至一最上部位置，且將浮式鑽掘機拖至其最終目的地，其中中心柱藉由充分縮回來安裝。在浮式鑽掘機定位於其所要的位置處後，可將中心柱延伸至一所要的深度，且在中心柱之底部上的質量阱可經填充以幫助使船體針對風、波浪及水流作用而穩定。

在浮式鑽掘機經錨固且其安裝另外完成後，其可用於鑽探測或生產井，其限制性條件為安裝了一 起重機，且其可用於資源或產品之生產及儲存。為了卸載已儲存於浮式鑽掘機上之流體貨物，使運輸油輪至浮式鑽掘機附近。參看圖1至4，吊索可儲存於捲軸70a及/或70b上。

吊索之一端可用信號槍自浮式鑽掘機10射擊至油輪T且由油輪T上之人員抓住。吊索之另一端可附接至鋼索18之油輪端(圖2)，且油輪上之人員可將鋼索18之鋼索端18c拉動至油輪T，在油輪T，其可附接至油輪T上之一適當結構。

油輪T上之人員可接著將吊索之一端射擊至浮式鑽掘機上之人員，其將吊索之彼端鉤至軟管20之油輪端20a(圖2)。油輪上之人員可接著將軟管20之油輪端拉動至油輪且將其扣緊至在油輪上之一適當連接以用於浮式鑽掘機與油輪之間的流體連通。通常，貨物將自浮式鑽掘機上之儲存處卸載至油輪，但亦可進行相反情況，其中將貨物自油輪卸載至浮式鑽掘機供儲存。

雖然軟管可較大，諸如，直徑為20英吋，但軟管鉤住及卸載操作可花費長時間，通常，許多小時，但少於一天。在此時間期間，油輪T將通常定風向標於浮式鑽掘機之下風口，且隨著風向改變而移來移去，在浮式鑽掘機上經由可移動鋼索連接容納風向改變，從而允許油輪關於浮式鑽掘機之相當大的移動，可能經由270度弧形，而不中斷卸載操作。在主風暴或狂風之情況下，可停止卸載操作，且若需要，則可藉由釋放鋼索18將油輪與浮式鑽 掘機斷開連接。

在典型且平凡之卸載操作完成後，軟管端可與油輪斷開連接，且軟管捲軸20b可用以將軟管20捲回至在浮式鑽掘機上之軟管捲軸20b上的裝載處。

第二軟管及軟管捲軸72提供於浮式鑽掘機上用於結合在浮式鑽掘機10之相對側上的第二可移動鋼索連接60使用。鋼索18之油輪端18c可接著斷開連接，從而允許油輪T移動走且將其接收之貨物運輸至在岸上之港口設施。吊索可用以將鋼索18之油輪端18c拉回至浮式鑽掘機，且鋼索可浮動於鄰近浮式鑽掘機之水上，或鋼索18之油輪端18c可附接至在浮式鑽掘機10之甲板12a上的捲軸(未展示)上，且可將鋼索18捲至捲軸上用於在浮式鑽掘機上裝載，而鋼索18之雙端51ba及51c(圖12)保持連接至可移動鋼索連接40。

以上已描述了本發明，該等技術、程序、材料及裝備之各種修改將對熟習此項技術者顯而易見。希望在本發明之範疇及精神內之所有此等變化包括於所附申請專利範圍之範疇內。

存在對於一漂浮結構之需求，該漂浮結構藉由在形成於該漂浮結構中之隧道中提供多個動態可移動補給機構來提供來自艦艇之動能吸收能力。

存在對於一漂浮結構之再一需求，該漂浮結構在形成於該漂浮結構中之一隧道內提供波浪阻尼及波浪破碎。

存在對於在隧道中提供摩擦力至艦艇之船體的漂浮結構之需求。

該等實施例實現在嚴酷及良好兩種海上水環境(具有4英尺至40英尺海浪)中艦艇至漂浮結構內之進入。

該等實施例藉由提供一隧道以含有且保護用於接收在漂浮結構內之人員之艦艇來防止人員自裝備跌落至漂浮結構的受傷。

該等實施例提供位於海上油田中之一漂浮結構，其實現在有正在逼近之颶風或海嘯之情況下許多人員同時自海上結構之快速撤離。

該等實施例提供在少於1小時之內將諸如自200人至500人之許多人員自鄰近起火平台快速安全地轉移至漂浮結構之方式。

該等實施例使海上結構能夠被拖至海上災難處，且按指揮中心操作以有助於控制災難，且可充當醫院或傷員分揀中心。

圖19描繪根據本發明之一實施例的用於操作支撐海上開採、鑽掘、生產及儲存裝置物之漂浮結構。

圖19及圖20應在一起查看。漂浮結構210可包括一船體212，其上可載有一超結構213。取決於待支撐的海上操作之類型，超結構213可包括裝備與結構之不同集合，諸如，住艙與船員艙258、裝備儲存、直升飛機場254及無數其他結構、系統及裝備。起重機253可安裝至超 結構。船體212可藉由許多懸鏈系泊索216系泊至海底。該超結構可包括一飛機庫250。可將一控制塔251建造於該超結構上。控制塔可具有一動態位置系統257。

漂浮結構210可具有一隧道230，其具有通往在隧道外部之位置的在船體212中之一隧道開口。

隧道230可接收水，而漂浮結構210處於操作深度271。

漂浮結構可具有一獨特船體形狀。

參看圖19及20，漂浮結構210之船體212可具有一主甲板212a，其可為圓形；及一高度H(在圖20中展示)。自主甲板212a向下延伸的可為在圖20中展示之一上部截頭圓錐部分214。

圖19及圖20展示實施例，其中上部截頭圓錐部分214可具有自主甲板212a向下延伸之一上部圓柱形側區段212b、位於上部圓柱形側區段212b下方且連接至下部向內逐漸變小之截頭圓錐側區段212c之一向內逐漸變小之上部截頭圓錐側區段212g。

漂浮結構210亦可具有一下部截頭圓錐側區段212d，其自下部向內逐漸變小之截頭圓錐側區段212c向下延伸，且向外張開。下部向內逐漸變小之截頭圓錐側區段212c及下部截頭圓錐側區段212d皆可在操作深度271下方。

下部橢圓形區段212e可自下部截頭圓錐側區段212d及一匹配之橢圓形龍骨212f向下延伸。

參看圖19及圖20兩者，下部向內逐漸變小之截頭圓錐側區段212c可具有比展示為H2之下部截頭圓錐側區段212d之垂直高度實質上大的垂直高度H1。上部圓柱形側區段212b可具有比展示為H4之下部橢圓形區段212e之垂直高度稍大的垂直高度H3。

如圖19及圖20中所展示，上部圓柱形側區段212b可連接至向內逐漸變小之上部截頭圓錐側區段212g，以便提供比與超結構213一起之船體半徑大之半徑的一主甲板，其可為圓形、方形或另一形狀，諸如，半月形。向內逐漸變小之上部截頭圓錐側區段212g可位於操作深度271上方。

隧道230可具有至少一個可關閉門，在此等圖中描繪兩個可關閉門234a及234b，其替代地或按組合可提供對隧道230之天氣及水保護。

鰭形附屬物284可附接至船體之外部的下部及外部分。圖20展示其中鰭形附屬物對鰭板之延伸遠離船體212之一部分具有平面力之一實施例。在圖20中，鰭形附屬物自下部橢圓形區段212e延伸一段距離「r」。

描繪具有用於系泊漂浮結構以創造系泊散佈之多個懸鏈系泊索216之船體212。

在圖20中之更簡化視圖中，展示兩個不同深度--操作深度271及通行深度270。

動態可移動補給機構224d及224h可定向於隧道底板235上方，且可具有定位於操作深度271上方且在 隧道230內部在操作深度271下方延伸之部分。

主甲板212a、上部圓柱形側區段212b、向內逐漸變小之上部截頭圓錐側區段212g、下部向內逐漸變小之截頭圓錐側區段212c、下部截頭圓錐側區段212d、下部橢圓形區段212e及匹配之橢圓形龍骨212f可皆與一共同垂直軸2100同軸。在實施例中，船體212可特性化為一橢圓形橫截面(當在任一高程處垂直於垂直軸2100截取時)。

歸因於其橢圓形平面圖，船體212之動態回應獨立於波浪方向(當忽略系泊系統、立管及水下附屬物之任何不對稱性時)，藉此使波浪誘發之偏轉力最小化。另外，與傳統船形海上結構相比，船體212之圓錐形形式在結構上高效，每噸鋼鐵提供高的有效負載及儲存容積。船體212可具有橢圓形壁，其在徑向橫截面中為橢圓形，但此形狀可使用大量平金屬板而非彎曲板來接近於所要的曲率。雖然橢圓形船體平面圖係較佳的，但根據替代性實施例，可使用多邊形船體平面圖。

在實施例中，船體212可為圓形、卵形或橢圓形，從而形成橢圓形平面圖。

當將漂浮結構緊密鄰近另一海上平台系泊以便允許兩個結構之間的過道通過時，橢圓形形狀可為有利的。橢圓形船體可將波浪干擾最小化或消除。

下部向內逐漸變小之截頭圓錐側區段212c及下部截頭圓錐側區段212d之具體設計產生大量徑向阻尼，從而導致在任何波浪週期幾乎無起伏放大，如下所描 述。

下部向內逐漸變小之截頭圓錐側區段212c可位於波帶中。在操作深度271，吃水線可位於下部向內逐漸變小之截頭圓錐側區段212c上，緊緊地處於與上部圓柱形側區段212b之相交處下方。下部向內逐漸變小之截頭圓錐側區段212c可按相對於垂直軸2100自10度至15度之一角度(a)傾斜。在到達水下前之向內張開顯著地阻止向下起伏，此係因為船體212之向下運動增大了水線面面積。換言之，破開水面、與垂直軸2100正交之船體區域將隨著向下船體運動而增大，且此增大之區域經受空氣及或水界面之相對阻力。已發現，10度至15度之張開提供對向下起伏的合乎需要量之阻尼，而不犧牲船舶之過多儲存容積。

類似地，下部截頭圓錐側區段212d阻止向上起伏。下部截頭圓錐側區段212d可位於波帶下方(水下約30公尺)。因為全部下部截頭圓錐側區段212d可在水面下方，所以需要較大區域(與垂直軸2100正交)來達成向上阻尼。因此，下部船體區段之第一直徑D1可大於下部向內逐漸變小之截頭圓錐側區段212c之第二直徑D2。下部截頭圓錐側區段212d可按相對於垂直軸2100自55度至65度之一角度(g)傾斜。下部區段可按大於或等於55度之一角度向外張開以提供針對起伏橫搖及縱搖運動之較大慣性。增大之質量對高於預期波能之起伏縱搖及橫搖之天然週期有影響。65度之上限係基於避免在安裝時之初始壓艙期間穩定性之突然改變。意即，下部截頭圓錐側區段212d可垂直於 垂直軸2100，且達成所要量的向上起伏阻尼，但此船體形態將導致在安裝時之初始壓艙期間穩定性之不合需要的階狀改變。上部截頭圓錐部分214與下部截頭圓錐側區段212d之間的連接點可具有小於第一直徑D1及第二直徑D2之第三直徑D3。

通行深度270表示船體212在其正被通行至操作海上位置時之吃水線。通行深度在此項技術中已知藉由降低接觸水的漂浮結構之形態來減少跨水上之距離通行漂浮船舶所需的能量。通行深度大致為下部截頭圓錐側區段212d與下部橢圓形區段212e之相交處。然而，天氣及風條件可提供對不同通行深度之需求，以符合安全指導，或達成自水上之一個位置至另一位置之迅速部署。

在實施例中，海上船舶之重心可位於其浮心下方以提供固有之穩定性。使用壓艙物至船體212之添加以降低重心。視情況，可針對超結構及有效負載之無論何組配將由船體212載運來添加足夠壓艙物以將重心降低至低於浮心。

船體特性化為一相對高之定傾中心。但，因為重心(CG)低，所以定傾中心進一步增強，從而導致大扶正力矩。另外，固定壓艙物之周邊位置進一步增大扶正力矩。

漂浮結構積極抵抗橫搖及縱搖，且被稱為「堅實」。堅實之船舶通常由突然急動之加速度特性化為大扶正力矩抵消橫搖及縱搖。然而，與高的總漂浮結構之 質量(具體言之，因固定壓艙物而增強)相關聯之慣性減輕此等加速度。詳言之，固定壓艙物之質量將漂浮結構之天然週期增大至高於最普通波之週期，藉此在所有自由度上限制波浪誘發之加速度。

在一實施例中，漂浮結構可具有推進器299a-299d。

圖21展示具有主甲板212a及在主甲板上之超結構213之漂浮結構210。

在實施例中，超重機253可安裝至超結構213，超結構213可包括一直升飛機場254。

展示來自上部圓柱形側區段212b之多個懸鏈系泊索216a-216e及216f-216j。

停泊設施260展示在船體212中處於向內逐漸變小之上部截頭圓錐側區段212g之部分中。展示向內逐漸變小之上部截頭圓錐側區段212g連接至下部向內逐漸變小之截頭圓錐側區段212c及上部圓柱形側區段212b。

圖21描繪具有在船體中用於收納艦艇2200之一開口230的船體之放大透視圖。隧道230可具有至少一個可關閉門234a及234b，其替代地或按組合可提供對隧道230之天氣及水保護。

動態可移動補給機構可定向於隧道底板235上方，且可具有定位於操作深度271上方且在隧道230內部在操作深度271下方延伸之部分。

圖22展示在板243中之多個開口 252a-252ae可減小船體中的開口230中的波作用。

該等多個開口中之每一者可具有自0.1米至2米之一直徑。在實施例中，該等多個開口252可成形為橢圓形。

漂浮結構可具有一通行深度及一操作深度，其中該操作深度271係使用壓艙水泵且在將結構於通行深度處移動至操作位置後用水填充船體中之壓艙罐來達成。

通行深度可自約7公尺至約15公尺，且操作深度可自約45公尺至約65公尺。在通行期間，隧道可在水外。

船體中之直、彎曲或逐漸變小之區段可形成隧道。

在實施例中，板、可關閉門及船體可由鋼製成。

圖22為動態可移動補給機構中之一者之升高透視圖。次級板238a且緊固至主板243用於額外波阻尼。亦標注類似於前圖之元件。

圖23為漂浮結構之船體中的Y形隧道之俯視圖。描繪開口230具有穿過船體231之一第一開口及穿過船體232a及232b之次開口。

圖24為具有一圓柱形頸部2228之漂浮結構之側視圖。

展示漂浮結構210具有一船體212，該船體 212具有一主甲板212a。

漂浮結構210具有自主甲板212a向下延伸之一上部圓柱形側區段212b及自上部圓柱形側區段212b延伸之一上部截頭圓錐側區段212g。

漂浮結構210具有連接至上部截頭圓錐側區段212g之一圓柱形頸部2228。

下部截頭圓錐側區段212d自圓柱形頸部2228延伸。

下部橢圓形區段212e連接至下部截頭圓錐側區段212d。

一橢圓形龍骨212f形成於該下部橢圓形區段212e之底部。

鰭形附屬物284緊固至橢圓形龍骨212f之外部的下部及外部分。

圖25為具有一圓柱形頸部2228之漂浮結構210之詳圖。

展示鰭形附屬物284緊固至橢圓形龍骨212f之外部的下部及外部分且自橢圓形龍骨延伸至水中。

圖26為在運輸組配中的具有一圓柱形頸部2228之漂浮結構210之剖視圖。

在實施例中，漂浮結構210可具有一可移動之擺錘2116。在實施例中，擺錘係可選的，且可部分併入至船體內以提供對總體船體效能之可選調整。

在此圖中，展示擺錘2116處於運輸深度處。

在實施例中，可移動擺錘可經組配以在運輸深度與操作深度之間移動，且該擺錘可經組配以當艦艇在水中自一側移動至另一側時阻止艦艇之移動。

在實施例中，船體可具有底表面及甲板表面。

在實施例中，船體可使用嚙合於底表面與甲板表面之間的至少兩個連接之區段形成。

在實施例中，該等至少兩個連接之區段可串聯接合，且圍繞一垂直軸與自甲板表面朝向底表面向下延伸的連接之區段對稱地組配。

在另外實施例中，該等連接之區段可為以下中之至少兩者：上部圓柱形部分；頸部區段；及下部圓錐形區段。

雖然此等實施例已經藉由強調該等實施例來描述，但應理解，在所附申請專利範圍之範疇內，可不同於如在本文中具體描述來實踐該等實施例。

12k:圓柱形頸部區段

18:鋼索

82:船體

82c:上部圓錐形區段

82e:下部圓錐形區段

82f:下部圓柱形區段

82g:底表面

82i:中央垂直罐

82j:環形罐

82k:外環形罐

82m:罐

83h:內環形罐

84:鰭板

84e:底部邊緣

84f:斜邊

84g:底部邊緣之遠端

92:中心區段

Claims (12)

1. 一種浮式鑽掘機，其包含：a.一船體，其具有為圓形或多邊形之一船體平面圖，其中該船體包含：(i)一底表面；(ii)一頂部甲板表面；以及(iii)在該底表面與該頂部甲板表面之間嚙合之至少兩個連接之區段，該至少兩個連接之區段串聯接合且關於一垂直軸對稱組配，其中該等連接之區段中之一者自該頂部甲板表面朝向該底表面向下延伸，該至少兩個連接之區段包含在剖面視角中具有自圓柱形頸部區段延伸之一傾斜側的一下部圓錐形區段以及以下項目中之至少一者：(1)在剖面或剖視視角中具有自該頂部甲板表面延伸之一傾斜側的一上部圓柱形部分；以及(2)在剖面視角中之一圓柱形頸部區段；b.至少一個延伸鰭板，其中一上部鰭板表面朝向該底表面傾斜且緊固至該船體並自該船體延伸，該至少一個延伸鰭板經組配以提供經由線性及平方阻尼之水動力效能，且其中該船體將具有經由線性及平方阻尼的改良之水動力效能之增添之質量提供至該船體，且其中該浮式鑽掘機不需要一可縮回之中心柱來控制縱搖、橫搖及起伏；c.形成該下部圓錐形區段的多個連接之傾斜側，每一連接之傾斜側具有下述中之至少一者：用於每一傾斜側之 相同角度及用於每一傾斜側之不同角度；及d.在該等多個連接之傾斜側之間的一傾斜延伸段。
2. 如請求項1之浮式鑽掘機，其中該船體為內切於一圓內之一形狀。
3. 如請求項1之浮式鑽掘機，包含一動態位置系統，其具有用於提供該浮式鑽掘機之定位的推進器。
4. 如請求項1之浮式鑽掘機，其中該至少一個延伸鰭板包含增添之質量，從而導致改良該浮式鑽掘機之起伏控制的額外流體移位。
5. 如請求項1之浮式鑽掘機，其中該至少一個延伸鰭板為相互對準且圍繞該船體圓周附接之多個分段延伸鰭板。
6. 如請求項1之浮式鑽掘機，其中該至少一個延伸鰭板包含在鰭板之一遠端上的一平坦面，該平坦面與該浮式鑽掘機之一垂直軸平行。
7. 如請求項1之浮式鑽掘機，其包含在該船體中之一凹口，且其中該凹口為一月池。
8. 如請求項1之浮式鑽掘機，其中該至少一個延伸鰭板為自該船體延伸之一錐形板。
9. 如請求項1之浮式鑽掘機，其中該船體之該多邊形形狀包含形成該船體之一彎曲的多個平坦之平面金屬板。
10. 如請求項1之浮式鑽掘機，其中該至少 一個延伸鰭板為一儲罐。
11. 如請求項1之浮式鑽掘機，包含減小船體運動的自該至少一個延伸鰭板延伸之一延伸底部邊緣。
12. 如請求項1之浮式鑽掘機，其中該傾斜延伸段包含具有許多傾斜組配的多個段。

Images