立管架結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利說明】立管架結(jié)構(gòu)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年11月13日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請?zhí)?0-2013-0137792的優(yōu)先權(quán)，其全部公開內(nèi)容通過引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種立管架結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0004]隨著快速的全球工業(yè)化及產(chǎn)業(yè)發(fā)展，使用地球的資源比如石油一直在上升。因此，石油的穩(wěn)定生產(chǎn)和供應(yīng)正在成為顯著的全球性問題。
[0005]因此，由于經(jīng)濟(jì)上的原因而已被忽略的邊際油田或深海油田的開發(fā)變得更加經(jīng)濟(jì)。因此，隨著海上鉆井技術(shù)的發(fā)展，配備有適于開發(fā)這種油田的鉆井設(shè)備的鉆井船正處于不斷開發(fā)中。
[0006]根據(jù)常規(guī)的海上鉆井方法，由拖船拖曳并通過停泊處而錨定在海上一個位置的、設(shè)計成用于海上鉆井的鉆井船或固定平臺被廣泛使用。不過，最近已經(jīng)開發(fā)出了具有船形設(shè)計的鉆井船，并用于海上鉆井。該鉆井船在其自身的推進(jìn)下已經(jīng)在技術(shù)上促進(jìn)了鉆井設(shè)備和航行。
[0007]海上鉆井設(shè)備比如用于收集深海資源的鉆井船或浮式生產(chǎn)儲卸油裝置(FPSO)在其中央部分具有船井以及包括鉆桿的鉆井設(shè)備。被提供用于在海底下面鉆探石油或天然氣的立管或鉆桿豎直移動通過船井。鉆桿被延伸至井穿過立管，且立管引導(dǎo)鉆桿至井的入口。
[0008]挖掘過程中提供為流體的泥漿以及巖石或在挖掘過程中產(chǎn)生的海洋沉積物通過立管移向海上鉆井設(shè)備，然后以適于挖掘深度的壓力通過鉆桿至要被挖掘的目標(biāo)。包括鉆桿和立管的鉆井設(shè)備實現(xiàn)了能夠進(jìn)行挖掘同時使工作流體(泥漿)循環(huán)的系統(tǒng)。
[0009]因此,一般而言,鉆井船具有管結(jié)構(gòu)以保護(hù)鉆桿，并且包括立管甲板和立管架，該立管架以懸臂柱的形狀在豎直方向上固定至立管甲板，以便裝載立管用于移動鉆井泥漿。立管甲板提供其中裝載立管的空間。立管架形成用于裝載立管并執(zhí)行約束功能。
[0010]當(dāng)鉆井船根據(jù)海洋環(huán)境而一邊倒時，可以應(yīng)用立管重量的水平分量。立管架被設(shè)計成具有足夠的強(qiáng)度和剛性，以承受該水平分量。因此，以懸臂柱的形狀的多個立管架將被安裝在立管甲板上，這可能增加鉆井船的重量并損害其穩(wěn)定性。
[0011]因此，相當(dāng)多的研究和努力已投入到立管架結(jié)構(gòu)中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]各個實施例涉及立管架結(jié)構(gòu)，其中，將具有梳齒形，比如U形、E形或它們的組合的立管架加強(qiáng)件額外地連接至常規(guī)立管架結(jié)構(gòu)，使得立管架可以在船根據(jù)海洋環(huán)境而一邊倒時承受相對于立管的重量而施加于其的更大水平分量，并且可以不形成額外的立管架。
[0013]根據(jù)本發(fā)明一方面所述的立管架結(jié)構(gòu)可以包括:立管架，其具有懸臂形狀并且支撐和固定立管；以及立管架加強(qiáng)件，其聯(lián)接到至少兩個所述立管架并加強(qiáng)所述立管架，其中，所述立管架加強(qiáng)件包括:架連接單元，其連接所述立管架；以及加強(qiáng)連接單元，其連接至所述架連接單元并且與所述立管架分開，其中，所述加強(qiáng)連接單元垂直地連接到至少兩個所述架連接單元。
[0014]所述立管架加強(qiáng)件可以連接至所述立管架的上部或中央部。
[0015]所述立管架加強(qiáng)件可以具有梳齒形，比如U形、E形、或它們的組合。
[0016]所述立管架加強(qiáng)件可以具有梁形或H型梁形(H-beam shape)。
[0017]所述立管架加強(qiáng)件可以具有連續(xù)層疊立方體(stacked cuboids)的結(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
[0018]圖1是常規(guī)立管架結(jié)構(gòu)的透視圖；
[0019]圖2A是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的立管架加強(qiáng)件的透視圖；
[0020]圖2B是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的立管架結(jié)構(gòu)的透視圖；
[0021]圖3A是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的立管架結(jié)構(gòu)的透視圖；
[0022]圖3B是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的立管架結(jié)構(gòu)的透視圖；
[0023]圖4A是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的立管架結(jié)構(gòu)的透視圖；
[0024]圖4B是根據(jù)本發(fā)明第五實施例的立管架結(jié)構(gòu)的透視圖；以及
[0025]圖4C是根據(jù)本發(fā)明第六實施例的立管架結(jié)構(gòu)的透視圖。
【具體實施方式】
[0026]參照附圖，通過本發(fā)明及優(yōu)選的實施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的目的、具體優(yōu)點及新穎特征將變得清晰。在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件。此外，為了不引起對本發(fā)明主題的不必要的晦澀理解，取消有關(guān)公知功能或構(gòu)造的詳細(xì)描述。
[0027]在下文中，將參照附圖對各個實施例進(jìn)行詳細(xì)地說明。
[0028]圖1是常規(guī)立管架結(jié)構(gòu)的透視圖。
[0029]如圖1所示，常規(guī)的立管架結(jié)構(gòu)I包括立管架10和立管11。
[0030]在常規(guī)的立管架結(jié)構(gòu)I中，以懸臂形狀的立管架10在豎直方向上安裝至立管甲板(未示出)，并且裝載和固定立管11。然而，當(dāng)鉆井船(未示出)的運動通過由所裝載的立管11施加至立管架10的水平分量以及根據(jù)海洋環(huán)境的外力而被引起時，這些運動可以增加由立管11施加至立管架10的水平分量。
[0031]因此，當(dāng)立管架10安裝在鉆井船的立管甲板上時，立管架10設(shè)計成具有足夠的強(qiáng)度和剛性，以承受初始設(shè)計時的水平分量。
[0032]隨著更多的立管11被裝載在鉆井船上或者外力因惡劣的海洋環(huán)境而增加時，水平分量可能會增加。為了承受增加的水平分量，初始設(shè)計時安裝多個立管架10。其結(jié)果是，可以增加鉆井船的重量，并且可能會削弱鉆井船的穩(wěn)定性。另一方面，當(dāng)安裝小數(shù)量的立管架10來減少鉆井船的重量并確保穩(wěn)定性時，減少要被裝載的立管11的數(shù)量來降低鉆井操作的效率。
[0033]圖2A是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的立管架加強(qiáng)件的透視圖。圖2B是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的立管架結(jié)構(gòu)的透視圖。
[0034]如圖2A和2B所示，根據(jù)本發(fā)明第一實施例的立管架結(jié)構(gòu)2包括立管架10和E形第一立管架加強(qiáng)件20。雖然為了便于說明，圖2A和2B的立管架采用與如圖1所示的立管架結(jié)構(gòu)I相同的附圖標(biāo)記來表示，但它們并不一定指代相同的構(gòu)造。
[0035]每個立管架10以懸臂的形狀被提供，并且支撐和固定立管11。立管架10可以在豎直方向上以懸臂柱的形狀安裝至立管甲板?？梢詫⒁粋€或多個立管架10安裝在立管甲板上，以承受立管11的水平分量。
[0036]立管架10可以具有H型梁形。優(yōu)選地，立管架10可以具有連續(xù)層疊立方體的結(jié)構(gòu)。
[0037]E形第一立管架加強(qiáng)件20連接到至少兩個立管架10，并且加強(qiáng)立管架10。
[0038]E形第一立管架加強(qiáng)件20包括架連接單元201和加強(qiáng)連接單元202。每個架連接單元201連接兩個立管架10。加強(qiáng)連接單元202連接至立管架10且與之分開，并且在豎直方向上連接至三個架連接單元201。更具體地，參照圖2A，具有柱形狀的三個架連接單元201布置成在水平方向上彼此相鄰，并且加強(qiáng)連接單元202垂直地連接至布置成彼此相鄰的三個架連接單元201。將架連接單元201連接至立管架10的連接部分可以具有帶有八邊形橫截面的柱形狀并形成在架連接單元201上。
[0039]可以將E形第一立管架加強(qiáng)件20聯(lián)接至根據(jù)本發(fā)明第一實施例的立管架結(jié)構(gòu)2的最外側(cè)立管架10。由于E形第一立管架加強(qiáng)件20的加強(qiáng)連接單元202連接至立管架10并與之分開，所以可以不用軛部(未示出)順利地裝載立管11，用于移動立管11并將其裝載于被抓住的立管甲板上，并且可以增加立管架10的強(qiáng)度和剛性。
[0040]此外，E形第一立管架加強(qiáng)件20可連接至立管架10的上部或中央部。然而，本發(fā)明并不限于此，并且可以根據(jù)設(shè)計要求來改變第一立管架加強(qiáng)件20連接至立管架10的位置。優(yōu)選地，當(dāng)立管11被裝載在立管架10上時，E形第一立管架加強(qiáng)件20可以安裝在從頂部立管11向下的、對應(yīng)于一個或兩個立管11的位置。
[0041]參照圖2B，E形第一立管架加強(qiáng)件20可以位于立管架10的上部并牢牢地固定至該上部。具體地，兩個立管架10可以相互連接，架連接單元201夾置在其間。將架連接單元201連接至兩個立管架10的連接部分具有帶有八邊形橫截面的柱形狀，以提供在其間的安全緊固聯(lián)接。加強(qiáng)連接單元202可以以與立管架10之間的預(yù)定距離而連接至立管架10。如上所述，通過安裝E形第一立管架加強(qiáng)件20，立管架10可以承受施加至其的更多水平分量，從而可以增加根據(jù)第一實施例的立管架結(jié)構(gòu)2的強(qiáng)度和剛性，并且與常規(guī)的立管架結(jié)構(gòu)I相比，可以減少要被安裝的立管架10的數(shù)量。由于減少了要被安裝的立管架10的數(shù)量，所以可以減小鉆井船的重量，可以增加其穩(wěn)定性，并且可以顯著增加被裝載的立管11的數(shù)量。
[0042]此外，第一立管架加強(qiáng)件20可以具有E形。然而，本發(fā)明并不局限于此。第一立管架加強(qiáng)件20的E形可以根據(jù)設(shè)計要求而被略加修改。第一立管架加強(qiáng)件20可以包括梁形或H型梁形。優(yōu)選地，第一立管架加強(qiáng)件20可以具有連續(xù)層疊立方體的結(jié)構(gòu)。
[0043]圖3A是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的立管架結(jié)構(gòu)的透視圖。
[0044]如圖3A所示，根據(jù)本發(fā)明第二實施例的立管架結(jié)構(gòu)3包括立管架10和E形第二立管架加強(qiáng)件30。雖然為了便于說明，圖3A的立管架采用與如圖1所示的立管架結(jié)構(gòu)I中相同的附圖標(biāo)記來表示，但它們并不一定指代相同的構(gòu)造。
[0045]E形第二立管架加強(qiáng)件30聯(lián)接到至少兩個立管架10，并且加強(qiáng)立管架10。
[0046]E形第二立管架加強(qiáng)件30包括架連接單元301和加強(qiáng)連接單元302。每個架連接單元301聯(lián)接每個立管架10。架連接單元301以加強(qiáng)連接單元302與立管架10之間的預(yù)定距離而將它們連接。加強(qiáng)連接單元302垂直地連接至三個架連接單元301。由于E形第二立管架加強(qiáng)件30不被連接穿過立管架10，所以具有八邊形橫截面的柱形狀不存在于E形第二立管架加強(qiáng)件30的架連接單元301中。將E形第二立管架加強(qiáng)件30連接至立管架的連接部分可以具有帶有梯形橫截面的柱狀結(jié)構(gòu)，以確保它們之間的連接。
[0047]可以將E形第二立管架加強(qiáng)件30連接至根據(jù)本發(fā)明第二實施例的立管架結(jié)構(gòu)3的最外側(cè)立管架10。由于E形第二立管架加強(qiáng)件30的加強(qiáng)