TW201930145A

TW201930145A - 漂浮結構

Info

Publication number: TW201930145A
Application number: TW107132532A
Authority: TW
Inventors: 尼可拉斯約翰尼斯凡登沃爾姆
Original assignee: 新加坡商裕廊船廠私人有限公司
Priority date: 2017-09-14
Filing date: 2018-09-14
Publication date: 2019-08-01
Also published as: CN111356629A; BR112020005140A2; US20190077488A1; WO2019053639A1; TWI759542B; SG11202002357VA; US10494060B2; AU2018333133A1; AR113023A1

Abstract

本案提供一種石油鑽孔、生產、儲存及卸載船舶，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、及緊固在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，且維持高於針對一運輸深度之一吃水線且部分低於針對該石油鑽孔、生產、儲存及卸載船舶之一操作深度之吃水線。

Description

漂浮結構

相關申請案之交互參考
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「漂浮結構」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日提交的名為「漂浮結構」、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號之部分接續案，美國專利申請第14/105,321號為2012年2月9日提交的名為「穩定海上漂浮站(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號之部分接續案，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號之部分接續案，美國專利申請第12/914,709號申請主張2009年11月8日提交的美國臨時專利申請第61/259,201號及2009年11月18日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，該等兩個申請案皆期滿。此等參考資料在此被全部併入本文。

發明領域
本實施例大體係關於浮動生產、儲存及卸載(FPSO)船舶，且更特定言之，係關於用於浮動鑽孔、生產、儲存及卸載(FDPSO)船舶之船體設計及卸載系統。

頒予給Haun且被以引用的方式併入本文之美國專利第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、電力纜線及控制管纜。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，且因製造該等結構之外面位置緣故，成本通常有所增加。與深水海上操作相關聯之其他困難源自於浮船運動，其特別是在與槽體中之液體動力學有關時影響人員及效率。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，從而引起處理關閉及操作之總體效率低下。

可加以修改以用於改良繫泊之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、水流及波浪作用之前區及形狀；接觸海床充當繫泊元件的管線及纜線之系統響應；及增添之質量及阻尼之水動力參數。

後者數值係藉由在浮船之詳細特徵及船體附屬體上積分之位流方程式的複雜解來決定，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，或更佳地以獨立方式修改若干特徵，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，而起伏＝垂直運動)。

若水動力設計特徵可被去耦合以將過程線性化且使理想解搜尋容易，則可進一步簡化。

'508專利提供具有改良之水動力特性及在延長深度中繫泊之能力的海上浮動設施，藉此提供在深水中之衛星平台，從而導致自海下採油樹(subsea trees)至平台設施的較短之流動線、纜線及控制纜管。此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船井(moon pool)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、纜線、控制纜管及繫泊索之附接。提到之特徵提高船舶穩定性，且提供增大的增添質量及阻尼，此提升了在環境裝載下的系統之總響應。

'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FPSO船舶。

Srinivasan的FPSO船舶在其申請專利範圍中特性化為具有多邊形外部側壁組態，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本文之美國專利第6,945,736號(「'736專利」)係針對由半潛式平台主體組成之鑽孔及生產平台，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。由於FPSO船舶可連接至生產立管，且一般而言需要穩定，甚至在風暴情況期間，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FPSO船舶卸載產品至輪船或油船過程中之改良之需求，此輪船或油船將產品自FPSO船舶運輸至岸上設施。

作為卸載系統之部分，懸鏈式錨腿繫泊(CALM)浮標通常錨固於FPSO船舶附近。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，其中該浮標錨固在海床以便提供距附近FPSO船舶之最小距離。

在此實例中，一對纜線將浮標附接至FPSO船舶，且卸載軟管自FPSO船舶延伸至浮標。油船暫時繫泊在浮標，且軟管自油船延伸至浮標，用以自FPSO船舶經由連接穿過浮標之軟管接收產品。若在卸載期間出現不利天氣條件(諸如，具有大風速之風暴)，則由作用於油輪之風及水流力引起的油輪之移動緣故可能出現問題。因此，亦存在對於通常在將儲存於FPSO船舶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。

依據本發明之一實施例，係特了提出一種石油鑽孔、生產、儲存及卸載船舶，包含：一船體，其具有為圓形之一船體平面形態，其中該船體包含：一底表面；一頂部甲板表面；至少三個連接區段，其連續接合且圍繞一垂直軸對稱地組配，而該等連接區段自該頂部甲板表面朝向該底表面向下延伸；該等至少三個連接之區段包含：上部圓柱形部分、一下部圓錐形區段、一圓柱形頸部區段；一組鰭板，其緊固在該船體，且經組配以提供經由線性及二次阻尼的水動力效能中之至少一者或傾覆力矩減小。

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動平台、儲存及卸載(FPSO)船舶，此允許油輪在相對於FPSO船舶之廣泛弧面上定風向標。

根據本發明，在圖1中以平面圖且在圖2中以側視圖展示一FPSO船舶。FPSO船舶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。

FPSO船舶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。FPSO船舶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繪出的錨具之錨索16a-16d將FPSO船舶10繫泊於所要的位置中。該等錨索大體被稱作錨索16，且本文中描述之彼此類似地相關的元件可共用一共同數字識別，且彼此由後綴字母來區分。

在FPSO船舶10之典型應用中，原油係自FPSO船舶10下方之海床下之土生產，傳送至船體12內且暫時儲存於船體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暫時繫泊在FPSO船舶10。軟管20在船體12與油輪T之間延伸，用以將原油及/或另一流體自FPSO船舶10傳送至油輪T。

圖3為FPSO船舶10之側視圖。

圖4為FPSO船舶10之俯視平面圖，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。

FPSO船舶10之船體12具有一圓形頂部甲板表面12a、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。FPSO船舶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體上。

FPSO船舶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FPSO船舶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之頂部部分上的一圓形頂部甲板表面12i，該圓形頂部甲板表面12i基本上可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，且在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繪出之圓形底部甲板，但其類似於圓形頂部甲板表面12a，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在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，基本上大小及組態對應於圖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的一個別中心柱。

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之一FPSO船舶10之側視圖。FPSO船舶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完全縮回，則可將FPSO船舶10移動經過比在中心柱14完全延伸之情況下淺的水。

頒予至Haun之美國專利第6,761,508號提供相關於本發明之此種及其他態樣的另外細節，且全部被以引用之方式併入本文。

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22a位於FPSO船舶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22b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，用以在FPSO船舶10浮於水中且經受風、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FPSO船舶10之側視圖。中心柱14比圖7中之中心柱14短。

中心柱14之上部端26a可在FPSO船舶10中之開口120b內上或下移動，且藉由中心柱14可操作FPSO船舶10，其中中心柱14僅突出於FPSO船舶10之底部下方幾米或數米。

可用水填充以使FPSO船舶10穩定之質量阱24緊固在中心柱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，FPSO船舶船體12具有以假想線展示之一空腔或凹口12x，其為通往FPSO船舶船體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FPSO船舶船體所浮之水中。

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FPSO船舶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FPSO船舶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，及可自土壤及/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，原油可自土壤內深處流至FPSO船舶10，FPSO船舶10在船體內之槽內具有大儲存容量。在圖3中，生產立管P1、P2及P3經繪示為位於船體之外側表面上，且生產物可經由頂部甲板表面12a中之開口流至船體12內。

一替代性配置可用於在圖7及圖9中展示之FPSO船舶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FPSO船舶10之底部至FPSO船舶10之頂部的開放通道。生產立管在圖7及圖9中未繪出，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，使得生產物直接流至船體內之所要的儲存槽內。

圖7及圖9之FPSO船舶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)，從而使船舶為浮動鑽孔、生產、儲存及卸載(FDPSO)船舶。

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

一起重機(未繪出)可設置於FPSO船舶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FPSO船舶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(未繪出) 、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/或天然氣之資源可被接收且儲存在位於FPSO船舶內之槽庫(tankage)中。

將Srinivasan列為單獨發明者之美國專利申請公開案第2009/0126616號描述用於油及水壓艙儲存的在FPSO船舶之船體中之槽庫之配置，且被以引用的方式併入本文。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，在外壓艙槽中。

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。本發明之浮動鑽孔、生產、儲存及卸載船舶之鑽孔、生產及儲存態樣已經描述，除了FPSO船舶之卸載功能。

轉至本發明之FPSO船舶之卸載功能，圖1及圖2說明藉由鋼索18繫泊在FPSO船舶10之運輸油輪T，鋼索18為繩或纜線，且軟管20已自FPSO船舶10延伸至油輪T。

FPSO船舶10經由錨索16a、16b、16c及16d錨固在海床，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相對於FPSO船舶10定風向標，因為其船首繫泊在FPSO船舶10，而其船首柱移動成由力的平衡判定之對準。隨著由於風、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FPSO船舶10而非遠離FPSO船舶10移動的淨力之改變，則拖船或臨時錨固系統(其中之任一者皆未繪出)可用以保持油輪T距FPSO船舶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可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會留在該位置。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FPSO船舶10移動。

圖12至圖14結合圖1及圖2說明根據本發明的在FPSO船舶上之一可移動鋼索連接部40，其幫助容納運輸油輪相對於FPSO船舶之移動。

圖12至圖14以部分橫截面描繪可移動鋼索連接部40之平面圖。

圖12至圖14描繪可移動鋼索連接部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42a；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；一吊運件46，其在管狀通道42內陷落且可移動；一吊運件鉤環48，其附接至吊運件46且提供一連接點；及一板50，其經由板式鉤環52樞轉附接至吊運件鉤環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板式鉤環50中之孔洞的一銷54附接至板式鉤環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18a及18b端接之鋼索18，雙連接點18a及18b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18a及18b、板50及/或鉤環52，且鋼索18可直接連接至鉤環48，且鋼索18連接至吊運件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部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，以及一垂直外壁與在高度上相等的對置內壁之一外側表面。

支座44a、44b係，諸如藉由焊接而附接至內壁45c之外側表面。一對對置之相對短的水平壁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，以便展示吊運件46之側視圖。吊運件46包含一底板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繫泊在圖1至圖4中之FPSO船舶10，鋼索18經由板50及鉤環48及52附接至可移動吊運件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FPSO船舶10以由鋼索18之長度決定的半徑移動，此係因為吊運件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FPSO船舶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吊運件46用之擋塊。管狀通道42具有與船體12之外側壁12w之曲率半徑匹配的一曲率半徑，此係因為支座44a、44b、44c及44d長度相等。吊運件46在管狀通道42之端部之間於圍封之管狀通道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置於相對於FPSO船舶10之一位置中，本文中被稱作FPSO船舶10之下風處。鋼索18在風、波浪及水流於油輪T上施加試圖將油輪T移離靜止之FPSO船舶10且在FPSO船舶10之下風處的力時繃緊且受拉。歸因於抵消吊運件46移動之趨勢的力之平衡，吊運件46結果擱置於管狀通道42內。在風向改變後，油輪T相對於FPSO船舶10移動，且隨著油輪T移動，吊運件46將在管狀通道42內搖動，其中輪46f、46g、46h及46i壓抵管狀通道42之壁之內側表面。隨著風在其新的固定方向上持續，吊運件46將定在管狀通道42內，其中使吊運件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FPSO船舶10或包圍FPSO船舶10，諸如，歸因於風向之實質改變。

為了適應風向過程中之靈活性，FPSO船舶10較佳地具有定位於可移動鋼索連接部40之相對立處的一第二可移動鋼索連接部60。油輪T可繫泊在可移動鋼索連接部40或至可移動鋼索連接部60，此取決於哪一個更好地適應在FPSO船舶10之下風處的油輪T。可移動鋼索連接部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部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部中之一者內之移動)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部之間選擇)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件46上，吊運件46又將大量力施加於管狀通道42之有槽壁(圖13)上。槽42a使壁42b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件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部之一個方式。具有附接至一中央腹板之對置凸緣的一I形樑可用作軌道，替代管狀通道，其中吊運件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。可移動鋼索連接部類似於門式起重機，惟門式起重機經調適成容納垂直力除外，而可移動鋼索連接部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部中，其限制條件為吊運件或任一種類之搖動、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部之內容而被以引用的方式併入本文。名為「遊樂設施及用於遊樂設施的自航式車輛」且頒予給Elliott等人之美國專利第5,595,121號、名為「可變彎曲軌道安裝遊樂設施」且頒予給Checketts等人之美國專利第6,857,373號、名為「單軌系統」且頒予給Morsbach等人之美國專利第3,941,060號、名為「自航式推車及支撐軌道結構」且頒予給Dehne等人之美國專利第4,984,523號、及名為「材料處理系統封閉軌道配置」且頒予Traubenkraut等人之美國專利第7,004,076號，皆針對所有目的以引用的方式全部併入本文。如本文中及以引用的方式併入本文之專利中所描述，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FPSO船舶10上，同時提供側向移動，諸如藉由吊運件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FPSO船舶上，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FPSO (其在本文中通常被稱作FPSO)之管或管道。生產立管可固定在海床或固定在FPSO。在FPSO船舶上起伏可對生產立管施加交替之拉力及壓力，此可能造成生產立管之疲勞及故障。本發明之一個態樣為使FPSO船舶之起伏最小化。

圖15為根據本發明的一FPSO船舶10之側視圖。船舶10具有一船體82及一圓形頂部甲板表面82a，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。船舶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中之船舶10，但其並非圖3中之船舶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。FPSO船舶10係圖示為浮動，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船舶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。該組鰭板84可緊固在船體，且經組配以提供經由線性及二次阻尼的水動力效能中之至少一者或傾覆力矩減小。傾覆力矩通常指正試圖將一物件傾覆之力。在提供該組鰭板84之情況下，可有效地減小由船舶10經歷到之傾覆力矩。

圖16為如將沿著圖15中之線16-16看到的船舶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 (合稱為間隙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FPSO船舶80緊固在海床。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/或經淋洗(leached)礦物之資源自海床下之土壤遞送至在FPSO船舶10內之槽庫。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內之槽庫之簡化視圖。流過生產立管的生產之資源被儲存於內環形槽中。

可將中央垂直槽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槽82j可用以盛放壓艙水及/或儲存生產之資源。在此實施例中，外環形槽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，但槽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槽82m位於船體82之最下部及最外部部分中。槽82m可用於生產之資源及/或壓艙水之儲存。在一個實施例中，槽82m盛放赤鐵礦與水之漿料，且在又一實施例中，槽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。

為了最適宜之有效性可能需要一些實驗來對鰭板84定大小。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FPSO及/或FPSO船舶80之船體82之橫截面。

徑向支撐部件94a、94b、94c及94d提供用於內環形槽83h之結構支撐，內環形槽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、96l及96m提供用於外環形槽82j以及槽82k及82m之結構支撐。外環形槽82j以及槽82k及82m由徑向支撐部件96劃分隔間。

根據本發明之FPSO船舶(諸如，FPSO船舶10及20)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。

FPSO船舶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FPSO船舶船體(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本文之美國專利第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部，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部。若根據圖1至圖4中之FPSO船舶10之描述建造FPSO船舶，則可能較佳地，在無中心柱之情況下將FPSO船舶移動至其最終目的地，將FPSO船舶錨固於其所要的位置，且在已將FPSO船舶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FPSO船舶在岸上時，安裝中心柱，將中心柱縮回至一最上部位置，且將FPSO船舶拖至其最終目的地，其中中心柱藉由完全縮回來安裝。在FPSO船舶置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對於風、波浪及水流作用而穩定。

在FPSO船舶經錨固且其安裝另外完成後，其可用於鑽孔探測或生產井，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FPSO船舶上之流體貨物，使運輸油輪至FPSO船舶附近。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FPSO船舶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18c (圖2)，且油輪T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FPSO船舶上之人員，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20a拉動至油輪且將其扣緊至在油輪上之一適當連接部以用於FPSO船舶與油輪之間的流體連通。通常，貨物將自FPSO船舶上之儲存處卸載至油輪，但亦可進行相反情況，即為將貨物自油輪卸載至FPSO船舶供儲存。

雖然軟管可較大，諸如，直徑為20英吋，但軟管鉤接及卸載操作可花費長時間，通常數個小時但少於一天。在此時間期間，油輪T將通常定風向標於FPSO船舶之下風口，且隨著風向改變而移來移去，在FPSO船舶上經由可移動鋼索連接部容納風向改變，從而允許油輪關於FPSO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FPSO船舶斷開連接。

在典型且平凡之卸載操作完成後，軟管端20a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FPSO船舶上之軟管捲軸20b上的裝載處。

第二軟管及軟管捲軸72提供於FPSO船舶10上用於結合在FPSO船舶之相對側上的第二可移動鋼索連接部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FPSO船舶，且鋼索可浮動於鄰近FPSO船舶之水上，或鋼索18之油輪端18c可附接至在FPSO船舶10之甲板12a上的捲軸(未繪出)上，且可將鋼索18捲至捲軸上用於在FPSO上裝載，而鋼索18之雙端18a及18b (圖12)保持連接至可移動鋼索連接部40。

以上已描述了本發明，該等技術、程序、材料及設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)中艦艇安全進入漂浮結構。

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設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，其在有正在逼近之颶風或海嘯之情況下能讓許多人員同時自海上結構快速撤離。

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，且作為一指揮中心以有助於控制災難，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、鑽孔、生產及儲存裝置物之漂浮結構。

圖19及圖20應一起查看。漂浮結構210可包括一船體212，其上可載有一上層結構213。取決於待支撐的海上操作之類型，上層結構213可包括設備與結構之不同集合，諸如，住艙與船員艙258、設備儲存、直升機場254及無數其他結構、系統及設備。起重機253可安裝在上層結構。船體212可藉由許多懸鏈繫泊索216繫泊在海底。該上層結構可包括一飛機庫250。可將一控制塔251建造於該上層結構上。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中繪出)。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。可在類似於頂部甲板表面12a (例如，在圖3中)之上下文中描述主甲板212a。

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，以便提供比與上層結構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之氣候及水保護。

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”。

描繪具有用於繫泊漂浮結構以創造繫泊散佈之多個懸鏈繫泊索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可皆與一共同的垂直軸2100同軸。在實施例中，當在任一高度處垂直於垂直軸2100截取時，船體212可特性化為一橢圓形橫截面。

歸因於其橢圓形平面形態，船體212之動態響應獨立於波浪方向(當忽略繫泊系統、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形態係較佳的，但根據替代性實施例，可使用多邊形船體平面形態。

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形態。

當將漂浮結構緊密鄰近另一海上平台繫泊以便允許兩個結構之間的通道通路時，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)。由於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橫搖及縱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，天氣及風力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。利用對船體212添加壓艙物以降低重心。視情況，可針對無論何種組態的上層結構及有效負載要由船體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，與具體言之因固定壓艙物而增強的高總漂浮結構之質量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及在主甲板上之上層結構213之漂浮結構210。

在實施例中，超重機253可安裝至上層結構213，上層結構213可包括一直升機場254。

展示來自上部圓柱形側區段212b之多個懸鏈繫泊索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納置艦艇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之氣候及水保護。

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槽來達成。

通行深度可為約7公尺至約15公尺，且操作深度可為約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立面透視圖。次級板238a且緊固在主板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緊固在橢圓形龍骨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緊固在橢圓形龍骨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為在運輸組態下具有一圓柱形頸部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，擺錘2116係顯示處於運輸深度處。

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部之區段形成。

在實施例中，該等至少兩個連接部之區段可連續地接合，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部之區段對稱地組配。

在另外實施例中，該等連接部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。

10、80‧‧‧FPSO船舶

12、12h、12p、82、212、231、232a、232b‧‧‧船體

12a‧‧‧(圓形)頂部甲板表面；甲板(表面)

12b‧‧‧上部圓柱形部分；(上部)圓柱形區段

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

12i‧‧‧圓形頂部甲板表面

12q‧‧‧頂部甲板

12r‧‧‧上部圓柱形區段

12v、46e‧‧‧底板

12w‧‧‧外側(上部)壁

12x‧‧‧凹口

14‧‧‧中心柱；中心區段

16、16a~16d、88a~88d‧‧‧錨索

18‧‧‧鋼索

18a、18b‧‧‧雙連接點；雙端

18c、20a‧‧‧油輪端

20‧‧‧軟管

20b、72‧‧‧軟管捲軸

20c‧‧‧最下部圓柱形部分

22a、26a‧‧‧上部端

22b‧‧‧底部端

24‧‧‧質量阱

40‧‧‧可移動鋼索(連接部)

41a~41d‧‧‧矩形開口

42‧‧‧管狀通道

42a‧‧‧(縱向)槽

42b‧‧‧壁

44a~44d‧‧‧支座

45a、45b‧‧‧垂直壁

45c‧‧‧內壁

45d、45e‧‧‧水平壁

46‧‧‧吊運件

46a~46d、46f~46i‧‧‧輪

46e‧‧‧底板

47j~47m‧‧‧輪軸

48‧‧‧(吊運件)鉤環

50‧‧‧板

50a、50b‧‧‧孔洞

52‧‧‧(板式)平鉤環

54‧‧‧銷

60‧‧‧(第二)可移動鋼索連接部

70a、70b‧‧‧捲軸

82a‧‧‧(圓形頂部)甲板表面

82b‧‧‧上部圓柱形區段；上部圓柱形部分

82d‧‧‧圓柱形頸部區段

82g‧‧‧底表面；底部

82i‧‧‧中央垂直槽

82j‧‧‧(外)環形槽

82k‧‧‧(外環形)槽

82m‧‧‧(圓環形)槽

83h‧‧‧內環形槽

84‧‧‧鰭板

84a~84d‧‧‧鰭板區段

84e‧‧‧底部邊緣

84f‧‧‧斜邊

84g‧‧‧遠端

86、86a~86d‧‧‧間隙

90a~90l‧‧‧生產立管

92‧‧‧中心區段

94、94a~94d、96a~96m‧‧‧徑向支撐部件

120a、120b、252、252a、252ae‧‧‧開口

210‧‧‧漂浮結構

212a‧‧‧主甲板

212b‧‧‧上部圓柱形側區段

212c‧‧‧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‧‧‧上部截頭圓錐側區段

213‧‧‧上層結構

214‧‧‧上部截頭圓錐部分

216、216a~216j‧‧‧懸鏈繫泊索

224d、224h‧‧‧動態可移動補給機構

230‧‧‧隧道；開口

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~299d‧‧‧推進器

2100‧‧‧垂直軸

2116‧‧‧擺錘

2200‧‧‧艦艇

2228‧‧‧圓柱形頸部

A、B‧‧‧假想線

D1‧‧‧第一直徑

D2‧‧‧第二直徑

D3‧‧‧第三直徑

P1~P3‧‧‧生產立管

H‧‧‧高度

H1~ H4‧‧‧垂直高度

r‧‧‧距離

R‧‧‧半徑

T‧‧‧(運輸)油輪

W‧‧‧水

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為根據本發明的一FPSO船舶及繫泊在該FPSO船舶之一油輪之俯視平面圖。

圖2為圖1之FPSO船舶之側視圖。

圖3為圖2中展示的FPSO船舶之側視圖之放大且更詳細之型式。

圖4為圖1中展示的FPSO船舶之俯視平面圖之放大且更詳細之型式。

圖5為根據本發明的用於FPSO船舶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FPSO船舶之船體之一替代實施例之側視圖。

圖7為根據本發明的FPSO船舶之一替代實施例之側視圖，展示收納於穿過FPSO船舶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FPSO船舶之側視圖。

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可看到的中心柱及質量阱(mass trap)之一替代實施例。

圖12為根據本發明的一可移動鋼索連接部之俯視平面圖。

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

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

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15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動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立面透視圖。

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為在運輸組態下具有一圓柱形頸部之漂浮結構之剖視圖。

以下參照列出之圖描述本發明實施例。

Claims

一種石油鑽孔、生產、儲存及卸載船舶，包含：一船體，其具有為圓形之一船體平面形態，其中該船體包含： (i) 一底表面； (ii) 一頂部甲板表面； (iii) 至少三個連接區段，其連續接合且圍繞一垂直軸對稱地組配，而該等連接區段自該頂部甲板表面朝向該底表面向下延伸；該等至少三個連接區段包含：上部圓柱形部分、一下部圓錐形區段、一圓柱形頸部區段； (iv) 一組鰭板，其緊固在該船體，且經組配以提供經由線性及二次阻尼的水動力效能中之至少一者或傾覆力矩減小。
如請求項1之石油鑽孔、生產、儲存及卸載船舶，其中該頂部甲板區段具有一上層結構，該上層結構包含自以下項目組成之群組中選出的至少一個部件：船員艙、一直升機場、一起重機、一控制塔、該控制塔中之一動態位置系統、及一飛機庫。
如請求項1之石油鑽孔、生產、儲存及卸載船舶，其中該船體具有一停泊設施及用於將該石油鑽孔、生產、儲存及卸載船舶繫泊在一海底之懸鏈繫泊索。
如請求項1之石油鑽孔、生產、儲存及卸載船舶，進一步包含用以穿越在該石油鑽孔、生產、儲存及卸載船舶與一艦艇之間的一通道。
如請求項1之石油鑽孔、生產、儲存及卸載船舶，包含具有在一浮心下方之一重心以對該石油鑽孔、生產、儲存及卸載船舶提供一固有穩定性之該船體。
如請求項1之石油鑽孔、生產、儲存及卸載船舶，其中該船體進一步包含一上部截頭圓錐側區段，其中該上部截頭圓錐側區段嚙合該圓柱形頸部區段，其中該上部圓柱形部分包含一上部圓柱形側區段，其中該石油鑽孔、生產、儲存及卸載船舶包含： a. 自該頂部甲板表面向下延伸之該上部圓柱形側區段，以及 b. 該上部截頭圓錐側區段，其位於該上部圓柱形側區段下方，且經維持高於針對一運輸深度之一吃水線且部分低於針對該石油鑽孔、生產、儲存及卸載船舶之一操作深度之一吃水線；且其中該上部截頭圓錐側區段具有自該上部圓柱形側區段之一直徑逐漸減小之一直徑。
如請求項1之石油鑽孔、生產、儲存及卸載船舶，其中基本船體組配包含在船體底表面處的延伸之裙板及徑向鰭板。
如請求項1之石油鑽孔、生產、儲存及卸載船舶，其中該組鰭板附接至下部圓柱形區段之一下部及外部分。
如請求項1之石油鑽孔、生產、儲存及卸載船舶，其中該組鰭板包含彼此由間隙分開之四個鰭板區段，該等間隙提供在該船體之外部上容納生產立管及錨索而不與鰭板接觸之一處。
如請求項1之石油鑽孔、生產、儲存及卸載船舶，其中該組鰭板中用於減小起伏的一鰭板在一垂直橫截面中具有一直角三角形之形狀。
如請求項10之石油鑽孔、生產、儲存及卸載船舶，其中該鰭板所在處鄰近該船體之一最下部外側壁。
如請求項11之石油生產、儲存及卸載船舶，其中該鰭板具有該三角形形狀之一底部邊緣與船體之該底表面共面。
如請求項1之石油鑽孔、生產、儲存及卸載船舶，其中該鰭板之該三角形形狀之一斜邊自該三角形形狀之該底部邊緣之一遠端向上且向內延伸，以在僅稍高於該船體之該外側壁之最下部邊緣的一點處附接至下部圓柱形區段之該外側壁。
如請求項1之石油鑽孔、生產、儲存及卸載船舶，其中為了最適宜之有效性，各鰭板在一底部邊緣處具有徑向向外延伸之開始點，且斜邊附接至該船體之下部於該船體之約靠近該底表面的區段之垂直高度向上四分之一處。
如請求項1之石油鑽孔、生產、儲存及卸載船舶，其中對於該鰭板，若下部圓柱形區段之半徑為R，則該組鰭板中的該鰭板之一底部邊緣徑向向外延伸一額外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。
如請求項1之石油鑽孔、生產、儲存及卸載船舶，其中該等鰭板包含鰭形附屬物，其附接至該船體之外部之一下部及一外部分。
如請求項1之石油鑽孔、生產、儲存及卸載船舶，其中該船體包含一中心柱、具有一正方形橫截面之中心柱、及具有一八邊形形狀之一質量阱。