專利名稱：帶橫搖阻尼機構的船的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種單體重型提升起重機船且涉及一種單體近海鉆井船。
背景技術：
在權利要求1的前序中提到的類型的重型提升起重機數十年來已可自申請者購 買到，特別地用于安裝到船上，例如貨船、用于近海工業中的供應船等。這種具有重型提升 起重機的單體船(例如)適合于支持對近海水面和海底油氣田開發設施的構建和維護。具 有3000噸提升能力的重型提升桅桿起重機已由申請者建置用于Sapura3000，一種重型提 升和管道鋪設船。一般而言，重型提升起重機船具備水壓載系統，其允許在提升操作期間補償由起 重臂的重量和可能懸置的負載造成的靜態橫傾，特別是當負載自船上落下時。這種水壓載 系統通常在船的船體中包括水壓載箱和相關聯的泵。一般而言，泵容量形成對壓載轉移的 限制且實際上限制起重機的起重臂的回轉速度。已知利用主動橫搖阻尼機構來額外地穩定起重機船。這種機構主動地抑制橫搖運 動。橫搖運動是繞船縱向軸線的旋轉移動，其由波激發力矩生成，波激發力矩周期性地向船 施加力矩。對于起重機船，由于從重型提升起重機懸置的負載，甚至較小的橫搖力矩可產生 較大的橫搖漂移。在US 2007/0123120中描述了基于使用Voith Schneider推進器的主動橫搖阻尼 機構的實例。這種主動橫搖阻尼機構的缺點在于對于帶重型提升起重機的船，特別是對于 帶有提升能力為1500噸或更高的重型提升起重機的船，其能力是有限的。

發明內容
本發明的目的在于提供一種帶有重型提升起重機的單體船，該船配備有所改進的 主動橫搖阻尼機構。通過向重型提升起重機船配備主動橫搖夾持機構來實現這個目的，主動橫搖夾持 機構包括固體橫搖阻尼壓載物，其可在船殼的橫向上移動；傳感器，其檢測船體的橫搖運 動；以及，驅動與控制系統，其可操作以響應于傳感器的檢測來造成并控制固體橫搖阻尼壓 載物的移動以提供橫搖穩定。因此，通過借助于受主動控制的固體壓載物來產生抵消力矩以實現主動橫搖穩 定。傳感器檢測橫搖運動且驅動與控制系統根據需要來控制抵消力矩。該機構可以用動態模式和靜態或半靜態模式使用，在動態模式，固體壓載的往復 橫向運動是匹配的以抵消海波引起的船的橫搖運動，且在靜態或半靜態模式，固體壓載物 用于抵消由起重臂或由從起重機懸置的(輕)負載(例如在回轉期間)引起的橫傾。由于其主動橫搖阻尼機構，具備重型提升起重機的船可以用起重臂的高回轉速度 來進行操作。顯然，“更緩慢的”水壓載物在可同時用于抵消在起重臂(例如，帶有輕負載) 回轉期間船的橫傾。
本發明還涉及用于近海油氣鉆井工業的單體近海鉆井船。根據本發明的這種船配 備有主動橫搖阻尼機構，主動橫搖阻尼機構包括固體橫搖阻尼壓載物，其可在船殼的橫向 上移動；傳感器，其檢測船殼的橫搖運動；以及，驅動與控制系統，其可操作以響應于傳感 器的檢測來造成并控制固體橫搖阻尼壓載物的移動來提供橫搖穩定。應了解本發明的單體近海鉆井船也可具備本文參考單體重型起重機船所公開的 一或多個特點，且本發明的單體重型起重機船也可具備本文參考單體近海鉆井船所公開的 一或多個特點。應當指出的是法國核動力航空母艦夏爾戴高樂號(Charles DeGaulle)配備計算 機化的集成式穩定系統，其被設計成維持著在水平0. 5度內的穩定，允許航空器在高達海 況5/6的情況下操作。除了航空母艦的兩對主動穩定鰭和雙舵外，該系統還具有兩個計算 機控制的補償單元，其包括兩個直軌道用于攜載有22噸自重的系列或傳動系(train)。這 些軌道在飛行甲板下方沿橫向延伸。這種系統被設計成補償風和橫傾且控制橫搖、偏航和 浪涌。這種航空母艦穩定系統的另一發展披露于US 6，349，660中。在EP 1304289中披露 了用于小型船的這種系統的另一發展，小型船具有安裝于U形軌道上的一系列壓載主體。根據本發明的重型提升起重機船優選地具有桅桿起重機，其具備至少3000噸的 最大起重能力，更優選地具有5000噸或更高的起重能力。起重機的桅桿的高度優選地超過75米，而起重臂的長度可超過75米。由在起重臂外端處的升降纜線引導件所引導的升降纜線的半徑可高達122米，其 可被稱作動臂起重器。根據本發明帶有桅桿起重機的單體船優選地適合于搬運大型的海底模塊，例如， 在3000米水深重達600噸的模塊。在本發明的優選實施例中，起重機設于船的船尾處。優選地，重型提升起重機船被制備成也容納S形布置(S-Iay)的管道鋪設設備或 配備有這種設備。在優選實施例中，根據本發明的船還具備動態定位器件，其在起重或鉆井操作期 間可優選地與主動橫搖阻尼機構一起操作。根據本發明的主動橫搖阻尼機構包括固體橫搖阻尼壓載物，其可在船殼的橫向上 移動。對于重型提升起重機船，橫搖阻尼壓載物的總質量優選地在500噸與2500噸之 間，更優選地在1000噸與2000噸之間，例如1000噸或1500噸。對于鉆井船，橫搖阻尼壓載物的總質量優選地在100與750噸之間，更優選地200 噸與400噸之間，例如300噸。優選地，形成橫搖阻尼機構從而使得單個壓載主體安裝于一組相關聯軌道上并沿 著這組相關聯軌道而被加以引導，與具有安裝于一組軌道上的一系列壓載主體的已知航空 母艦系統形成對照。這允許避免與所述系列的壓載主體內的壓載主體互連相關聯的任何問 題。而且這也允許壓載主體的重心相對于船的中心線盡可能多地向外移位，從而獲得有所 增加的恢復力矩。優選地，壓載主體被實施為單體金屬塊、或者固定到彼此的一組金屬塊以便形成 單個固體主體，其具有至少100噸的重量，以便得到緊湊的壓載主體。
優選地，壓載主體具有大于其橫向尺寸的高度，從而允許壓載主體的重心相對于 船的中心線盡可能多地向外移位，從而獲得有所增加的恢復力矩。施加到起重機船上的波激發力矩通常具有5至25秒的波周期。為了在這種高頻 率下移動這種較大的固體橫搖阻尼壓載物，需要具有很大功率容量的驅動系統，甚至高達 數兆瓦。優選實施例具有超過2. 5兆瓦的功率容量，例如3或4兆瓦。當具有合適尺寸時，橫搖阻尼壓載機構預期使得具備5000噸重型提升桅桿起重 機的起重機船的靜態橫傾從超過9度降低到小于3度(在水平延伸的起重臂相對于船在橫 向定向的情況下)。主動橫搖阻尼機構對于輕負載操作給出起重機船性能的顯著改進以及近海條件 的工作性能的顯著改進。橫搖阻尼機構可顯著地補償由提升輕負載的起重機的回轉運動所造成的靜態橫 傾。這種系統的反應時間優選地比起重機的回轉速度更快，表示起重機操作速度并不受到 新的抗橫傾系統的限制。該機構的原理在于形成恢復力矩。在帶有輕負載的起重機回轉的情況下，這個恢 復力矩將補償由起重機的起重臂重量所造成的橫傾力矩。在橫搖運動的情況下，恢復力矩 將補償由波造成的橫傾力矩。在單體鉆井船上的主動橫搖阻尼機構允許顯著提高近海條件的工作性能，例如， 在惡劣環境和天氣條件下，例如，排除對采用更昂貴的半潛型鉆井船的需要。


在所附權利要求書和參考附圖的下文的描述中描述了另外的有利實施例。在附圖中圖1示意性地描繪了具有重型提升桅桿起重機的近海船，其尤其適合于在海床上 鋪設管道，圖2部分地以剖視圖的形式示出圖1所示船后側處的升降起重機，圖3示出自不同方向的圖2的升降起重機，圖4示出從上方觀察的圖2和圖3的升降起重機的視圖，圖5示出圖1的船的船體的截面，圖6示出單體近海鉆井船，圖7示出沿著圖8中的線VII-VII的橫截面，圖8示出圖6的船的部分的平面圖，圖9示出在較低甲板水平處的圖8的部分的平面圖，圖10示出圖6的船的縱截面。
具體實施例方式圖1示出近海重型提升起重機船1，其也尤其適合于在海床上鋪設管道。船1具有單體2，單體2帶有工作甲板3和在船體2前部處用于船員起居的上部結 構4。船1配備水壓載系統，例如，包括防橫搖箱12。水壓載系統是本領域已知的，例如，
6開放底部的箱系統，其通過修改橫搖諧振周期而減輕橫搖。在此實例中，船1具有180米的長度和46米的船幅或船的最大寬度(beam)。在此實例中，船1還具備管道鋪設設施，此處為S形布置(S-Iay)型，在工作甲板 3上具有一或多個焊接站用于以基本上水平的取向來聯接管道部段9a。在工作甲板3上還 存在被稱作張緊器8的裝置用于攜載從船1向下懸掛的管道9的重量。船還可配備另一類 型的管道鋪設設施，例如(剛性的)卷軸式鋪設設施。而且，船1具有托管架5，托管架5在船1后側處在船1的船體2外部突出，在船 體2上接合于接合點處從而使得其可繞基本上水平的樞轉結構6而樞轉、且形成向下彎曲 的支承件用于朝向海床移動的管道。而且，船1具有重型提升起重機20，在此實施例中安置于船體的與托管架5相同側 附近，此處在船體2的船尾處，該升降起重機20具有固定到船體2上的豎直結構。升降起 重機20將在下文中更詳細地描述。此處，起重機20安置于船1的縱向軸線上，在管道9離 開工作甲板3的位置上方。在圖2至圖4中詳細地示出升降起重機20，其具有帶底腳部22的基本上中空的豎 直柱21，底腳部22固定到船1的船體2上。而且，柱21具有頂部23。升降起重機20具有起重臂24，其在圖1中示出處于兩個不同的位置。環形軸承結 構25繞豎直柱21延伸并引導且攜載著起重臂連接構件26，使得起重臂連接構件26和因此 起重臂24可繞柱21旋轉。在此情況下，起重臂連接構件26形成基本上水平的樞轉軸線，使得起重臂24也可 上下樞轉。存在至少一個驅動電機27用于使起重臂連接構件26沿著環形軸承結構25移 位。舉例而言，環形軸承結構25包括一或多個引導軌道，引導軌道繞柱21延伸，且在引導 軌道上經由運行輪來支承住起重臂連接構件26的環形部件28。起重臂固定支承件29在兩 個位置處布置于部件28上。驅動電機27可(例如)驅動小齒輪，小齒輪與柱21周圍的帶 齒軌道相接合。為了使起重臂24上下樞轉，設有頂索絞盤(topping winch) 30，頂索絞盤30具備 頂牽纜線(topping cable)31，頂牽纜線31接合于起重臂24上。而且，升降起重機20包括升降絞盤35用于升高和降低負載，具有相關聯的升降纜 線36和升降鉤37。在柱21的頂部23處設有頂部纜線引導件40，其具備用于頂牽纜線31的纜線滑輪 組件41和用于升降纜線36的纜線滑輪組件42。用于升降纜線36的一或多個纜線滑輪組件43和用于頂牽纜線31的纜線滑輪組 件44布置于起重臂24上。用于每個纜線的纜線部件數目可由本領域技術人員適當地加以 選擇。絞盤30和35在此情況下安置于豎直柱21的底腳部22中，從而使得頂牽纜線31 和升降纜線36從相關聯的絞盤30、35向上延伸、穿過中空豎直柱21到頂部纜線引導件40 且然后朝向起重臂24上的纜線引導件43、44。頂部纜線引導件40具有旋轉軸承結構，例如帶有繞柱21頂部的一或多個運行軌 道和帶有運行滑輪，運行滑輪接合于纜線滑輪組件所安裝到的結構部件的運行軌道上。因 此，頂部纜線引導件40可沿循著起重臂繞豎直柱21的旋轉移動，且采取與起重臂24基本上相同的角位置。頂部纜線引導件40可具有相關聯的驅動電機組件，其確保頂部纜線引導件40沿 循起重臂24繞柱21的旋轉移動，但不帶驅動電機組件的實施例是優選的。起重臂絞盤31和升降絞盤35布置于可旋轉的絞盤支承件50上，可旋轉的絞盤支 承件50可繞與豎直柱21基本上平行的旋轉軸線旋轉。可移動的絞盤支承件50相對于豎 直柱21可移動地安裝。絞盤支承件50此處位于豎直起重機結構中，優選地在柱21的圓形 截面部分下方的底腳部22區域中，且與頂部纜線引導件40機械地解除聯接。支承件50也 可(例如)布置于柱下方的船的船體中，例如，底腳部可具有延伸到船體內的延伸部。在所示實例中，絞盤支承件50是基本上圓形平臺，其在其圓周處安裝于環形軸承 51中，且絞盤31、35布置于該平臺上。在此情況下，環形軸承51使得該平臺可繞豎直軸線 旋轉，豎直軸線與頂部纜線引導件的旋轉軸線重合。軸承可具有任何適當設計，包括沿著圓 形軌道運行的臺車。可旋轉的絞盤支承件50具有相關聯的驅動電機組件52用于移動絞盤支承件50， 使得絞盤支承件50在起重臂24繞豎直柱21旋轉移動的情況下相對于起重臂24維持基本 上恒定方位。絞盤支承件50相對于頂部纜線引導件40的方位同樣保持基本上恒定，因為 其移動同樣是起重臂24旋轉移動的結果。在所示實施例中，存在著角度傳感器60用于檢測起重臂連接構件26的部件28相 對于豎直柱21的位置，絞盤支承件50的驅動電機組件52具有相關聯的控制器件53，相關 聯的控制器件53與角度傳感器60在操作上接觸。絞盤31、35各自具有相關聯的電動(或電動液壓)絞盤驅動電機組件38、39，其安 置于可移動的絞盤支承件50上。所需電能由發電機供應，發電機安置于船上距可移動的絞 盤支承件50 —定距離的其它位置。一或多個滑動接觸件(未圖示)設于這些發電機與絞 盤驅動電機組件38、39之間的電連接中。在未圖示的變型中，絞盤支承件50可繞豎直軸桿旋轉，這個軸桿具備一或多個滑 動接觸件。在此實施例中，深水降低纜線延伸穿過這個軸桿的中心。經由一或多個滑動接觸件，電流供應優選地饋送到絞盤支承件50上的電氣設備。升降起重機20具備用于升降起重機操作者的駕駛室70，該駕駛室70在此情況下 由環形軸承結構25承載，起重臂24固定到環形軸承結構25上，從而駕駛室70可使起重臂 繞豎直柱21旋轉。在駕駛室70中設有至少若干控制構件(未圖示)，用于操作升降纜線36的絞盤35 和用于操作頂牽纜線31的絞盤31。絞盤驅動電機組件38、39具有相關聯的控制器件(未 圖示)，其與駕駛室70中的相關聯控制構件成無線通信。舉例而言，多個無線發射/接收單 元安置于豎直柱周圍，在豎直柱周圍的駕駛室70的路徑中或其附近。用于絞盤支承件50上的一或多個絞盤的控制器件(例如，電子控制設備)優選地 也定位于這個絞盤支承件50上。從附圖可以看出，優選地，豎直柱21具有基本上連續的外壁。在此情況下，從起重 臂連接構件到頂部23，豎直柱的水平截面基本上是圓形，且截面朝向柱頂部逐漸減小。柱 21的底腳部22基本上為矩形，這具有底腳部22可容易地固定(通過焊接或使用螺栓)到 船1的船體2的縱向和橫向艙壁的優點。在未圖示的變型中，豎直柱部分地或完全地為桿框架。從圖1中可以看出，保持托管架處于所希望位置的負載支承連接結構80在升降起 重機20的豎直結構與托管架5之間延伸，升降起重機20的豎直結構在托管架5在船體2 上的接合點6上方的位置處(在此情況下，在用于起重臂24的環形軸承結構附近)，托管架 5在遠離托管架5在船體2上的接合點6的位置處。船1可用于鋪設管道9，但也用于升降工作，諸如在近海工業中當安裝平臺、水下 安裝等等之時執行的升降工作。在圖5中示出船1的截面。在船的船體中，如此處所示，優選地在主甲板100下方 的中層甲板20上，船具有室101，橫搖阻尼機構位于室101中。此處這種機構包括一定數目 的固體壓載主體110，固體壓載主體110可在船體的橫向以可往復移動的方式移位。可以看出，固體壓載主體110行進的橫向距離為到船中心線的任一側至少10米， 更優選地至少15米。甚至更優選地，除了船的船體外部隔艙之外，船的整個船幅可用于固 體壓載主體110的行進。優選地，壓載主體100是固體金屬塊或一定數目的固體金屬塊或金屬板。或者，壓 載主體包括一段長度的纜線或鏈，例如用于水下操作。在替代實施例中，壓載主體包括船相 關設備或供應(備用部件等)。此處，每個壓載主體110配備著輥111，且船具有一或多個直軌道，直軌道相對于 船在橫向延伸且具有靠近船體側部的對置端部。顯然，可設想到壓載主體上除了一或多個 軌道和輥之外的其它弓I導與軸承布置。在此實施例中用于壓載主體110中每一個的驅動裝置包括兩個絞盤115和帶纜線 116,117的纜線布置，纜線116、117允許使該壓載主體在兩個方向上移位。絞盤115優選 地是帶鼓的絞盤，鼓具有用于纜線的雙螺旋凹槽。舉例而言，每個絞盤具有400kw的容量。 優選地多個壓載主體和相關聯的驅動裝置并排放置于室中，例如這些壓載主體中的4個或 5個。此處每個壓載主體在其對置的橫向側部處配備有阻尼器，例如液壓阻尼器，優選 地具有超過0. 25米的沖程。船體還配備水壓載箱125和橫搖阻尼水箱128。用于一或多個壓載主體的驅動裝置還包括控制系統，其可操作以響應于傳感器的 檢測來造成并控制固體橫搖阻尼壓載主體的移動以提供橫搖穩定。應了解到，橫搖阻尼機構也可運用于半靜態模式，其中一或多個壓載主體被定位 成對抗由船上負載所造成的大致靜態或緩慢變化的橫傾，例如，以對抗由起重機的起重臂 回轉(負載從起重機懸置或不懸置的情況下)所造成的橫傾。應當指出的是，重型提升起 重機的起重臂重量使得起重臂回轉到與船成橫向的位置，引起顯著橫傾，然后可由橫搖阻 尼機構的合適的半靜態操作來補償(部分地或完全地)顯著橫傾。。現將參看圖6至圖10闡明配備了根據本發明的橫搖阻尼機構的單體近海鉆井船 的實例。應了解橫搖阻尼機構具有與參考重型提升起重機船所解釋的橫搖阻尼機構相同的 基本設計，且其特點，例如優選特點，可包括于用于鉆井船的實施例中。鉆井船200 —般適用于近海鉆井，例如用于油氣勘探，井檢修和/或其它鉆井相關 作業(例如，海底設備的檢修和/或放置)。
船體202具有船員起居艙和在船舷側上的艦橋203，此處具有直升機平臺。船包括水壓載系統，優選地被配置成允許橫搖運動抑制，例如，包括防橫搖箱207。優選地，船200的船體202具有月池205，優選地在船的縱向軸線上居中。在此實例中，有效地在月池205上方，多個火線(或作業線)升降系統210安裝于 船體202上，從而使得優選地，可在該系統的前方和后方接近月池205的前部和后部。應了 解到，單個火線升降系統也可存在于船的替代型式上。在此實例中，優選地，多個火線升降系統210包括桅桿211，其具有頂側和基部，在此實施例中作為橫向桁梁的基部被連接到鉆井船 的船體，其中桅桿211具有中空構造，中空構造具有第一側212(在此實例中為后側)和對 置的第二側213 (在此實例中為前側)；第一升降裝置，其由桅桿支承且具有可沿著第一火線214a移位的負載附連器件 214，第一火線214a在桅桿212的第一側外側上且鄰近著該第一側而延伸；第二升降裝置，其由桅桿支承且具有可沿著第二火線215a移位的負載附連器件 215，第二火線215a在桅桿的第二側213外側上且鄰近著該第二側213。第一升降裝置和第二升降裝置各自包括一或多個纜線以及一或多個相關聯的絞 盤以操縱負載附連裝置中每一個相對于桅桿的位置。絞盤優選地位于桅桿211中，最優選 地在桅桿基部，但其它位置也是可能的。可從US 6，763，898得到桅桿211和升降裝置的細節，US 6，763，898以引用的方
式結合到本文中。BOP儲存裝置優選地鄰近月池205存在于船的船體中。此處第一升降裝置適于將BOP升高和降低到海床。船包括立管儲存裝置，在附圖 中未示出。一或多個工作甲板優選地設于靠近桅桿處，例如，在桅桿的后方和前方處，其允許 覆蓋月池205的一部分。工作甲板可以是移動式的和/或包括移動式的甲板部分。在此實例中，船200在桅桿前側處具備旋轉鉆進驅動裝置，即頂部驅動裝置216， 從而使得有可能經由前火線215a來進行鉆進。應了解到，旋轉鉆進驅動裝置也可(或作為 替代)位于桅桿后側處。同樣，立管儲存和搬運系統可根據需要布置于桅桿前側處。在圖7中示出船1的截面，大體上就在月池205的尾部處。在船的船體中，在主甲 板下方，船具有室250，橫搖阻尼機構位于該室250中。此處這個機構包括兩個固體壓載主 體260，兩個固體壓載主體260并排布置且可在船體的橫向上移位。可以看出，固體壓載主體260行進的橫向距離是到船的中心線的任一側至少5米， 更優選地至少7. 5米，在此實例中為9米。圖7、圖8示出均處于其極端位置260'和260" 的主體260。優選地，壓載主體260是固體金屬塊、或一定數目的固體金屬塊或板。在此實例 中，每個壓載主體的重量在100噸與200噸之間，例如150噸。此處，每個壓載主體260具備底輥261，底輥261在船的相關聯軌道262上運行，所 述軌道是直的且具有在船中的室250的相對著的側部處的對置端部。優選地，一或多個軌 道也裝配于壓載主體的路徑上方，且壓載主體具備在所述上軌道263上運行的上輥。在圖 10中可看到這些軌道。
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在此實例中，壓載主體260中每一個的驅動裝置包括絞盤270和帶纜線271、272 的纜線布置，纜線271、272允許壓載主體在兩個方向上移位。絞盤270優選地布置于壓載 主體的相關聯路徑下方的高度處，如在圖7中所示。絞盤可具有鼓，鼓具有用于纜線的雙螺 旋凹槽。舉例而言，每個絞盤具有數百kW的容量。用于一或多個壓載主體260的驅動裝置還包括絞盤控制系統，其可操作以響應于 一或多個合適傳感器的檢測來造成和控制固體橫搖阻尼壓載主體的絞盤的移動，來提供橫
搖穩定。應當指出的是，用于檢測橫搖運動的傳感器是任何傳感器或傳感器系統，例如，包 括一或多個傳感器和相關聯的計算機，其允許提供相關控制信息來合適地控制固體橫搖阻 尼壓載主體的驅動器件的操作。其可以(例如)是提供船的角度信息的角度檢測傳感器， 例如包括一或多個陀螺傳感器，但也可以是測量或解釋例如波高度、波周期這些實際波運 動的傳感器(諸如基于紅外或基于雷達的傳感器系統)，且也可包括(例如)一種使用先前 儲存的關于(例如該船所采用的區域特定的)波型的數據(例如，基于來自浮標的測量) 的傳感器系統。傳感器系統也可使用風速和/或風向測量，或者影響船運動(并不限于橫 搖運動)的其它參數。此處每個壓載主體在其對置的橫向側處配備著阻尼器，例如，液壓阻尼器，優選地 具有超過0. 25米的沖程。在船200中橫搖阻尼機構的操作允許減弱鉆井船的橫搖且因此允許提高船的工 作性能，例如，當在不利條件下執行鉆探操作時。例如當搬運BOP或類似設備時表現出特定優點。在本技術中已知防噴器常常是龐 大且很笨重的設備工件。當橫搖阻尼機構運行從而減輕船的橫搖時，極大地便利了搬運這 種Β0Ρ，諸如使之從其儲存位置到火線或者從火線到儲存位置。一般而言，帶可移動壓載主體的橫搖阻尼機構的操作允許在鉆井期間精確地控制 鉆柱上的負載，且可有助于作用于所述鉆柱上的升沉補償器的效果。在立管柱組裝(且拆卸也有可能)期間，在鉆井船上主動使用橫搖阻尼機構是有 利的，其中立管部段端對端地連接。由于懸置的立管柱一般具有豎直方位，船的橫搖運動造 成懸置的立管與將要連接到立管柱的新立管部段之間的對準誤差。在立管部段上的許多連 接器僅允許較小的對準誤差，且一般而言連接過程將受到橫搖運動的阻礙。在這個過程中 橫搖阻尼機構的使用將減小或減輕任何對準誤差且因此有益于高效的過程。—般而言，橫搖阻尼機構允許在至今需要較大且昂貴的半潛型鉆井船以便獲得穩 定鉆井情況的地理區域中部署單體鉆井船。對于附圖所示船中的每一個，優選地，形成橫搖阻尼機構，從而使得單個壓載主體 安裝于一組相關聯軌道上且沿著一組相關聯軌道得以被引導。這允許壓載主體的重心相對 于船的中心線盡可能多地向外移位，從而獲得有所增加的恢復力矩。而且對于附圖所示的船中的每一個，優選地，壓載主體實施為單體金屬塊，或固定 到彼此的一組金屬塊以便形成單個固體主體，具有至少100噸的重量，以便得到緊湊的壓 載主體。而且對于附圖所示的船中的每一個，優選地，壓載主體具有大于其橫向尺寸的高 度，從而允許壓載主體的重心相對于船的中心線盡可能多地向外移位，從而獲得有所增加
11的恢復力矩。
權利要求
一種帶重型提升起重機(20)的單體船，所述起重機包括；基本上中空的豎直柱(21)，其具有底腳部(22)和頂部(23)，所述底腳部(22)固定到所述船體上，起重臂(24)，其具有超過所述船的船體的作用范圍，起重臂連接構件(26)，其可繞所述柱(21)旋轉，所述起重臂連接構件形成基本上水平的樞轉軸線從而使得所述起重臂可上下樞轉；頂牽器件(30，31)，其用于使所述起重臂(24)上下樞轉，包括起重臂絞盤(30)和起重臂升降纜線(31)，在所述升降起重機的起重臂上的一或多個升降纜線引導件(43)；用于升降負載的升降器件(35，36)，其包括升降絞盤(35)和相關聯的升降纜線(36)，升降纜線(36)從所述絞盤延伸到所述起重臂上的升降纜線引導件，其中所述船具備水壓載系統，以及其中所述船還包括主動橫搖阻尼機構，其特征在于，所述主動橫搖阻尼機構包括固體橫搖阻尼壓載物(110)，其可在所述船體的橫向上移動，傳感器，其檢測所述船體的橫搖運動，驅動與控制系統(115)，其可操作以響應于所述傳感器的檢測來造成和控制所述固體橫搖阻尼壓載物的移動用以提供橫搖穩定。
2.—種單體近海鉆井船(200)，所述船包括鉆井結構(211)，其具有一或多個鉆井站，允許從所述船執行海底鉆井操作， 其特征在于，所述船配備主動橫搖阻尼機構，其包括固體橫搖阻尼壓載物(260)，其可在所述船體的橫向上移動，傳感器，其檢測所述船體的橫搖運動，驅動與控制系統(270)，其可操作以響應于所述傳感器的檢測來造成和控制所述固體 橫搖阻尼壓載物的移動用以提供橫搖穩定。
3.根據權利要求1所述的船，其中所述固體橫搖阻尼壓載物(110)具有至少800噸的 總質量，優選地在1000噸與3000噸之間，例如2000噸的質量。
4.根據權利要求2所述的船，其中所述固體橫搖阻尼壓載物(260)具有在100噸與750 噸的總質量，更優選地為200噸與400噸之間。
5.根據前述權利要求中一或多項所述的船，其中所述船(1；200)具備動態定位器件。
6.根據前述權利要求中一或多項所述的船，其中所述橫搖阻尼機構使得單個壓載主體 (110 ；260)安裝于一組相關聯軌道上且沿著一組相關聯軌道引導。
7.根據前述權利要求中一或多項的船，其中壓載主體(110；260)被實施為單體金屬塊 或者固定到彼此的一組金屬塊以便形成單個固體主體，具有至少100噸的重量。
8.根據前述權利要求中一或多項所述的船，其中壓載主體(110；260)的高度大于其在 所述船的橫向上的尺寸，例如，在1. 5米與4米之間的高度。
9.根據權利要求1所述的船，其中所述重型提升起重機能夠升降至少5000噸的負載。
10.根據權利要求1所述的船，其中所述起重機還包括設于所述豎直柱的頂部(23)處 的頂部纜線引導件(40)；所述頂部纜線引導件(40)包括旋轉軸承結構，從而使得所述頂部 纜線引導件可沿循所述起重臂繞所述豎直柱的旋轉移動、并且采取與所述起重臂基本上相 同的角位置。
11.根據權利要求1所述的船，其中所述升降絞盤(35)安置于所述柱中，優選地在所述 豎直柱(21)的底腳部附近，從而使得所述升降纜線從所述絞盤延伸穿過中空的豎直柱到 所述頂部纜線引導件且然后到所述起重臂上的升降纜線引導件。
12.根據權利要求1所述的船，其中所述起重臂絞盤(31)和所述升降絞盤(35)布置于 可旋轉的絞盤支承件(50)上，可旋轉的絞盤支承件(50)可繞與所述豎直柱(21，22)基本 上平行的旋轉軸線旋轉，從而使得所述絞盤支承件(50)安裝成可相對于所述豎直柱(21， 22)移動；所述絞盤支承件(50)具有相關聯的驅動電機組件(52)用于移動所述絞盤支承 件(50)，從而使得所述絞盤支承件(50)在所述起重臂繞所述豎直柱(21，22)旋轉移動的情 況下相對于所述起重臂(24)維持基本上恒定的方位。
13.根據權利要求1所述的船，其中所述豎直柱(21)具有基本上連續的外壁。
14.根據權利要求1所述的船，其中所述豎直柱(21)的水平截面基本上是圓形的，且其 中所述截面優選地朝向所述柱的頂部逐漸減小。
15.根據權利要求1所述船，其中所述柱(21)的底腳部基本上是矩形的。
16.根據權利要求2所述的船，其中所述船包括月池(205)和多個火線升降系統，所述 火線升降系統布置于所述月池處，優選地在月池上方，從而使得所述月池的部分在所述升 降系統的兩個對置側處延伸，其中所述系統(210)包括桅桿(211)，其具有頂側和基部，例如，橫向桁梁，所述基部連接到鉆井船的船體，其中 所述桅桿(211)具有中空構造，所述中空構造具有第一側(212)和對置的第二側(213)，第一升降裝置，其由所述桅桿加以支承、且具有可沿著第一火線(214a)移位的負載附 連器件(214)，所述第一火線(214a)在所述桅桿(212)的第一側外側上、且鄰近著所述桅桿(212)的第一側而延伸；第二升降裝置，其由所述桅桿支承且具有可沿著第二火線(215a)移位的負載附連 器件(215)，其在所述桅桿的所述第二側(213)外側上、且鄰近著所述桅桿的所述第二側(213)。
17.根據權利要求16所述的船，其中所述橫搖阻尼機構(260，270)安置在位于所述船 的甲板下方、優選地鄰近所述月池(205)處的室(250)中。
18.一種用于操作根據權利要求1所述的單體起重機船(1)的方法，其中所述橫搖阻尼 機構用于對抗由所述起重臂的回轉引起的橫傾。
19.一種海底鉆井的方法，其中使用根據權利要求2所述的船(200)并且使用所述橫搖 阻尼機構來對抗鉆井操作期間和/或BOP搬運操作期間的橫搖。全文摘要
本發明涉及帶重型提升起重機的單體船。該起重機(20)包括起重臂(24)和用于升降負載的升降器件，起重臂(24)具有超過船的船體的作用范圍。船具備水壓載系統且還包括主動橫搖阻尼機構。根據本發明，主動橫搖阻尼機構包括固體橫搖阻尼壓載物(110)，其可在船體的橫向上移動；傳感器，其檢測船體的橫搖運動；以及，驅動與控制系統(115)，其可操作以響應于傳感器的檢測來造成并控制該固體橫搖阻尼壓載物的移動從而用以提供橫搖穩定。
文檔編號B63B39/02GK101918271SQ200880120086
公開日2010年12月15日 申請日期2008年10月9日 優先權日2007年10月11日
發明者A·博雷茲尼茨基, F·范希爾德, J·魯登伯格 申請人:伊特雷科公司