本实用新型涉及船舶与海洋工程技术领域，尤其涉及一种天然气开采和液化的一体式生产平台。
背景技术：
我国东海海域蕴藏着丰富的天然气资源，其中东海陆架盆地西湖凹陷油气资源丰富，已相继发现了平湖、春晓、宝云亭等8个油气田以及玉泉、龙井、孤山等6个含油气构造。目前预测天然气探明储量为3000-4000亿m3，已探明的天然气储量为600亿m3左右，大部分分布于中小型构造中。
以平湖油气田为例，整装气田的探明储量为150亿m3左右，而边际气田的预测储量为60-90亿m3，分布在近十个构造中。在勘探开发东海整装油气田的同时，针对东海边小气田众多、离岸较远的特点，需滚动开发东海边际气田，来缓解油气供需的矛盾。因此，现急需一种制造成本低廉、适用性强，能重复开采气田，适宜不同作业区域调遣，非自航可移动的天然气开采和液化的一体式生产平台。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，旨在提供一种制造成本低廉、适用性强，能重复开采气田，适宜不同作业区域调遣，非自航可移动的天然气开采和液化的一体式生产平台。
为达到上述目的，本实用新型是通过下述技术方案予以实现的：
一种天然气开采和液化的一体式生产平台，包括主船体，以及分布在主船体四角的桩腿，所述主船体的甲板中部设置有生产工艺模块，所述主船体的甲板舷侧设置有软管绞车，所述主船体船艉的隔水套管顶端设置有井口支持装置；所述井口支持装置由隔水套管上的支撑桁架，以及桁架上下两端的支撑台组成；所述生产工艺模块设置有四个天然气压缩处理撬块，包括原料气分离调压撬、原料气净化撬、混合冷剂压缩撬和深冷液化撬；所述软管绞车通过司机室控制绞车中的低温漂浮软管；所述桩腿与固定主船体上的升降装置配套设置；所述升降装置包括固定在主船体甲板上的电动齿轮升降机构，以及桩腿上的齿条型导向结构。
进一步的，所述桩腿为桁架结构，每个桩腿由呈三角形分布的三个舷杆，以及舷杆之间相互连接的撑杆构成，主船体艉部的两个桩腿均沿着桩腿的其中一个面布设有带潜水泵的立管，立管上设有供潜水泵使用的电缆，主船体的甲板上对应电缆设置有电动卷盘。
进一步的，所述桩腿底端设置有桩靴，桩靴包括顶板和侧围壁板构成圆柱形结构，顶板与桩腿下端固定。
进一步的，所述主船体为四边形箱型结构，主船体的甲板四角分别设置有围绕桩腿的围阱结构，主船体中部的纵舱壁之间设有机舱、配电间和泵舱，纵舱壁的两侧为储存舱和围阱结构，所述围阱结构外设有压载舱，纵舱壁的艉部设置有燃油舱和淡水舱，储存舱的舷侧均设置有空舱，纵舱壁之间的舱体和储存舱的舱体底板均为双层，主船体其余部分的舱体底板为单层。
进一步的，所述主船体内设置有三台风冷式双燃料主发电机组，主船体艉部的左右舷分别设置有燃烧臂，所述燃烧臂为桁架结构。
进一步的，所述主船体的艏部设置有生活楼，并在生活楼前方设置有直升机甲板。
相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型中采用四边形箱型结构的主船体，可提升平台的甲板面积，便于生产工艺模块的布置，同时平台主体舱内可以设置较少的大型lng存储舱，降低建造成本。桩靴采用筒型结构，能有效提升平台抗倾、抗滑性能。平台兼具天然气生产、储存、外输及井口支持功能，能重复开采气田，满足中浅水深小型气田开发的需求，可有效解决边小气田开发的技术瓶颈。
附图说明
图1为本实用新型的俯视结构示意图；
图2为本实用新型的侧视结构示意图；
图3为本实用新型中储存舱的结构示意图；
图4为本实用新型中桩靴的结构示意图；
图5为本实用新型中桩靴的俯视结构示意图。
附图标记：
1-主船体，2-桩腿，3-桩靴，4-升降装置，5-生产工艺模块，6-软管绞车，7-井口支持装置，8-起重设备，9-隔水套管，10-海底平面，21-舷杆，22-撑杆，31-顶板，32-侧围壁板，33-空心槽，41-导向结构，42-升降机构，51-原料气分离调压撬，52-原料气净化撬，53-混合冷却压缩撬，54-深冷液化撬，61-司机室，71-支撑桁架，72-下支撑台，73-上支撑台，101-储存舱，102-围阱结构，103-直升机甲板，104-直升机，105-救生艇，106-锚泊系统，107-燃烧臂，108-生活楼，109-机舱，110-配电间，111-纵舱壁。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
如图1至图3所示，一种天然气开采和液化的一体式生产平台，包括主船体1，以及分布在主船体1四角的桩腿2，所述主船体1的甲板中部设置有生产工艺模块5，主船体1的甲板舷侧设置有软管绞车6，主船体1船艉的隔水套管9上套装有桁架结构的井口支持装置7；所述井口支持装置7由隔水套管9上的支撑桁架71，以及桁架上端的上支撑台73，下端的下支撑台72组成；所述生产工艺模块5设置有四个天然气压缩处理撬块，包括原料气分离调压撬51、原料气净化撬52、混合冷剂压缩撬53和深冷液化撬54；所述软管绞车6通过的司机室61控制绞车中的低温漂浮软管；所述桩腿2与固定主船体1上的升降装置4配套设置；所述升降装置4包括固定在主船体1甲板上的电动齿轮升降机构42，以及桩腿2上的齿条型导向结构41；起重设备8为三台起重机，分别设置在主船体1的船艉和左右舷，起重机均采用液压驱动；本实施例中主船体1长为75米，宽为52.8米，船体深度为8.6米，桩腿2总长为136米，纵向中心距为52.8米，横向中心距为31.5米，舷杆21中心距为13.1米。
如图4和图5所示，所述桩腿2为桁架结构，每个桩腿2由呈三角形分布的三个舷杆21，以及舷杆21之间相互连接的撑杆22构成，主船体1艉部的两个桩腿2均沿着桩腿2的其中一个面布设有带潜水泵的立管，立管上设有供潜水泵使用的电缆，主船体的甲板上对应电缆设置有电动卷盘。舷杆和撑杆均为水密结构，保证桩腿对平台的稳固支撑。立管为平台提供站立状态下所需的压载水、消防水或冷却海水。所述桩腿2底端设置有桩靴3，桩靴3包括顶板31和侧围壁板32构成圆柱形结构，顶板31与桩腿2下端固定。桩腿在海底平面10安置时，可依靠桩腿的自重将桩靴贯入海底平面下，使桩靴与海底土壤形成密闭空间构成空心槽33，通过对空心槽进行抽真空，使空心槽内部形成负压，依靠水压使桩靴的底部继续贯入土壤以达到设计深度，从而加强桩腿对平台的稳固支撑，实现平台生产作业期间在台风期不解脱。
本实用新型中的主船体为四边形箱型结构，相比传统的三角形太平，可提升平台的甲板面积，便于布置模块化的布置生产机构和各种舱室，降低建造成本。储存舱为薄膜型舱共有四个，总容积为7200立方米，用来储存液化天然气。桩腿共有四个，分布设置在主船体左右舷的艏艉部，并与主船体上的升降装置配套连接，以实现主船体的升降。生产工艺模块位于主船体的甲板中部，用来进行天然气的液化处理，处理完成的液化天然气，由主船体舷侧外输装置向平台外输送。隔水套管通过主船体艉部的井口支持装置扶正保持稳定，井口支持装置的支撑桁架与水面以上的隔水套管连接固定，使水面以上的隔水套管形成一个整体固定端，下支撑台和上支撑台分别与主船体固定，并通过机械式张紧装置为支撑桁架提供稳固支撑，以实现平台与隔水套管的井口快速连接。生产和输送过程中通过起重设备进行吊装作业及物资补给。
当需要生产作业时，将生产平台拖航至目标气田，采用就位锚和拖轮复制实现平台就位，采用圆柱形桩靴将桩腿牢牢固定在海底平面，利用升降装置将主船体升至预定的作业高度并锁紧主船体，固定并连接井口管线及电缆，从而进行气田的生产。当一个气田的生产作业开采结束后，可将主船体降至水面后进行拔桩、备航，再由拖轮将平台拖至其他气田，来多次利用平台重复开采气田。
其中，所述生产工艺模块5为四个天然气压缩处理撬块，包括原料气分离调压撬51、原料气净化撬52、混合冷剂压缩撬53和深冷液化撬54，共同完成天然气的液化处理。混合冷却压缩撬中采用燃气透平压缩机，可节约利用平台面积，减少电子成本，实现节能减排。
其中，所述软管绞车6通过司机室61控制绞车中的低温漂浮软管。向平台外输送时，通过软管绞车司机室61进行控制外输装置，来进行软管收放、排管、静态制动、管系吹扫、应急释放等操作。
其中，所述主船体1为四边形箱型结构，主船体1的甲板四角分别设置有围绕桩腿2的围阱结构102，主船体1中部的纵舱壁111之间设有机舱109、配电间110和泵舱，纵舱壁111的两侧为储存舱101和围阱结构102，所述围阱结构102上方固定有升降装置4，所述升降装置4包括固定在主船体1甲板上的电动齿轮升降机构42，以及桩腿2上的齿条型导向结构41。通过围阱结构可使导向结构和升降机构与主船体组成一个整体，使平台主体与桩腿间形成稳固的连接，同时为平台提供在桩腿上升降的通道。
所述围阱结构102外设有压载舱，纵舱壁111的艉部设置有燃油舱和淡水舱，储存舱101的舷侧均设置有空舱，纵舱壁111之间的舱体和储存舱101的舱体底板均为双层，主船体1其余部分的舱体底板为单层。双层船底既可满足平台拖航期间的所需的稳固性能，又可保护储存舱防止泄漏，甚至在船舱中增设压载、油水等液舱。其余各舱室可为平台工作提供存储、电力和生产的供应需求。
其中，所述主船体1内设置有三台风冷式双燃料主发电机组，单台主发电机组的功率为2800千瓦，冷却方式为风冷，主船体1艉部的左右舷分别设置有燃烧臂107，所述燃烧臂107为桁架结构，以供应急状态下使用。
其中，所述主船体1的艏部设置有生活楼108，并在生活楼108前方设置有直升机甲板103。生活楼可满足生产人眼生活和办公的需求，直升机甲板可供直升机104的起降。主船体1甲板的艏部设置有锚泊系统106，用于平台临时停靠或拖航时使用，主船体1的艏部左右舷均布置有救生艇105，供人员落水时应急救援使用。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种天然气开采和液化的一体式生产平台，包括主船体，以及分布在主船体四角的桩腿，其特征在于：所述主船体的甲板中部设置有生产工艺模块，所述主船体的甲板舷侧设置有软管绞车，所述主船体船艉的隔水套管顶端设置有井口支持装置；所述井口支持装置由隔水套管上的支撑桁架，以及桁架上下两端的支撑台组成；所述生产工艺模块设置有四个天然气压缩处理撬块，包括原料气分离调压撬、原料气净化撬、混合冷剂压缩撬和深冷液化撬；所述软管绞车通过司机室控制绞车中的低温漂浮软管；所述桩腿与固定主船体上的升降装置配套设置；所述升降装置包括固定在主船体甲板上的电动齿轮升降机构，以及桩腿上的齿条型导向结构。
2.根据权利要求1所述的一种天然气开采和液化的一体式生产平台，其特征在于：所述桩腿为桁架结构，每个桩腿由呈三角形分布的三个舷杆，以及舷杆之间相互连接的撑杆构成，主船体艉部的两个桩腿均沿着桩腿的其中一个面布设有带潜水泵的立管，立管上设有供潜水泵使用的电缆，主船体的甲板上对应电缆设置有电动卷盘。
3.根据权利要求2所述的一种天然气开采和液化的一体式生产平台，其特征在于：所述桩腿底端设置有桩靴，桩靴包括顶板和侧围壁板构成圆柱形结构，顶板与桩腿下端固定。
4.根据权利要求1所述的一种天然气开采和液化的一体式生产平台，其特征在于：所述主船体为四边形箱型结构，主船体的甲板四角分别设置有围绕桩腿的围阱结构，主船体中部的纵舱壁之间设有机舱、配电间和泵舱，纵舱壁的两侧为储存舱和围阱结构，所述围阱结构外设有压载舱，纵舱壁的艉部设置有燃油舱和淡水舱，储存舱的舷侧均设置有空舱，纵舱壁之间的舱体和储存舱的舱体底板均为双层，主船体其余部分的舱体底板为单层。
5.根据权利要求4所述的一种天然气开采和液化的一体式生产平台，其特征在于：所述主船体内设置有三台风冷式双燃料主发电机组，主船体艉部的左右舷分别设置有燃烧臂，所述燃烧臂为桁架结构。
6.根据权利要求5所述的一种天然气开采和液化的一体式生产平台，其特征在于：所述主船体的艏部设置有生活楼，并在生活楼前方设置有直升机甲板。
技术总结