發(fā)布時(shí)間：2020-07-01 00:34

【摘要】：南海是世界四大海洋油氣聚集地之一,但我國(guó)油氣開(kāi)發(fā)的技術(shù)儲(chǔ)備距發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定差距,并且越南和菲律賓已經(jīng)率先在南海爭(zhēng)議區(qū)域進(jìn)行了石油開(kāi)采,加快南海油氣資源的開(kāi)采已經(jīng)迫在眉睫。海洋石油的開(kāi)采需要定位裝置將平臺(tái)固定在某一位置,而系泊定位作為一種傳統(tǒng)的定位方式,對(duì)其組成及布置方式的研究是不容忽視的重要環(huán)節(jié)。為研究半潛式平臺(tái)在120m水深下的最佳系泊系統(tǒng)組成,本文通過(guò)MATLAB建立了多成分系泊線的數(shù)學(xué)模型與半潛式平臺(tái)的靜力模型,模型考慮了流力對(duì)系泊線的影響以及自身的彈性伸長(zhǎng)。通過(guò)分析不同結(jié)構(gòu)組成下系泊系統(tǒng)的性能差異,確定了多成分系泊線的最佳組成以及布錨方式,并給出了半潛式平臺(tái)在干擾下的應(yīng)力時(shí)程響應(yīng)。文章首先介紹了半潛式平臺(tái)的發(fā)展概況以及系泊線的材質(zhì)類型和性能參數(shù),并根據(jù)材質(zhì)的直徑確定系泊線的參數(shù)。通過(guò)力學(xué)分析推導(dǎo)了多成分系泊線應(yīng)力與位移的關(guān)系,并使用Simulink庫(kù)搭建了數(shù)學(xué)模型。在固定張力下,利用搭建的數(shù)學(xué)模型探討系泊線的材質(zhì)組成對(duì)其懸垂長(zhǎng)度、水平張力以及抵抗干擾能力的影響,通過(guò)對(duì)仿真數(shù)據(jù)的正向化和無(wú)量綱化做出綜合評(píng)價(jià)曲線,從而確定了最佳的系泊線材質(zhì)組成。在系泊線中并聯(lián)浮筒來(lái)改變系泊系統(tǒng)性能,并考慮了浮筒的尺度影響,通過(guò)正向化和無(wú)量綱化的方法比較不同浮筒位置及浮力大小對(duì)系泊系統(tǒng)的影響,最終確定了最佳浮筒位置及浮力大小。通過(guò)仿真計(jì)算得出單根系泊線的應(yīng)力-位移曲線,根據(jù)給出的安全系數(shù)以及半潛式平臺(tái)的工作半徑確定了系泊系統(tǒng)的初始預(yù)緊力。推導(dǎo)了半潛式平臺(tái)匯交和非匯交系統(tǒng)的兩種應(yīng)力計(jì)算方法,通過(guò)仿真研究了兩者在極限工作半徑上的靜回復(fù)力差異。最后,定義分散式與集中式兩種布錨方式,并應(yīng)用非匯交系統(tǒng)計(jì)算兩者在不同干擾下的靜回復(fù)力時(shí)程響應(yīng)以及每根系泊線的應(yīng)力時(shí)程響應(yīng),最終選定集中式布錨作為半潛式平臺(tái)的布錨方式。整個(gè)仿真設(shè)計(jì)思路可為淺水系泊定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供參考。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P75;U674.38

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2736040