實(shí)現(xiàn)由海洋經(jīng)濟(jì)大國(guó)向海洋經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)的跨越已是當(dāng)代新中國(guó)新時(shí)代下應(yīng)運(yùn)而生的新戰(zhàn)略,海洋工程裝備的發(fā)展在未來(lái)十年的重點(diǎn)之一就是對(duì)于海洋油氣資源開(kāi)發(fā)裝備的研究。作為支持長(zhǎng)時(shí)間海洋油氣開(kāi)發(fā)的離岸作業(yè)主體的海洋鉆井平臺(tái),自問(wèn)世以來(lái),有關(guān)如何增強(qiáng)其結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)化其形式、優(yōu)化其性能等方面的研究都在如火如荼的進(jìn)行著,而半潛平臺(tái)作為海工裝備皇冠上的明日之星,更是各大學(xué)者以及國(guó)際海工制造商關(guān)注的焦點(diǎn)。因此,開(kāi)展典型工況下半潛平臺(tái)的水動(dòng)力以及其系泊性能的研究對(duì)于優(yōu)化海洋鉆井平臺(tái)、加快深水海洋資源開(kāi)發(fā)進(jìn)程具有重要意義。數(shù)值模擬和模型試驗(yàn)分析是當(dāng)今對(duì)半潛平臺(tái)研究的主流研究方式,而模型試驗(yàn)方法由于成本昂貴、環(huán)境條件限制等往往難以深入切實(shí)地開(kāi)展,所以各國(guó)學(xué)者在進(jìn)行半潛平臺(tái)的研究時(shí)對(duì)數(shù)值模擬方法進(jìn)行了深入的探索與發(fā)展,有的采用簡(jiǎn)單模型試驗(yàn)對(duì)數(shù)值模擬進(jìn)行認(rèn)證分析,從而產(chǎn)生了一系列進(jìn)行半潛鉆井平臺(tái)數(shù)值模擬的方法。本文在前人對(duì)水動(dòng)力及系泊系統(tǒng)分析研究的基礎(chǔ)上,針對(duì)某作業(yè)在南海海域的半潛鉆井平臺(tái)建立該平臺(tái)的水動(dòng)力模型進(jìn)行該平臺(tái)在工作環(huán)境下的頻域、時(shí)域分析。首先利用建立的水動(dòng)力模型在頻域內(nèi)進(jìn)行數(shù)值模擬,求解半潛平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng),得到水動(dòng)力參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)該半平臺(tái)的水動(dòng)力性能進(jìn)行初步評(píng)估;并在頻域計(jì)算中采用隨機(jī)性設(shè)計(jì)波法,得到在極限海況中對(duì)半潛平臺(tái)威脅最大的幾種典型工況的波浪載荷參數(shù),可以進(jìn)一步考察半潛平臺(tái)的受力性能并可為工作與之相類(lèi)似海域的半潛平臺(tái)波浪載荷計(jì)算提供參考;然后利用頻域計(jì)算結(jié)果,采用理論分析與數(shù)值模擬結(jié)合的方法進(jìn)行該半潛平臺(tái)的張緊式系泊系統(tǒng)設(shè)計(jì),進(jìn)行張緊式系泊系統(tǒng)的工作適用性驗(yàn)證;此外還與懸鏈線系泊系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比,校核不同系泊系統(tǒng)的工作能力;最后考慮單根系泊纜斷裂的極限海況下張緊式系泊的工作性能。經(jīng)過(guò)系列對(duì)比驗(yàn)證,該半潛平臺(tái)擁有良好的水動(dòng)力性能,且本文設(shè)計(jì)的張緊式系泊無(wú)論是對(duì)比懸鏈線系泊還是在極限的工作情況下都擁有良好的定位能力和安全性。
【學(xué)位單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：U674.38
【部分圖文】：

第一章 緒論之外，為了能夠精準(zhǔn)的對(duì)平臺(tái)工作進(jìn)行定位，在平臺(tái)遭遇一定的環(huán)的范圍內(nèi)工作，就必須要設(shè)計(jì)合適而完善的系泊系統(tǒng)來(lái)最大限度的中的適用性與安全性。隨著勘探技術(shù)向深海領(lǐng)域的持續(xù)創(chuàng)新和進(jìn)步計(jì)制造的核心技術(shù)、其在海洋環(huán)境中的響應(yīng)預(yù)報(bào)以及定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)[3]。潛平臺(tái)的發(fā)展油氣裝備體系中海洋平臺(tái)具有十分重要的地位，其關(guān)鍵技術(shù)是否先作的深度上，海洋平臺(tái)基本分類(lèi)及幾種常見(jiàn)的海洋平臺(tái)分別如圖

圖 1-2 常見(jiàn)的海洋平臺(tái)資源的開(kāi)發(fā)利用進(jìn)程一直在穩(wěn)步前進(jìn)著，20 世紀(jì) 60 年代在全球，坐底式平臺(tái)經(jīng)過(guò)不斷發(fā)展出現(xiàn)了一種新型的油氣開(kāi)采海工產(chǎn)品臺(tái)。常見(jiàn)的半潛式海洋平臺(tái)主要有甲板、立柱和水下浮體三大結(jié)置橫撐作為浮體間的連接支撐。通常為了減小波浪對(duì)半潛平臺(tái)的，要保證平臺(tái)工作時(shí)其甲板離水面有適宜距離。而半潛式海洋平面以下的兩個(gè)浮體提供，這樣的在水線面處只有立柱的結(jié)構(gòu)能夠面積并能有效降低其在工作時(shí)遭受的阻力，對(duì)于作業(yè)于深海環(huán)境。自 1970 年代發(fā)展至今，半潛式海洋鉆井平臺(tái)已經(jīng)經(jīng)歷了 6 代海平臺(tái)的主要形式[5]。點(diǎn)方面來(lái)看，半潛平臺(tái)的鉆井深度早已從從前的不到 6000 米發(fā)以上；其可變載荷已經(jīng)從從前不到 2000 噸達(dá)到了今天的 7000 噸變載荷已經(jīng)可以達(dá)到 23000 噸）；鉆機(jī)絞車(chē)的功率已從 3000hp 迅

圖 2-2 DNV 規(guī)定的幾種典型波浪工況浮體間的分離力潛平臺(tái)兩個(gè)下浮體間的最大分離力通常是發(fā)生在橫浪的時(shí)候，此時(shí)浪向角波長(zhǎng) 通常是半潛平臺(tái)兩個(gè)下浮體舷側(cè)外壁之間距離的 2 倍，波峰處在半，而波谷對(duì)稱(chēng)分布在該平臺(tái)雙浮體兩側(cè)。如圖，顯然在這種波浪工況的情波浪載荷會(huì)使平臺(tái)兩浮體間的水平撐桿、主甲板以及立柱與平臺(tái)上部分連大的浮體間軸向的分離力，這是值得引起重視的。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 羅寧;張浩;宋強(qiáng);陳國(guó)明;劉正禮;盛積良;;半潛式鉆井平臺(tái)復(fù)合錨泊系統(tǒng)組分配比優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];海洋工程;2017年05期

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本文編號(hào)：2833180