發(fā)布時間：2020-08-08 22:17

【摘要】： 隨著海洋石油資源的開發(fā)利用不斷向深海進軍,淺海邊際油氣資源的勘探開發(fā)也引起了人們的日益關(guān)注,研究和建造適合淺海邊際油氣資源開發(fā)的小型浮式生產(chǎn)裝置就成為目前所關(guān)注的熱門課題。本文結(jié)合勝利油田設(shè)計院的小型浮式生產(chǎn)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究這一課題,對其中的系泊結(jié)構(gòu)型式進行了研究。 根據(jù)海洋石油工程設(shè)計指南第九冊《海洋石油工程FPSO與單點系泊系統(tǒng)設(shè)計》,結(jié)合勝利油田埕島淺海海域海洋環(huán)境,本文初步提出了一種類似塔架式軟剛臂系泊裝置——系泊塔導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)型式,并以此結(jié)構(gòu)為對象進行了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)力學(xué)分析,主要內(nèi)容如下: 1.討論了結(jié)構(gòu)可能遇到的外界海洋環(huán)境荷載,采用目前規(guī)范(挪威船級社規(guī)定)中關(guān)于風、浪、流、冰荷載計算公式,分析了結(jié)構(gòu)可能受到的環(huán)境外力和儲油輪所產(chǎn)生的系泊力。 2.以ANSYS數(shù)值分析系統(tǒng)為工具建立了系泊塔的數(shù)值模型,對結(jié)構(gòu)進行了正常荷載工況、極限波浪荷載工況、極限冰荷載工況3種荷載組合形式的靜力分析;通過蘭索斯法進行的結(jié)構(gòu)模態(tài)分析,驗證了結(jié)構(gòu)自身固有頻率與波浪荷載頻率之間的關(guān)系;運用完全法進行靜荷載和瞬時冰荷載組合工況下的瞬態(tài)分析,進一步說明了冰荷載是該種結(jié)構(gòu)的主要控制荷載。 3.以上述數(shù)值分析結(jié)果為基礎(chǔ),總結(jié)了系泊塔結(jié)構(gòu)的控制荷載和影響因素,并采用零階方法通過ANSYS優(yōu)化程序模塊對結(jié)構(gòu)重量、導(dǎo)管架直徑和壁厚進行優(yōu)化,最后選取一組優(yōu)化結(jié)果驗算結(jié)構(gòu)在極限冰荷載工況下的強度。
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：P751
【圖文】：

浮筒式單點系泊系統(tǒng)示意圖

4圖 1-2 固定塔式系泊系統(tǒng)示意圖Fig 1-2 The schematic diagram of fixed tower mooring systems2）塔式系泊系統(tǒng)是在海上建造系泊塔架式結(jié)構(gòu)，它可以作為永久性的 F(卸載生產(chǎn)油氣的一個固定錨點，如圖（1-2）所示。塔式系泊系統(tǒng)主要可塔式水上軟鋼臂系統(tǒng)、塔式水下軟鋼臂系統(tǒng)和塔式纜繩系統(tǒng)。在淺水中常上軟鋼臂系泊系統(tǒng)，這種系泊系統(tǒng)也可以作為海洋環(huán)境比較惡劣海域中浮

3）轉(zhuǎn)塔系泊系統(tǒng)的工作原理與其它形式的單點系泊方式基本一樣，也是種連接方式和系泊點進行連接，使 FPSO 在風、浪和水流的作用下可以進位的自由旋轉(zhuǎn)，這樣便可作為風向表使用，還可以避免風、浪、流等荷載，以此來降低系泊系統(tǒng)在風、浪、流等外界干擾力作用下的受力特征和運泊系統(tǒng)主要由四個部分組成，它們是轉(zhuǎn)塔、液體傳輸系統(tǒng)、轉(zhuǎn)塔旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)接系統(tǒng)。其中 FPSO 的系泊點既是轉(zhuǎn)塔，也作為通道，供立管和其他臍帶達船體甲板，它與甲板設(shè)施相對固定，這一的特點保證了即使在復(fù)雜海況下海底井口之間不間斷，實現(xiàn)油氣輸送，它是轉(zhuǎn)塔系泊技術(shù)的核心部分。與泊方式相比，轉(zhuǎn)塔系泊系統(tǒng)特有的優(yōu)勢如下：(1)結(jié)構(gòu)簡單；(2)受波浪影用于惡劣海況條件；(3)它可適用于各種不同水深的海域；(4)它能夠快速，使裝置便于維護修理。

【參考文獻】

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本文編號：2786187