新一代水下生產(chǎn)系統(tǒng)開發(fā)模式,未來將成為深水油氣田開發(fā)的主要形式。在其中有著重要作用的柔性管系,在海洋環(huán)境載荷作用下,有著發(fā)生疲勞失效的風(fēng)險(xiǎn),一旦失效,會(huì)使整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)崩潰。因此對(duì)新一代水下生產(chǎn)系統(tǒng)中柔性管系進(jìn)行疲勞監(jiān)測(cè),在其未失效之前進(jìn)行維修,對(duì)提高新一代水下生產(chǎn)系統(tǒng)的安全可靠性,有著重大的意義。針對(duì)新一代水下生產(chǎn)系統(tǒng)柔性管系疲勞監(jiān)測(cè)問題,本文首先對(duì)柔性管系在系統(tǒng)中的連接方式以及布局形式進(jìn)行分析,選取常見的布局形式,運(yùn)用OrcaFlex軟件建立模型,對(duì)比常見布局形式下,漂浮管匯的姿態(tài)響應(yīng),選出較為穩(wěn)定的布局形式。然后在穩(wěn)定布局形式的前提下,對(duì)水下生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行水動(dòng)力學(xué)分析,利用理論推導(dǎo)與有限元模擬相結(jié)合的方法,求解管匯以及柔性管系在水中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的水動(dòng)力系數(shù)。隨后對(duì)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行加載分析,確定柔性管系的疲勞危險(xiǎn)點(diǎn)。最后制定詳細(xì)的監(jiān)測(cè)方案,對(duì)柔性管系疲勞危險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。主要包括:傳感器的選擇、監(jiān)測(cè)方法的確定、傳感器的布置、大數(shù)據(jù)處理方法、以及對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,其中本論文首次采用監(jiān)測(cè)應(yīng)變—求解載荷—載荷分析的疲勞分析方法,對(duì)柔性管系的疲勞性能進(jìn)行分析。最終實(shí)現(xiàn)對(duì)新一代水下生產(chǎn)系統(tǒng)柔性管系疲... 

【文章來源】：中國石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

新一代水下生產(chǎn)系統(tǒng)

第2 章 新一代水下生產(chǎn)系統(tǒng)柔性管系布局形式研究 2 章 新一代水下生產(chǎn)系統(tǒng)柔性管系布局形式研究代水下生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)備的連接方式進(jìn)行研究，并對(duì)整個(gè)是布局進(jìn)行分析，確定最佳連接方式以及最佳布局模式。連接方式分析下生產(chǎn)設(shè)備的連接形式主要為：管匯通過跨接管，以及內(nèi)部，將采油樹才出的石油運(yùn)送到管匯，然后通過海底管道以及海上平臺(tái)，連接管線錯(cuò)綜復(fù)雜。具體如圖 2.1 所示。

圖 2.2 管系連接方式簡圖Fig.2.2 Diagram of pipeline system connection mode新一代水系生產(chǎn)系統(tǒng)管系中的連接管道都采用相同的模式進(jìn)匯與多個(gè)功能艙連接的目的。布局形式分析管系與功能艙以及漂浮管匯連接方式之后，需要對(duì)管系的整，選取兩種常見的水下生產(chǎn)系統(tǒng)布局形式，即對(duì)稱布局與非對(duì)佳布局形式進(jìn)行研究。首先定義生產(chǎn)設(shè)備模型參數(shù)，然后運(yùn)用布局方式進(jìn)行整體建模，通過靜力學(xué)分析，確定管系最佳布建立及參數(shù)設(shè)置匯模型及參數(shù)采用管匯采用八井槽管匯，即管匯實(shí)現(xiàn)同時(shí)與八各深水功能數(shù)如表 2.1 所示，具體模型如圖 2.3 所示。


本文編號(hào)：2980018