本文關鍵詞：水下基礎沖刷棋型試驗分析研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水下生產(chǎn)系統(tǒng)是經(jīng)濟、高效開發(fā)邊際、深海油氣田的關鍵技術之一,目前水下生產(chǎn)系統(tǒng)在國外已較為成熟、經(jīng)過了大量工程項目實踐檢驗由于我國深水油氣田開發(fā)起步較晚,目前水下生產(chǎn)系統(tǒng)在應用方面缺乏經(jīng)驗,這一現(xiàn)狀影響了我國深海油氣資源的開發(fā)發(fā)。水下生產(chǎn)基礎所處的海洋環(huán)境一般非常惡劣,在波浪、潮流等水動力作用下,水下生產(chǎn)基礎附近底沙極易發(fā)生搬運、侵蝕,從而導致海底水下生產(chǎn)系統(tǒng)沖刷,失去穩(wěn)定性,進而引發(fā)海底管道斷裂等破壞事故,造成巨大的經(jīng)濟損失和環(huán)境污染。水下生產(chǎn)系統(tǒng)是由水下井口等整套水下生產(chǎn)設備及海底管道組成的海上油氣生產(chǎn)系統(tǒng)。具有投資低,水下設備可重復利用,油井布置靈活,受自然災害影響小等優(yōu)勢,廣泛應用于深水油田以及邊際油田的開發(fā)。本文依托于國內某海油公司委托的水下生產(chǎn)基礎的物理模型實驗,以保證近底流速同原型滿足重力相似準則的模型實驗做為主要的研究手段。主要研究工作如下：1)本文以經(jīng)一定比例縮小后的水下生產(chǎn)基礎模型為研究對象,在不同的波流聯(lián)合工況作用下獲得結構物周邊區(qū)域流場變化進行分析研究。通過施加不同的波速、流速的工況組合,在特定的工況組合下進行全程的數(shù)據(jù)采集。經(jīng)后續(xù)的數(shù)據(jù)處理,對水下基礎附近的流場進行較為全面的分析；在揭示水下基礎對周邊流場的影響變化的同時,重點對水下基礎迎流面和北流面進行分析研究,總結在波流工況下水下生產(chǎn)基礎結構物附近的流場變化規(guī)律。2)本文對不同的波流聯(lián)合工況下結構物附近的沖刷坑的平面沖刷形態(tài)、平面沖刷區(qū)域分布進行分析,在滿足實驗要求的同時進行邊界條件相應簡化處理。在近底流速同原型滿足重力相似準則的實驗條件下進行探索性實驗。通過不同的波流聯(lián)合工況的組合主要觀測結構物迎流面和被流面的泥沙沖淤形態(tài),并且對其分布進行分析研究規(guī)律。另一方面可作為重要的實驗成果為實際工程提供理論參考,具有很高的應用價值。3)本人基水下生產(chǎn)基礎結構模型進行波流聯(lián)合作用下的局部沖刷物理模型試驗研究,分析在不同的工況下的沖刷深度與基礎沖刷形態(tài)的規(guī)律。并通過水下攝像對實驗過程中水下基礎結構物附近的泥沙啟動進行有效捕捉：水下攝像則主要對水下基礎結構物附近的泥沙沖淤形態(tài)進行實時的監(jiān)控。通過實驗后全站儀測量在獲得不同工況下,特征沖刷區(qū)域的最大局部沖刷深度,并進行分析研究。
【關鍵詞】：水下生產(chǎn)基礎 泥沙沖淤 模型實驗 沖淤規(guī)律總結
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P744.4;P754
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 目的及意義10-14
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3 本文研究的主要內容17-18
• 第二章 波流作用下的泥沙起動沖刷理論分析18-26
• 2.1 泥沙起動研究概述18-21
• 2.2 泥沙顆粒受力起動的相關因素21-22
• 2.3 在波流的作用下沙波的產(chǎn)生與發(fā)展22-24
• 2.4 本章小結24-26
• 第三章 水下基礎沖刷模型實驗方法26-40
• 3.1 實驗主要目的及內容26
• 3.2 實驗場地26-27
• 3.3 模型設計27-35
• 3.4 實驗設備35-39
• 3.5 本章小結39-40
• 第四章 水下生產(chǎn)基礎沖刷實驗研究40-75
• 4.1 水下結構物的沖刷機理及影響因素40-44
• 4.2 水下生產(chǎn)基礎物理模型實驗概況44-49
• 4.3 水下生產(chǎn)基礎物理模型實驗過程49-52
• 4.4 水下生產(chǎn)基礎物理模型試驗結果及分析52-74
• 4.5 本章小結74-75
• 第五章 結論及展望75-78
• 5.1 本文內容及結論75-77
• 5.2 研究展望77-78
• 參考文獻78-80
• 致謝80-81
• 個人簡歷81

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本文編號：338678