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深水锚泊半潜式平台的混合模型试验研究

王晴晴  
【摘要】:随着我国经济的高速发展,对石油的消费需求量急速增长,陆上主力油田相继进入产量递减阶段,开发难度进一步加大,原有供需之间矛盾进一步凸显。我国南海蕴藏着大量的油气资源,深水油气开采成为我国石油工业的一个重要发展方向。我国首座3000米深水半潜式钻井平台“海洋石油981”已经完成了方案设计,并且将于2010年底建成。 波浪水池模型试验是深水海洋平台设计研究中的重要环节之一,但是通常深水海洋平台的系泊系统具有很大的空间尺寸,为满足水池布置需要及仪器精度的限制,通常采用混合模型试验方法,即依据静力特性与全水深相似的原则,设计等效水深截断系泊系统,来代替全水深系泊系统在截断水深进行模型试验。 等效水深截断系泊系统的设计利用多目标优化设计方法,但是很难让所有的静力特性截断前后保持一致。因此根据ITTC提出的水深截断系泊系统的设计准则,同时考虑平台的形式与特点,选取关键的静力特性,使其保持与全水深一致。 本文将多目标优化设计方法应用于我国首座3000米深水半潜式钻井平台的试验研究,针对其在1500m和500m水深分别进行等效水深截断设计和宽度截断设计,在上海交通大学海洋工程深水试验池进行了等效水深截断模型试验,根据试验结果,利用数值软件进行数值重构和数值外推,得到原系泊系统作用下该平台系统的运动和受力响应预报。 本文对500m水深系泊系统在250m和125m分别进行截断设计,分析了不同截断因子对系泊系统动力性能的影响;还分析了水面处截断系泊缆变化所引起的动态响应变化。 本文对深水半潜式钻井平台的等效水深截断技术进行了初步研究,获得了一定的规律和经验,为以后的工作提供了一定的参考。


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