国外SPAR平台现状与发展趋势

立柱式生产平台(SPAR)是近年发展起来的应用于深水的浮式平台之一,国内对SPAR平台设计和关键技术的研究还处于起步阶段。文章对国外现有17座SPAR平台的发展现状进行综述,对SPAR平台的发展、整体组成和主要特点进行了研究,介绍了SPAR平台的作业海域、作业水深、平台尺度等关键技术参数,对平台上部组块的功能和配置进行了对比分析。通过分析明确了当前国外SPAR平台的现状与发展趋势,以期能够对国内相关项目的开展起到借鉴和指导作用。     

深海SPAR平台锚泊系统和锚固基础应用综述

综合介绍了现有的SPAR平台系泊系统的基本情况,同时选择了几个有代表性的SPAR平台,对他们的系泊系统以及锚固基础进行了分析,总结了SPAR平台系泊系统的发展趋势,将对我国深水SPAR平台的设计和研发提供可靠的依据。     

SPAR平台湿拖阻力试验研究

针对某典型SPAR平台湿拖状态下的阻力特性进行研究.在低傅汝德数条件下对模型进行拖航试验,详细分析了SPAR模型湿拖过程中的阻力成分.由于SPAR阻力与常规船型不同,首先提出摩擦面积的概念,通过阻力换算,估算SPAR实际拖航过程中阻力大小,并对试验模型剩余阻力数据进行曲线拟合,提出对SPAR阻力的近似估算方法.     

Truss SPAR 平台桁架的疲劳分析方法

根据SPAR平台的柱状特点,从线性系统运动方程出发,推导了SPAR平台的垂荡响应函数,选择P-M波浪谱,得出垂荡响应谱,由垂荡响应谱得出作用于桁架的疲劳载荷谱。通过细化有限元网格计算热点应力,采用Goodman公式修正应力幅值,基于规范的S-N曲线计算了管节点的疲劳寿命。     

SPAR平台响应与系泊索关系研究

基于相同系泊索布置形式、不同系泊半径、不同索长,研究了SPAR平台响应与系泊索间的关系。本文所得结论对系泊系统初步设计具有参考价值。     

新型多柱式SPAR平台的结构强度初步分析

柱体式平台(Spar)因其在深水作业环境中具有出色的稳定性、安全性、经济性,被业界认为是最具发展前景的超深水海洋石油平台类型。本文在已有Spar平台的基础上提出了一种新型的多柱式Spar平台,并对该新型Spar平台的主体外型进行了概念设计,确定了结构主尺度参数;利用ANSYS软件对该新型Spar平台进行结构建模和网格划分,初步分析了平台的主体结构强度,通过分析得出了该平台的结构受力关键点和薄弱点,为以后的平台结构详细设计提供参考。结果表明,新型多柱式Spar平台在设计上基本合理,满足深海工作条件。本文对Spar平台的后续研究具有一定参考意义。     

深海SPAR平台不同锚固基础特点的研究

Spar平台是目前在水深较大的深海油气田中常用的一种结构形式。Spar平台的锚固基础一般为打入式桩基或吸力锚。这两种基础形式各具特点,在设计计算上也存在着很大的差别。本文利用三维有限元对这两种基础的承载特性进行了相关研究。计算结果显示,受力角度对吸力锚和桩基的最终承栽力有明显的影响。     

细长型井口回接连接器设计

井口回接连接器是顶部张紧立管的重要组成部分,对维持垂直通道的完整性有重要作用。介绍了细长型井口回接连接器的结构、工作原理、主要技术参数和原理样机的制造;计算了锁紧力和关键部件的强度。设计的细长型井口回接连接器用于连接顶部张紧立管和水下井口,具有尺寸小、安装方便、操作安全可靠等优点,适用于多种浮式平台,尤其是SPAR平台。     

深水浮式生产平台特点对上部模块总体布置影响的研究

随着海洋工程油气开发逐渐走向深水,深水浮式生产平台得到广泛应用。深水浮式生产平台类型主要包括张力腿平台(TLP)、立柱式平台(SPAR)、半潜式生产平台(SEMI)以及浮式生产储卸油系统(FPSO)。浮式生产平台的特点影响着上部组块的总体布置,由于这四类平台都具有浮式的特性,在总体布置上有共性的规律,同时也由于不同类型浮式生产平台有其自身的特点,在总体布置上也存在一定差异。本文以南海目标油气田不同深水开发方案为研究对象,对这四种浮式生产平台特点进行了对比分析,并对不同类型浮式平台总体布置的共性和特性进行了研究,为我国深海浮式生产平台的总体布置设计提供参考。     

浮式风力发电平台的形式及设计原理

介绍了浮式风力发电设计中核心的浮式平台设计,并给出了目前国际上的几个典型的实例,其中着重对SPAR风机平台进行了介绍。同时,对风机平台的载荷特殊性以及设计原理进行了说明。     

SPAR储卸油优化方案

水下储油多使用油水置换工艺,该工艺经济高效,但仍会有少量原油在油水置换过程中随水排放到周围海水中,累积造成环境污染。为此该文提出了油水隔离置换水下储油新设想,针对油水置换和原油外输工艺提出三种设想并进行优选,既保留了油水置换储油的主要优点,又避免了环境污染等缺点。     

深水油气田开发工程中的基础应用探讨

在对国内外深水油气田开发中的张力腿平台(TLP)、深水柱筒平台(SPAR)、半潜式生产平台、浮式生产储油卸油装置( FPSO)和水下生产系统(SBS)所采用的基础型式进行较详细调研的基础上,讨论了常见的基础型式的特点,考虑其实际应用情况并结合我国南海深水油气开发中可能采用的工程开发模式,探讨我国深水油气田开发适用的基础...     

顶部张紧立管回接连接器及安装技术

顶部张紧立管(TTR)广泛应用于TLP平台和SPAR平台,回接连接器是其重要组成部分。介绍了顶部张紧立管的类型和特点及回接连接器的分类、结构特点、工作原理、安装技术。液压驱动的细长型回接连接器的优点是体积小、承受弯矩和剪力大,适用于水深>1 500m的各种浮式平台,是今后的发展方向。     

基于空气动力-水动力耦合分析的SPAR基础浮式风机系泊系统疲劳分析

以OC3 Hywind SPAR单立柱基础形式浮式风机为研究对象,基于非线性空气动力-水动力耦合时域算法,对该浮式风机在中国南海北部某海域风浪流共同作用下的系泊系统疲劳响应特性展开研究,对比钢链、钢缆的疲劳响应特性以及定常风与湍流风模型对浮式风机系泊系统疲劳特性的影响。计算结果表明:在条件一致的情况下,钢缆疲劳性能优于钢链;系泊系统疲劳累积损伤主要来自于风机运行工况,开机、关机以及故障工况的贡献较小但不应忽视;与湍流风相比,采用定常风进行浮式风机系泊系统疲劳分析将得到偏于危险的结果。建议在系泊系统设计阶段充分重视系泊缆材质的选择,采取湍流风模型开展系泊系统的疲劳设计以保证浮式风机运行安全。     

深海SPAR平台垂荡一纵摇耦合运动Mathieu稳定性分析

采用理论分析和数值模拟相结合的方式,用希尔无穷行列式法推导得到了纵摇响应的马休稳定性图谱,并用数值方法分析了平台纵摇马休不稳定运动的发生过程。结果表明：在平台参数确定的情况下,垂荡幅值的增大是导致纵摇响应发生马休失稳的主要原因,即除满足发生马休失稳的频率关系之外,只有当波浪激励作用引起的垂荡运动的幅值达到一定程度时,才会引起纵摇运动的失稳现象。     

浅海新型修井平台的研究与设计

从结构、设备配套、总体参数论述了浅海新型修井平台的研究、设计概况，并阐述了该平台研究与设计的技术、经济分析。浅海新型修井平台是为解决胜利海上作业平台能力不足，以满足生产需要而进行研究、设计的一种自升式小修平台。特别是在新型升桩系统和修井作业系统的研究、设计中，采用了创新技术及液压储能作业机，新型升桩系统可使该平台的升降高度限制在０．２５ｍ之内。液压储能作业机可使移动作业平台面积减小、机构简化、操作     

适用于渤海湾的海上核电平台方案比选研究

渤海是我国海上油气开发的重要海域,对电、热的需求迅速增加,而传统采用的燃油或燃气发电方式又受制于燃料供应问题,海上核电站是解决上述问题的有效措施。此文探讨了海上核电站方案比选的原则,针对渤海海域作业的平台载体开展初步比选。对人工岛、导管架平台、重力式平台、浮式平台、可移动式平台等载体型式进行了对比,推荐浮式和可移动式平台作为渤海海域海上核电平台的载体方案。     

静水中铰接塔平台的地震响应分析

研究静水中铰接塔平台在简谐地震作用下的动力响应特性。将铰接塔平台简化为质量集中在节点的杆模型,建立了铰接塔平台的非线性运动微分方程,计算了高400m的铰接塔平台的自振特性,以及不同水深情况下地震引起的平台的动力响应,讨论了不同水深及底铰摩擦系数对铰接塔平台地震响应的影响。     

铰接平台的优化设计

本文探讨了铰接平台设计中面临的基本问题。在对影响铰接平台设计的主要因素进行详细分析的基础上,编制了铰接平台优化设计程序。针对南海西部海域的环境条件和平台上不同的甲板荷载,利用多变量目标函数的优化设计规划,进行了优化设计,并提供了相应平台主尺度、静倾角、动倾角,以及作用在铰节点上的净浮力。文中还提供了平台的结构分析结果。     

Spar平台及其总体设计中的考虑

回顾了spar平台的发展,对其今后趋势进行展望,并与张力腿平台进行比较,最后提出Spar平台总体设计阶段的几点考虑。