渤海新型抗冰导管架平台研究

根据渤海海洋平台长期现场监测结果,对渤海海域冰与导管架平台相互作用问题进行了系统研究,指出冰激结构振动是目前渤海冰区导管架平台的主要危害。应用冰激导管架平台冰激振动及动冰力研究成果,对新型抗冰振平台设计方案进行了分析。对适用于导管架平台的冰激振动控制装置进行了理论分析与实验研究。在新建JZ20-2NW平台的设计建造中应用了上述研究成果。新建平台现场监测结果分析表明,新型平台比以往平台具有更好的抗冰振性能。     

浅海平台的结构分析与安全评估

通过对胜利浅海油田现有二十余座导管架固定平台的结构强度分析，讨论现有平台在浅海地区环境载荷作用下的安全状况。文章通过对浅海各种载荷的组合分析，得出冰载荷为平台控制载荷的结论，并在该控制载荷作用下，分析平台的受力状况和破坏形式，阐明该海域的固定平台结构设计中，应从管节点的冲剪强度和桩的承载能力出发，确定结构形式，同时对现有平台的安全作业提出了建议。     

交变动冰载荷对导管架平台上部管线系统的影响

以渤海某油气田WHPA平台为例,采用有限元数值模拟方法研究了交变动冰载荷对导管架平台上部管线系统的影响。冰激振动可以引起较大的平台甲板加速度响应,从而危及导管架平台上部管线安全。在冰区导管架平台上部管线设计中,必须充分考虑冰激振动的影响。对于在建造和在服役的导管架平台,应对上部管线进行振动分析,可以采取加强管线支撑结构和增加管线支撑数量来提高管线系统基频,以避免发生共振现象。     

渤海采油平台低温冰载作用下设计问题的研究

针对渤海冬季低温冰载荷作用的环境特点，着重研究冰载引起的振动及其动力响应。给出冰激振动产生的平台位移及热点应力的计算方法；提出冰激振动下采油固定平台的疲劳强度设计方法；推荐渤海采油平台减小冰激振动、增长疲劳寿命的结构设计建议。     

锦州9-3油田CEPD平台冰激振动数值模拟

该文针对锦州9-3油田CEPD平台导管架和组块的工程设计,进行了冰激振动分析,包括平台自振特性、平台冰激振动响应及结构强度,并根据不同的甲板位置进行了人员舒适度检验。分析结果可为我国渤海浅水重冰区类似平台结构的冰激振动分析提供借鉴和参考。     

八桩腿大跨度导管架平台冰激振动模型试验

针对目前关于导管架平台大跨度柔性结构冰激振动研究不够充分的问题,对我国渤海海域某带锥八桩腿导管架平台开展系统的冰激振动模型试验研究。研究发现:平台在不同冰攻角、冰速、冰厚和水位条件下的振动类型及响应水平差别较大,5年一遇冰厚条件下,结构的最大响应出现在22.5°冰攻角、原型冰速0.8m/s时;百年一遇冰厚条件下,结构的最大响应出现在22.5°冰攻角、原型冰速1.1m/s时。为解决具体的工程实际问题提供参考。     

辽东湾经济型简易平台冰激振动监测与统计分析

为掌握渤海辽东湾经济型简易平台的动力特性,分析比较其抗冰能力,在JZ20-2NW独腿三桩平台、JZ9-3WHPB独腿吸力锚平台、JZ20-2MSW三腿导管架平台等3种不同结构形式的石油平台上安装了冰激振动监测系统,开展了振动加速度测量。通过时频域分析,结合当地海区的潮流、潮汐数据,对3座简易平台的固有振动频率、海冰冲击中激发出的振型、振动加速度和位移分布特征等进行了计算分析和统计,为该海区简易平台的结构设计优化提供了依据。     

基于现场观测的海洋结构冰堆积过程和危害分析

基于渤海冰区多座抗冰平台的现场观测，对寒区结构冰堆积的分类和引起的结构冰力进行了描述。列举真实平台说明冰堆积对结构整体稳定性和局部构件的危害，并讨论了可行的解决方法。寒区结构冰堆积的研究对于平台结构的选型和尺寸优化都有重要意义。     

导管架平台结构动力优化设计

为减轻导管架平台的质量,降低制造费用,对导管架平台进行了结构动力优化,其目标是寻找一组最优的圆钢管的外径和壁厚,使得整个导管架结构的质量最小.在建立了优化模型后,利用零阶法,以动冰载荷作为主要的环境载荷,对导管架平台进行结构动力优化,经过多次迭代计算,获得了显著的优化效果,使导管架的质量下降了22.55%,同时也表明了优化方法的有效性.此方法对于导管架平台结构设计有一定的参考价值.     

基于ANSYS软件实现平台结构的冰激振动分析

通过考虑冰抗压强度与应力速率的函数关系,对Matlock模型作了适当修改,使之能够较全面地反映平台结构的冰激振动特性,同时适用于刚性结构和柔性结构动力分析。利用ANSYS软件建立了平台结构的有限元模型,并选用不同的海冰参数对渤海某导管架平台结构的动力响应和冰力进行了计算与分析,计算过程充分体现了冰与结构物相互作用的耦合,计算结果符合该平台实际冰激振动情况。     

基于模型冰试验的多腿柱导管架平台结构最大冰载荷计算新方法——以渤海绥中36-1油田AII井口平台为例

针对绥中36-1油田AⅡ井口平台上部组块载荷不能满足桩基承载力安全系数规范要求的问题,在总结抗冰结构设计实践的基础上,进行了模型冰试验。基于模型冰试验结果,提出了新的多腿柱导管架平台结构最大设计冰载荷的计算方法,解决了设计冰力与实际受力之间差别过大而导致的桩基承载力安全系数不能满足规范要求的问题,对今后井口平台、综合平台基础导管架抗冰设计具有一定的参考价值。     

渤海油气田开发工程中的冰技术应用

渤海冰区油气田在开发工程中涉及到冰工程学的多方面技术问题。在吸收和借鉴国际冰工程科技成果的基础上,冰工程技术在辽东湾油气田开发工程中已经得到了广泛的应用和快速的发展。本文主要介绍渤海油气田在开发工程中对海冰调查和冰情监测技术的应用,对海冰与冰区结构物相互作用引起的冰荷载研究成果的应用以及渤海油气田冬季生产危险冰情预警和海冰管理方法。 海冰设计标准是决定冰区油气田开发工程的关键因素之一,并且成为渤海冰区边际油气田开发工程中的一个关系重大问题。本文提出一个基于全概率方法合理选择海冰设计标准的新思路,为海洋工程结构设计向可靠度设计过渡和发展提供了重要的基础。     

基于等效刚度矩阵的导管架平台安全可靠性分析

结合胜利埕岛油田导管架平台，探讨了在海水均匀腐蚀和受冰载荷作用条件下，造成浅海导管架平台构件损伤的原因；开发出构件等效刚度的计算模块，进行了平台结构强度分析，并运用有限元法计算平台在环境载荷下的极限承载力；对导管架平台进行了安全可靠性分析。     

渤海固定结构冰力计算中的问题

海冰作用力是渤海固定结构设计要考虑的主要作用力之一。本文从垂直结构冰力、斜面结构冰力、局部冰压力和动冰力几个方面介绍了冰力计算中尚存在的问题。     

冰荷载对导管架海洋平台的作用研究

介绍了冰荷载的类型和计算方法,并以渤海海洋平台为例,进行了阻塞冰荷载作用下平台整体极限承载力分析,得到了结构抗冰能力曲线。同时,还利用动冰力模型研究了冰激平台振动。     

渤海固定结构水力计算中的问题

海冰作用力是渤海固定结构设计要考虑的主要作用力之一，本文从垂直结构冰力，斜面结构冰力，局部冰压力和动冰几个方面介绍了冰力计算中尚存在的问题。     

渤海湾海冰压缩强度测试研究

渤海湾处于冬季结冰的区域,冰荷载是结构设计的主要控制荷戢。目前,渤海湾存在很多石油平台,未来几年海上风力发电将在该海域兴建。对于导管架平台、海上风电基础及海上升压站平台等抗冰结构而言,海冰的挤压破坏强度引起的极值冰力最为重要,因此确定该海域海冰压缩强度,对结构设计中冰荷载的计算是非常重要的。对压缩强度的主要影响因素(应变速率和冰温)进行了分析,并与已有的相关结论进行了比对。     

极端冰载荷作用下自复位导管架式海洋平台有限元分析

以渤海辽东湾JZ20-2导管架式海洋平台为模型,提出海洋平台体外加设预应力拉索的减振措施。利用有限元软件Abaqus对海洋平台进行极端冰激载荷下的动力时程分析,对比分析海洋平台在不同冰载荷和预应力下的位移与加速度响应。数据分析表明,预应力的大小是影响海洋平台抗振性能的最主要因素,预应力拉索可较好地控制不同工况下海洋平台的动力响应,具有良好的减振效果与自复位性能。     

导管架结构方案优化研究

对于100 m水深的大型导管架综合性平台，在结构形式上，可以采用不同的设计方案，在水平层上可以采用5层或6层布置。为了论证两种方案的优劣，此文运用相同的环境数据，运用SACS有限元软件，论证了两种结构形式的可行性，对两种方案进行施工受力分析，对比两种导管架平台方案所受环境荷载、桩头力、导管架节点数量、结构重量等关键参数，最后论证了两种导管架方案中5层方案是用钢量少，受力特性优，投资较低的结构方案。     

渤海抗冰结构设计中的若干问题

本文介绍了中国海洋石油渤海公司各个时期各种平台结构的抗冰特征,通过计算分析和现场检验表明,渤海八号平台结构设计较为合理,如果能装上正倒锥组合体,它将是目前最好的抗冰结构形式之一,尤其是对于水深在25m以浅的水域。