半潜式钻井平台内波工况定位能力

采用MOSES软件建立动力定位半潜式钻井平台分析模型,在时域内模拟平台在钻井作业过程中遭遇内波作用的耦合动力特性,分析平台在不同流速内波作用下的定位能力,并对动力定位系统的关键因素进行敏感性分析。研究结果显示：在同等环境载荷强度下,平台在船宽方向出现最大偏移;当内波流速小于1.0 m/s时,平台可基本满足钻井作业的定位要求,而当内波流速达2.0 m/s时,平台出现大幅值的水平偏移和倾角,需要解脱隔水管系统;提升推进器推力和增加推力敏感因子都有助于提升平台的抗内波能力,但都无法明显减小平台的水平偏移。因此,在遭遇高流速内波作用时,推荐平台撤离或调整船体首向。     

南海浮式液化天然气生产装置运动性能预报分析

基于三维势流理论和悬链线理论,系统地对南海百年一遇海况时不同载液率下浮式液化天然气生产装置的运动性能进行研究,并与模型试验结果进行验证分析。研究结果表明,南海浮式液化天然气生产装置运动性能的数值预报和试验结果具有较好一致性。不同载液率装载工况对浮式液化天然气生产装置横摇运动性能的影响较大,而系泊缆索张力几乎不受舱内液体晃荡影响。该研究结果可为浮式液化天然气生产装置的设计提供理论依据。     

深水多点系泊系统发展现状

介绍了几种适用于深水环境的新型多点系泊系统;阐述了锚机、系泊缆绳与锚固基础等关键系泊设备的国内外发展现状与主要厂商。为今后我国深水系泊系统的自主设计与研发提供参考。     

LNG运输船旁靠FLNG卸载作业时的水动力性能试验

针对LNG(液化天然气)运输船旁靠FLNG(浮式液化天然气生产储存装置)进行卸载作业时两船间存在复杂的水动力响应问题开展了水池模型试验,研究了不同载况下FLNG、LNG运输船的运动响应与相对运动特性以及旁靠定位系统连接缆与防碰垫的受力情况,并分析了斜浪对两船相对运动、旁靠定位系统连接缆与防碰垫的受力和系泊定位系统锚链受力的影响。结果表明:两船的艏摇一致性较好;横荡和纵荡存在较明显的相对运动,相对横荡运动波频运动特性明显,相对纵荡运动低频运动特性明显且幅值更大;风和波浪的夹角变化对于两船相对运动和旁靠系统所承受载荷有一定的影响,而且斜浪工况下两船相对运动和承受载荷都更加明显。这些研究结论可为LNG运输船旁靠FLNG卸载作业以及未来FLNG的设计提供参考。     

参一强激励作用下的Spar平台非线性纵摇运动响应分析

考虑垂荡运动和波浪激励力矩的双重影响,建立Spar平台参一强联合激励下的纵摇运动方程。应用摄动法求得当垂荡频率与纵摇固有频率比接近2:1时纵摇方程的一阶近似解,并分析了方程零解与定常周期解的运动稳定性。以一座试验Spar平台为例,计算了该平台在长周期涌浪下纵摇运动的时域响应。     

传统Spar平台参数激励Mathieu不稳定性的研究

考虑时变的稳性高GM的影响,导出了传统Spar平台参数激励纵摇运动微分方程,简化得到具有三次非线性项的有阻尼Mathieu方程。应用多尺度法求得了当垂荡频率与纵摇固有频率比接近2∶1时纵摇微分方程的二阶定常响应。根据Floquet理论分析了方程零解与定常周期解的稳定性并进行了数值验证。研究结果表明:稳性高度GM值对于平台纵摇运动的稳定性具有重要影响,调整稳性高度或增加系统阻尼可以减小定常解的不稳定区域,从而抑制平台参数激励纵摇运动的发生。     

国产聚酯缆性能评估及其在陵水17-2气田“深海一号”能源站的适用性研究北大核心CSCD

聚酯缆系泊系统已在国际上广泛应用于浮式平台,但在国内的应用还未有先例。本文基于国内研发的深海系泊聚酯缆,通过试验的方法评估国产聚酯缆在材料丝、破断载荷、子绳伸长和刚度等方面的性能,明确了国产聚酯缆在材料丝和破断载荷方面与进口聚酯缆没有差距,但在子绳伸长和刚度性能,测试所得多组数据之间的偏差比进口缆较大。通过数值模拟的方法,开展了国产聚酯缆在陵水17-2气田半潜式生产平台——“深海一号”能源站的水动力分析和系泊系统时域耦合分析,结果表明国产聚酯缆的伸长性能和刚度性能也能够较好地满足深水半潜式生产平台系泊系统的设计要求。本文研究成果为国产聚酯缆在中国南海深水海域的进一步应用提供了参考依据。     

深水多功能八角形生产平台总体结构强度分析

为保证深水多功能八角形生产平台具有足够的结构强度,需要进行平台结构应力分析.本文建立平台水动力模型,依据结构剖面内力计算、分析结果,应用长期预报方法确定了设计波参数.最后建立平台总体结构有限元模型,对结构模型施加设计波载荷,进行结构应力计算.依据应力分析结果,应用CCS规范对平台结构强度进行校核,校核结果表明平台结构应力基本满足规范要求.本文的研究方法和评估结果可为相关新型浮式平台设计提供参考.     

FLNG外输系统在中国南海的适用性分析及国产化研究思考北大核心CSCD

本文调研了国外FLNG外输系统的主要类型及产品,阐述了漂浮软管系统的主要构成和关键部件的技术进展。基于中国南海环境条件及运营LNG运输船现状,对比了不同类型的FLNG外输系统在我国南海的适用性,指出尾输方式应是中国南海FLNG外输的首选方案;在此基础上,提出了我国FLNG外输系统关键技术和国产化研发的主攻方向为漂浮式软管外输系统。最后总结了FLNG外输系统国产化研发的技术路线和主要研究内容,以期为今后FLNG外输系统国产化研究及工程应用提供参考。     

深水半潜式平台聚酯纤维系泊方案分析

基于某目标气田深水半潜式生产平台的动力特性,其系泊方案拟采用一套张紧型聚酯纤维系泊系统。根据ABS推荐方法,采用耦合动力学分析技术,对该系泊方案进行了强度与疲劳分析,研究了不同系泊刚度模型对校核结果的影响,并开展了环境条件、平台吃水及缆绳拖曳力系数等因素的敏感性分析。分析结果表明:在设计环境条件下,系泊系统的极限强度与疲劳寿命均可满足规范要求;相对于静动态刚度结合模型,上下边界刚度模型将产生更大的系泊张力与疲劳损伤;对于系泊缆绳强度而言,最不利环境条件是当谱峰周期取其标准值时,此外深水条件下系泊缆绳的黏性拖曳力系数对缆绳张力的影响较大。本文研究结果可为聚酯纤维应用于深水系泊系统提供参考。