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。     

西非深水外输浮筒系泊系统设计分析

针对西非海域1500m水深外输浮筒系泊系统进行了设计分析。利用水动力分析软件Orca Flex建立不规则涌浪和风浪流联合作用下外输浮筒与系泊系统耦合模型,对外输浮筒系泊系统时域的动力响应结果进行统计分析。系泊系统满足了西非海域生存工况和作业工况下的设计标准及外输浮筒运动响应标准,可为深水油气开采工程提供参考。     

固定系泊系统的发展

继固定塔式系泊系统成功之后,在巴黎注册的 EMH 公司已发展了一个新设计,称之为 TAPP(油轮锚定及生产平台)。与 EMH 公司曾设计过 Quifuguena、Cayo Arcas 以及涠州固定式系泊系统。与这几条系统的设计思想不同,TAPP 系统不仅对穿梭油轮、储油船或生产油轮提供系泊点,同时也为井口装置提供了支持Quinfuguena 系泊系统在1979年安装在     

极端载荷下半潜式平台系泊方法及性能对比

以某深水半潜式平台为研究对象,针对1 400 m 工作水深的12点系泊系统,采用时域耦合分析方法对比分析南海某设计工况下张紧式系泊与悬链线式系泊平台的运动响应和系泊缆动力特性,进而研究极端载荷作用下受力最大的系泊缆断裂时二者的变化情况。结果表明：与悬链线式系泊相比,无论是完整状态抑或是破断状态,张紧式系泊均具有更好的系泊性能,但聚酯缆材料的刚度非线性程度较大。分析结果可为系泊系统的设计与选择提供参考。     

两点系泊系统系泊力影响因素分析

以渤海某海域油田开发工程为例,对两点系泊系统的浮筒净浮力、缆绳预张力、缆绳长度和环境条件对系泊力的影响进行了研究,并在此基础上对系泊系统进行了优化设计.应用实践表明,基于两点系泊系统系泊力主要影响因素分析对系泊系统进行优化设计是必要的,可使整个系统达到安全可靠的要求,对今后我国海上其他油田开发工程中两点系泊系统的设计有借鉴意义.     

张紧式系泊方式对深水半潜平台性能影响研究

张紧式系泊是一种适用于深水定位的系泊方式。针对作业水深为2 000 m的半潜式钻井平台,设计了不同的张紧式系泊布置方案,通过系泊系统耦合分析,对方案逐步优化,最终确定系泊系统参数。并在确定的系泊布置形式下,分析了平台作业状态下的运动性能,可为平台系泊系统设计提供参考。     

系泊系统运动响应计算研究

介绍了一种计算系泊系统在波浪上运动响应的频域方法。采用频域格林函数法与有限差分法分别计算系泊浮体与锚泊线的运动特性,通过耦合迭代,计算了系泊系统的频域运动响应特性。最后,采用本方法计算了系泊FPSO的运动响应,通过对计算结果的分析表明本方法简单、实用,可以提供具有工程精度的锚泊性能预报。     

八角形FDPSO张紧式系泊系统设计与分析

从船型、环境条件和设计工况考虑,定性地为八角形浮式钻井生产储卸装置(FDPSO)选择等角度分组张紧式系泊系统。以2 000m水深处环境条件为基础,设计了一套等角度分组张紧式系泊系统,以满足八角形FDPSO的定位要求和系泊线受力要求。与悬链式系统相比,张紧式系泊系统垂向重量小,锚泊半径小,百年一遇海况下一根锚链破损之后FDPSO的水平偏移能够得到有效控制。所提出的系泊系统不但可以满足八角形FDPSO系泊定位的要求,而且可为类似浮体的深水系泊设计提供参考。     

深水半潜平台悬链线式系泊系统耦合动力分析

探讨悬链线式系泊系统的基本特性,分析系泊缆直径、长度和预张力角度对系泊缆动力特性的影响,初步计算分析了1500m水深时较为经济的悬链线式系泊系统,结果表明改变系泊缆布置角度和系泊缆数目可以在一定程度上改善系统的运动响应和动力效应,但是深水悬链线式系泊系统经济性和平台作业能力等问题仍需研究。     

浮式生产储油卸油装置单点系泊系统综述

针对国内浮式生产储油卸油装置FPSO单点系泊系统进行了系统的综述。分别介绍了悬链式系泊系统(CALM)、单锚腿系泊系统(SALM)、塔式软刚臂系泊系统(SYS)、外转塔式系泊系统(ETM)和内转塔式系泊系统(ITM),并展望了FPSO在我国深水海洋油气资源开发中的应用。     

浅水新型FPSO张紧式多点系泊系统时域分析

为了确定新型圆角倒棱台形FPSO(IQFP)的系泊系统方案,进一步研究浅水张紧式多点系泊系统的基本特性,考虑风、浪、流的联合作用,对IQFP张紧式多点系泊系统进行了作业工况和生存工况下的时域耦合运动响应分析,得到了浮体运动和系缆张力的时历曲线。研究结果表明,浮体的水平偏移和系缆的张力都符合规范要求,系泊性能优良。在此基础上,通过谱密度分析,从能量角度对浅水张紧式系泊特性进行分析。分析结果表明,与悬链线式系泊相比,采用张紧式多点系泊的浅水IQFP的浮体低频运动响应很微小,而系缆张力中波频力和低频力所占比例几乎相同,从而进一步验证了张紧式多点系泊系统适用于浅水海域的优越性。     

海洋平台系泊系统发展

钻井平台的作业水深超过1 000 m后,对系泊系统提出了更高的要求。介绍了国内外深水钻采平台系泊方式及系泊材料的发展趋势,锚链、钢索及合成纤维绳的性能。重点介绍了合成纤维绳的研究与应用现状,指出合成纤维系缆是深水钻井平台系泊的发展方向。     

两点“链+重块”系泊系统的分析

本文主要介绍一新型两点系泊系统的分析和计算。通过与现用于渤海延长测试的两点水下浮筒系泊系统进行比较,证实该系统与两点水下浮筒系泊系统的性能是相当的,并能解决两点水下浮筒系泊系统给锚点带来的上拔力较大和由土壤因素带来的锚抓持力较小的问题。使用该系统可以将锚的尺寸缩得更小,带来较大的经济效益。     

多点系泊FPSO截断设计及其总体响应分析

对西非海域某一作业水深1 700m的多点系泊FPSO系泊系统进行了等效水深和水平截断设计,以解决海洋工程模型试验水池尺度限制的问题。通过调整系泊缆的长度、轴向刚度和空气中单位长度质量,保证其悬链线形状及静态特性与全水深系统一致。最后对整个FPSO进行时域耦合计算分析,对比发现截断后系泊系统的静态特性、平台运动响应和系泊线受力与全水深情况吻合较好。结果表明截断设计的方法是合理可行的,能够满足试验要求。     

悬链式单点系泊锚链疲劳强度分析

悬链式单点系泊系统作为近岸油气装卸终端,长年受到风浪流等环境载荷的作用,系泊链等关键部件极有可能产生疲劳破坏。该文基于系泊系统的疲劳分析理论,结合CALM的作业特征及其作业海域波浪散布图,通过时域耦合动力分析,确定了各工况下系泊链的张力响应,并基于T-N曲线和疲劳累计损伤原理,采用雨流计数法对系泊链进行了疲劳损伤计算。通过实例对系泊链节点及整个系泊系统的疲劳强度进行了分析,得到的结论可为系泊系统的长期安全性评估提供重要参考。     

极端波浪条件下浅水系泊线张力陡增及应对方案

针对浅水条件下系泊刚度过大、在极端海况下容易出现系泊线张力陡增的问题,采用数值计算方法,研究系泊线张力陡增成因,分析2种水深下系泊线躺底段长度变化对半潜式平台最大水平偏移和系泊线最大张力的影响,并考虑海床参数对系泊系统响应特征的影响。结果表明：在浅水系泊中,系泊刚度过大及强非线性是导致系泊线张力陡增的重要原因;增加系泊线躺底段长度、减小系泊线轴向刚度,可有效改变和优化系泊系统水平方向总刚度,减小系泊线张力陡增幅值。优化系泊线躺底段长度的方案可用于浮式平台的浅水系泊系统。     

浅水八角形FPSO永久多点系泊系统研究

设计了浅水八角形FPSO聚酯缆永久多点系泊系统,该系泊系统由9根系泊缆组成,分成3组均匀分布在FPSO周围,每根系泊缆包括桩锚、锚链、中水浮筒和聚酯缆。对八角形FPSO的运动性能及聚酯缆系泊系统的系泊力进行了分析,结果表明:八角形FPSO具备优良的运动性能,聚酯缆系泊系统具有良好的操作性和经济性。     

国内FPSO码头临时系泊分析研究

本文以浮式生产储油船码头临时系泊为研究对象,设计了不同风速下临时系泊方案,考虑风速变化对系泊方案的影响以便节约系泊系统布置时间,建立了临时系泊数值模拟模型,同时分析了不同风速临时系泊方案下系泊缆绳及码头系缆桩受力情况,确定危险工况进行破断分析,并总结和分析了系泊系统受力规律,对于台风工况下FPSO码头临时系泊可能出现的问题提出了一些建议。     

基于NARX神经网络的系泊系统传递函数识别方法

提出一种基于NARX(Nonlinear Auto-Regressive Model with Exogenous Inputs)神经网络和谐波探测法的非线性系统传递函数识别方法。该方法可基于实测响应数据,采用NARX神经网络方法对结构响应模型进行训练。在此基础上采用谐波探测法得到系统响应传递函数。选取深海半潜浮式平台及系泊系统为研究对象,计算平台及其系泊系统在不同波浪工况作用下的时域耦合响应,以波高和系泊缆张力时程作为数据集,利用NARX神经网络结合谐波探测法辨识此系泊系统的响应传递函数。采用识别的传递函数预测系泊缆在不同海况下的张力响应,并与数值计算结果进行对比,证明NARX神经网络结合谐波探测法可较好地识别系泊浮体系统的非线性响应传递函数,并能够对系泊系统的张力响应进行准确预测。     

系泊参数对油气资源开发保障平台系泊性能的影响

基于时域非线性耦合分析方法,改变平台系泊系统的系泊参数,计算平台运动响应和系泊缆张力响应,以平台最大偏移量和系泊缆张力安全因数为优选对象,研究系泊参数的变化对系泊性能的影响。结果表明:系泊缆截面水动力系数和系泊缆的组内角对平台系泊系统的响应影响并不显著;系泊性能对系泊缆数量的变化非常敏感,在合理范围内增加系泊缆的根数使系泊缆的最大张力迅速减小,平台的最大位移也随之减小;合理选取系泊缆材料分布、系泊缆总长度、系泊缆组间角等可大幅改善平台的系泊性能。