四锚链工程船舶锚泊优化分析

总结了工程船舶在不同锚泊定位过程中环境载荷及其计算方法,编写了环境载荷快速分析程序.提出工程船舶锚泊定位优化策略的目标函数及约束条件,其目标函数为任意两锚链水平锚泊力之差的平方和,并通过VB和Matlab等软件编写锚泊优化分析程序.以四锚链铺管船的锚泊定位系统为研究对象进行锚泊优化分析,得到优化后的锚泊力及锚泊角度,实现合理布锚.     

锚泊线与海底接触的有限元建模及其非线性分析

建立了锚泊线与海底接触的模型,计算了水中锚泊线的空间形态和应力分布数值,分析了锚泊线动力和导缆孔的应力变化状况。采用弹塑性的土本构模型对海底基础建模,分析了锚泊线与海底有无摩擦情况下的应力和变形,为锚泊线的设计提供新的分析方法。     

几种新型深海锚泊形式概念

介绍了新型深海锚泊的设计理念,结合国内外的研究设计成果,较详细地阐述了目前深海锚泊的设计需求、发展趋势,并例举出几种新型的深海锚泊形式,以探索深海锚泊的未来发展。     

内孤立波作用下深水锚泊平台-隔水管耦合系统动力学特性

中国南海内孤立波自然环境频发,内孤立波下深水锚泊平台-隔水管系统动力学失效风险高,为此建立了内孤立波下的深水锚泊平台-隔水管耦合系统动力学模型及分析方法,开发了深水锚泊平台-隔水管耦合系统动力学求解器,开展内孤立波下深水锚泊平台-隔水管耦合系统动力学特性分析,识别内孤立波下深水锚泊平台与隔水管系统的动力响应、耦合作用规律以及隔水管系统安全弱点。结果表明,在内孤立波作用下深水锚泊平台向内孤立波传播方向运动,当内孤立波波峰到达平台中心位置时锚泊平台的偏移达到最大,然后锚泊平台逐渐向初始平衡位置运动并最终趋于稳定;内孤立波促使隔水管系统顶部向内孤立波传播方向偏转,导致隔水管系统对锚泊平台运动产生一定的促进作用;当锚泊平台位移最大时隔水管系统关键参数响应值最大,但隔水管系统上球铰转角峰值时间有一定的滞后性,下挠性接头转角是内孤立波下的深水钻井隔水管系统安全弱点。     

深水半潜式生产平台锚泊定位系统配置简述

国内对于深水半潜式生产平台锚泊定位系统的研究尚处于早期阶段,该锚泊定位系统属永久定位范畴,与移动式锚泊定位差异较大。介绍深水半潜式生产平台的锚泊定位形式及锚索收放装置、锚索、锚固等主要定位设备组成,全面阐述当前国际上典型深水半潜式生产平台的锚泊定位系统配置,并介绍不同设备组成的国产化现状。     

深水钻井平台与分段组合锚泊系统耦合分析

由于水深的增加,在风浪流载荷作用下,采用分段组合锚泊系统定位,平台移动范围可能超过安全作业区域范围,极易导致钻井隔水管破坏,从而影响钻井平台正常作业。采用分段组合锚泊设计系统,考虑了钻井平台与锚泊的耦合作用,应用AQWA软件建立了981深水半潜式平台三维水动力模型。在此基础上,以南海风、浪、流载荷为背景,在不同锚泊系统顶部倾角情况下,分析锚泊线的张力和平台的偏移量。分析结果表明,在百年一遇的极端载荷下,半潜式钻井装置的锚泊线安全系数为1.73,大于API标准1.67且锚泊线张力值小于破断载荷,平台在水平面的最大偏移值超过了正常作业区域,但还在最大连接工况10%范围及最大自存工况范围内。在此锚泊系统的作用下,钻井装置在1 500 m水深时能在百年一遇的极端天气中生存,其锚泊系统的设计组合合理,满足锚泊线强度及平台定位安全的要求。     

台风作用下锚泊定位半潜式钻井平台动力特性研究

南海台风活动频繁,严重影响着锚泊定位半潜式钻井平台的作业安全。采用水动力学计算软件 ANSYS-AQWA,基于三维势流理论和莫里森方程,建立了平台-锚泊系统耦合动力分析模型,开展了台风作用下的平台漂移分析和锚泊系统安全性评估。分析结果表明:当锚泊系统完整时,平台的平均漂移量与最大漂移量均超出API规定的许用值,需停止钻井作业并准备解脱,但锚链不会发生断裂。如果锚泊系统中安全系数最小的锚链发生断裂,平台的漂移量明显增大,锚泊系统最小安全系数明显减小,局部情况下锚链易相继断裂并造成连锁反应。研究表明,提出的相关方法和得出的结论可为极端天气下锚泊定位浮式装置的安全评估提供参考。      

索-链-浮子/沉子组合锚泊线的静力分析

利用悬链线方程,对由三段单位长度质量和尺度各不相同的索链与水中浮子或沉子组合而成的复合锚泊线进行了静力分析。在导缆孔高度和导缆孔处锚泊线张力已知的情况下,根据导缆孔处着链点高度建立求解锚泊线张力的控制方程。计算中考虑了锚泊线的弹性伸长和浮子或沉子的尺度作用,对三段索链以上更为复杂的复合锚泊线的静特性可用同样方法处理。     

不停产在位更换单点锚泊系统的设计

针对以往单点锚泊系统平行移位方案,造成油田停产,投资额巨大的缺点,提出了旋转移位方案,并重新设计了锚泊系统,结果表明,所设计的锚泊系统满足不停产在位更换需求,符合规范要求。     

中国南海深水钻井的锚泊系统设计与实践

介绍了中国南海深水钻井的锚泊系统设计与作业过程。通过优化锚泊作业设计,使具有30年船龄的NH5平台,在超过其出厂时的所允许的最大作业水深的环境中,以及参加锚泊作业的3条拖轮最大极限负荷条件下,完成锚泊作业,从而保障了NH5平台的安全以及试验井各项测试任务的完成。     

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。     

海上单点系泊锚链调整软件的开发

阐述海上单点系泊锚链调整软件的计算数学模型、程序流程、编程语言和环境等开发过程,并以涠洲单点系泊系统项目为例进行分析。结果证明该软件运行良好,具有很高的实用价值。     

浮式风机浅水系泊松弛-张紧特性

以10 MW浮式风机的系泊系统为研究对象,分析不同工况、不同系泊参数下系泊缆张力和风机运动响应变化规律,探讨系泊缆松弛-张紧现象产生的原因,分析不同系泊参数对系泊缆极限张力的影响。结果表明：提高导缆孔高度、在系泊缆上增加质量块和浮筒均可有效消除系泊缆松弛状态,减小系泊极限张力,保证系泊安全。     

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。     

单点系泊深海养殖工船水动力性能

为研究更加适合于深海养殖网箱工船的系泊方案,基于时域耦合理论,使用SESAM软件建立深海养殖网箱工船船体,在DeepC中建立系泊系统的耦合分析模型.根据系泊缆线布置方式的不同,对组式系泊和均布散射系泊进行对比分析.从船体的运动响应和系泊缆的张力两个方面,对比分析在不同浪向角和多种波浪载荷下的系泊性能.结果 表明,对于深...     

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。     

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。     

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.