3000米深水半潜式钻井平台运动性能研究

应用SESAM程序系统研究了4种深水半潜式钻井平台的运动性能。首先建立深水半潜式钻井平台的三维水动力模型,然后采用Morison公式和势流理论相结合的方法进行计算分析,获得了半潜式钻井平台运动响应的传递函数和固有周期。在此基础上,结合我国南海海况资料,应用频域分析法对深水半潜式钻井平台运动响应进行了短期预报。研究结果对深水半潜式钻井平台船型的选择有参考意义。     

超深水半潜式钻井平台设计的技术创新分析

本文对超深水半潜式钻井平台设计的技术创新进行了分析,阐述了超深水半潜式钻井平台设计的技术创新的必要性,对技术创新的关键环节和关键技术进行了说明,总结了技术创新的重点及要点,旨在促进超深水半潜式钻井平台设计的技术发展,提高钻井的安全性和作业效率。     

深水半潜式钻井平台钻井能力及应用效果分析

研究了深水半潜式钻井平台钻井的作业能力,对比分析了国内第六代深水半潜式钻井平台与其他国内半潜式钻井平台以及国外典型第六代深水半潜式钻井平台的主要参数,并总结了该钻井平台实际钻完井的作业情况;比较了国内主要半潜式钻井平台及国外半潜式钻井平台在南海深水钻井作业的情况。比较结果表明国内第六代深水半潜式钻井平台建井周期、作业时效等参数均优于其他钻井平台,说明该钻井平台的钻井作业能力不仅优于国内其他钻井平台,而且也优于国外典型的第六代半潜式钻井平台。     

深水半潜式钻井平台防喷器控制系统升级探讨

为了解决深水半潜式平台防喷器控制系统存在系统落后、操作时间长、应急能力不足、冗余度低等问题,此文从深水半潜式钻井平台防喷器地面控制和水下控制系统分析,对比超深水半潜式钻井平台防喷器控制系统特点,结合实际现场作业经验和需求,探讨将目前深水半潜式钻井平台防喷器地面与水下控制系统进行适当的改造与升级方法,以实现较小的投入,达到快速升级防喷器控制系统和稳定安全地操作水下防喷器的目的,提出了改进升级的方法,旨在为今后我国深水半潜式钻井平台防喷器控制系统升级工作提供参考。     

两种典型深水半潜式钻井平台运动特性和波浪载荷的计算分析

GVA7500平台和F8LG ExD平台是具有不同横撑结构的两种典型深水半潜式钻井平台.为了研究结构形式对半潜式钻井平台运动特性及波浪载荷的影响,利用三维水动力模型,采用复合模型计算方法,对两种平台在生存状态下的运动特性及波浪载荷进行了分析,计算分析采用SES-AM程序系统.分析结论对深水半潜式钻井平台的结构选型具有参考意义.     

不同推进器配置下半潜式平台动力定位能力

基于综合动力定位能力指标,探究3种不同的推进器配置下某半潜式平台的综合动力定位能力.对于设定的工况,推进器的数量和位置不同,但保持总的最大可提供功率相同.基于自主编写的程序计算得到不同配置下的动力定位能力结果,探究推进器配置与平台动力定位能力间的关系,为实际工程提供一定参考.     

半潜式起重平台动力定位能力分析

简要介绍了动力定位能力曲线的计算方法,并利用此方法对半潜式起重平台进行了动力定位能力分析,得到了相应的动力定位能力曲线,为平台推进器的选择和布置提供有效的依据。     

第六代半潜式钻井平台定位能力分析研究

在钻前风险识别阶段,根据南中国海天气海况条件,分析了第六代半潜式钻井平台定位能力。分别针对1年一遇季风、5年一遇台风和10年一遇强台风的情况进行了分析计算。结果表明,推进器辅助模式的锚泊系统能够满足作业条件下的结构强度要求,若要满足最大漂移量为水深的2%要求,则最大允许波高、波速分别为3.82m和11.40m/s。确定第六代半潜式钻井平台适应南中国海天气海况的定位能力,为制定钻井作业的应急反应策略和应对措施提供决策依据。     

超深水半潜式钻井平台设计技术创新与应用

中国南海环境条件恶劣,夏季强台风频发,冬季突发性风暴不断,内波时隐时现,对深远海作业的半潜式钻井平台的安全性、总体性能、作业效率等方面均提出了非常高的要求,南海超深水半潜式钻井平台的设计面临多项世界级的技术挑战。结合南海超深水半潜式钻井平台的研发过程,重点叙述在南海内波流载荷、甲板可变载荷、慢漂运动预测、简化疲劳分析等方面取得的创新性成果,并对南海超深水半潜式钻井平台的总体方案加以介绍。通过多项重大技术创新攻关,最终研发出世界首次针对南海特殊环境条件、具有自主知识产权的超深水半潜式钻井平台新船型。平台作业水深3 000m、钻井深度10 000m、可变载荷9 000t,稳性和结构强度满足南海200年一遇环境条件要求。与世界先进的同类平台相比,其运动性能和作业性能优良,平均钻井作业时效较国际同类平台提高10%,综合技术指标世界领先。     

深水半潜式钻井平台冗余强度评估

为评估深水半潜式钻井平台冗余强度,应用SESAM软件,建立了深水半潜式钻井平台破损结构的有限元模型,并依据生存工况计算设计波参数,通过计算获得生存工况下六种波浪载荷。然后再将设计波浪载荷施加到结构模型上,通过结构有限元计算分析获得了总体结构的应力计算结果和应力分布趋势,通过对比完整结构与破损结构的最大应力的变化,对半潜式钻井平台的破损强度进行了评估。     

深水半潜式钻井平台总体强度计算技术研究

为研究深水半潜式钻井平台总体强度计算技术,以3000m深水半潜式钻井平台为实例,分析考虑的载荷工况包括拖航、操作和生存3种工况,根据这3种工况计算设计波参数,并通过计算获得在这3种工况下的波浪载荷。在建立了深水半潜式钻井平台的总体结构模型后,对结构模型施加设计波浪载荷,通过有限元计算分析,获得了总体结构的应力计算结果和应力分布趋势,为结构总体强度的评估提供了依据。     

推进器辅助锚泊模式下半潜式平台锚地抗台风能力分析

针对半潜式钻井平台在锚地防台风这一特定工况,选取我国南海港外锚地典型海洋环境条件,采用锚泊分析配合平均载荷缩减法,并考虑动力定位系统推进器性能的影响,建立了平台-锚泊系统耦合时域动态分析模型,分析了半潜式钻井平台在浅水海域恶劣海况条件下有无动力定位系统辅助时的锚泊状态,并依据API RP2SK规范对其综合抗台风能力进行了评价与分析,结果表明推进器辅助锚泊模式可以有效改善锚泊系统受力状况,并显著增强平台综合抗台风能力。本文研究方法及结论可为同时具备锚泊及动力定位系统的浮式结构物在抗台风时的工程设计及实际作业提供参考。     

半潜式钻井平台锚链携带量对运动性能的影响研究

半潜式钻井平台是深海油气资源开发的重要装备之一。具备锚泊作业能力的半潜式钻井平台锚链的携带量会引起平台装载工况的变化,从而影响平台的运动性能。为了确定上述影响的程度,采用Sesam软件对某深水半潜式钻井平台作业和生存工况下不同锚链携带量的运动性能进行计算和对比。结果表明:平台锚链携带量对其运动幅值、加速度值和静气隙影响较小。可为今后半潜式钻井平台设计及装载配置提供参考。     

冰载荷作用下半潜式平台动力定位能力分析

为分析半潜式平台在冰和风浪流共同作用下的动力定位能力,使用有限元软件LS-DYNA建立冰载荷数值模型,以半潜式平台为对象,得到不同迎冰角下的冰力时程曲线。基于自主开发的动力定位能力分析程序,将冰载荷纳入环境载荷进行计算并绘制平台在碎冰区的动力定位能力曲线。观察平台在工作海况下的作业窗口,发现碎冰场的冰载荷对平台的动力定位能力有较大影响,尤其当艏向在[30°,60°]时影响最明显。结合推进器失效工况对平台动力定位能力进行评估,提出平台遭遇碎冰场时的动力定位方案和对推进系统设计的建议。     

“超深水半潜式钻井平台研发与应用”专辑预告

<正>为有效开发我国南海油气资源,实现"海洋强国"战略目标,中海油自2006年起组织力量研制超深水半潜式钻井平台"海洋石油981"。2010年2月,平台投入使用。"海洋石油981"使我国成为继美国、挪威之后第三个具备超深水半潜式钻井平台设计、建造、调试、使用一体化综合能力的国家。该项目研究成果获2014年度国家科技进步奖特等奖,取得发明专利19件,实用新     

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。     

第七代超深水半潜式平台天然气井喷扩散模型试验与数值分析

针对深水钻井过程中天然气井喷失控扩散问题,以我国在建的第七代超深水半潜式钻井平台为研究对象,开展了井喷天然气射流与扩散规律研究。首先,基于几何和动力相似理论,设计了模拟试验系统,得到了钻台区不同采样点处可燃气体浓度随时间变化规律;然后,采用基于计算流体动力学理论的通用FLACS系统,建立了平台尺度空间内井喷天然气扩散后果数值仿真模型,并对二者进行了对比分析,结果表明模型试验和仿真结果具有一致性,FLACS数值仿真计算结果直观且精度较高,所建立的数值模型可用于分析井喷可燃气体的扩散规律;最后,以数值模型为基础,研究了平台所处区域典型风场的风向和风速对可燃气云扩散范围和运动方向的影响规律,分析了不同工况下的扩散危险区域,并从工程应用角度提出了风险控制与应对措施。本文研究结果可为我国第七代超深水半潜式钻井平台合理划分钻台区域上部模块危险区提供参考。     

深水钻井动力定位平台允许漂移范围分析

目前深水钻井动力定位平台允许漂移范围计算需委托国外专业公司分析,且计算过程保密、结果考虑不全面,在分析了南海深水钻井动力定位平台作业风险和平台漂移警戒区划分的基础上,基于深水钻井平台隔水管系统挠性接头和伸缩节物理极限、平台应急解脱程序和作业经验分析,建立了深水钻井动力定位平台允许漂移范围实用计算方法,该方法可对平台极限解脱、红圈、黄圈和绿圈允许漂移范围进行全面的计算,已在国内外多个深水钻井平台数十口深水井得到了成功应用,保证了深水钻井动力定位平台的作业安全。     

深水半潜式钻井平台钻井系统选型配置研究

钻井系统选型配置是深水半潜式钻井平台设计的关键环节之一。提出了井架、升沉补偿装置、绞车、泥浆循环系统等主要钻机设备的选型配置和参数确定的方法。分析了钻井系统配置对平台设计的影响。提出的方法可为深水半潜式钻井平台的钻井系统配置提供支持。     

深水半潜式钻井平台钻井系统选型配置研究

钻井系统选型配置是深水半潜式钻井平台设计的关键环节之一。提出了井架、升沉补偿装置、绞车、泥浆循环系统等主要钻机设备的选型配置和参数确定的方法。分析了钻井系统配置对平台设计的影响。提出的方法可为深水半潜式钻井平台的钻井系统配置提供支持。