四面体框架积木式简易平台的研究

本文提出了一种新型简易平台方案,即利用井口隔水套管作为主立柱,套戳若干个四面体框架,加两个辅桩腿,构成一个三桩腿式导管架平台;并在40m或27m水深、50年一遇的环境条件下确定了四面体框架的结构尺寸,提供了计算分析数据以及与TTP、MOSSⅡ的比较结果。     

70 m水深主桩式导管架平台结构设计及其技术特点

在固定式导管架平台设计中,当水深超过60 m时,通常采用裙桩式导管架；在某些海域,如果条件允许,可考虑采用主桩式导管架,即桩从导管架主腿内打入.文章对国外某项目70 m水深主桩式导管架平台结构的设计方法进行了介绍,对设计中与国内常规或由于新版本规范要求而与以往导管架平台设计不一样的内容进行了重点说明,其内容涵盖了在位分析、施工分析及部分附属结构的设计新技术,旨在为后续类似平台结构设计提供借鉴和参考.     

四面体框架积木式简易平台的研究

本文提出了一种新型简易平台方案，即利用井口隔水套管作为主立柱，套戳若干个四面体框架，加两个辅桩腿，构成一个三桩腿式导管架平台，并在４０ｍ或２７ｍ水深，５０年一遇的环境条件下确定了四面体框架的结构尺寸，提供了计算分析数据以及与ＴＴＰ，ＭＯＳＳⅡ比较结果。     

近海导管架平台的模糊选型优化

建立以平台总重量为目标函数的导管架平台优化模型。以渤海ＢＺ２８－１生产平台和绥中ＳＺ３６－１中心平台为基础,对每一座经结构优化的平台计算强度可靠度并分析其刚度指标。对供选的四种型式平台进行多目标模糊选型优化,优化结果显示了四桩腿型式在小型平台设计中的优势。     

变截面立柱张力腿平台船体结构整体强度评估

张力腿平台的设计需要兼顾在位运动性能与建造方案的可实施性。通过研发一种变截面立柱张力腿平台并进行结构设计,阐述了平台设计载荷与设计工况,给出了应用有限元方法进行结构强度评估的流程,采用设计波法完成了在位极端工况下船体结构总体强度分析,结果显示平台各组件结构应力满足设计要求。证明此种张力腿平台在保留立柱圆形截面提供良好位运动性能的前提下,通过采用变截面立柱结构设计形式减少空船吃水可以满足国内建造场地及航道的要求。     

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。     

浅海采油平台振动原因分析及治理措施

针对埕岛油田中心二号生活平台剧烈振动的问题进行研究,通过理论分析、数值计算、模拟实验和现场测试,认为生活平台剧烈振动主要是由于导管架与桩的相对运动引起的。另外,海底冲刷造成导管架泥线处淘空,使导管架在泥线处失去约束,降低了结构的侧向刚度,进而加剧了平台的振动。根据问题产生的原因,采取了灌浆加抛石的治理方案。结果表明,这种方法既消除了导管架与桩的相对运动,又提高了基础的约束作用,最大减振幅度达到89%,实现了预期的减振目标。指出:浅海油田不宜采用直立式非灌浆桩腿导管架平台,平台设计时应考虑淘空的影响,采取相应措施,避免淘空降低平台的侧向刚度。     

三立柱半潜式平台的上部组块人字形甲板设计

为适应三立柱式平台的船体结构,对三立柱半潜式平台的上部组块结构设计思路进行探讨,设计研究一种高效、经济的三立柱半潜式平台甲板结构设计方案,该设计基于三立柱半潜式平台的上部结构,也适用于三立柱张力腿平台及三立柱深吃水立柱式平台的上部结构。通过SACS软件对三立柱半潜式平台的甲板结构进行计算校核,验证人字形甲板设计的可行性,发现人字形甲板的双层桁架式结构可以在70m以上的跨度满足甲板强度要求。与箱型结构的甲板相比,桁架式结构具备更好的空间优势、结构强度优势和结构冗余度,使其应用于大跨度三柱半潜式平台时,有更好的结构强度和更轻的结构重量等优势。     

隔水导管复合管柱载荷转移技术

为降低导管架平台建造成本,采用将导管架平台载荷转移至隔水导管-水泥环-表层套管复合管柱结构的方式以提高导管架平台承载能力的方法。分析导管架平台与复合管柱结构相互作用的机理,并建立复合管柱结构与导管架平台刚性连接时的载荷转移效率计算模型及复合管柱结构极限承载力计算模型。以渤海典型六腿平台为例进行平台载荷转移分析,采用载荷转移方式在保证复合管柱结构强度和稳定性的前提下可将导管架平台12.5%的载荷转移至复合管柱结构且减少导管架平台桩管入泥深度,为导管架平台结构优化设计和简化施工提供理论指导。     

单筒三井独桩简易平台桩腿力学性能试验研究

为了进一步提高海上边际油气田开发效益,提出将单筒三井独腿三桩简易平台简化为单筒三井独桩简易平台.设计了3种试验方案,通过室内模拟试验对单筒三井独桩简易平台桩腿强度及稳定性进行了研究.相对于无斜撑、无水泥浆固结方案和无斜撑、灌注水泥浆至水面高度固结方案,在水面处增加2根水平面投影相互垂直的斜撑、无水泥浆固结的平台结构方案可显著提高桩腿结构的横向极限承载能力.这一研究结果可为单筒三井独桩简易平台的建造、使用提供科学的依据.     

海上平台导管架腿柱结构强度和稳定性分析

根据南海北部大陆西区气田的分布情况,为更经济和绿色地增加气田的产量,需要新增立管连接2个气田平台。以支撑平台导管架的腿柱结构为研究对象,采用7套复合材料背负式管卡安装立管,并考虑腿柱实际受载工况,分析当管卡在不同位置时导管架腿柱结构强度和屈曲稳定性。借助所构建的SACS计算模型,验证在水深88 m下,采用7套复合材料背负式管卡时,海洋平台导管架腿柱结构的安全性和可靠性,为在相同工作环境下平台腿柱结构的设计提供参考。     

随机波浪载荷下CII海洋平台结构可靠性分析

将位于渤海湾的CII导管架海洋平台看作空间钢架结构,应用ANSYS软件对导管架平台进行动力学分析,得到平台的基本动力学参数;考虑随机波浪作用,应用蒙特卡罗模拟法和有限元方法对结构进行可靠性分析。以各管件壁厚为输入变量,以甲板位移响应、导管架最大应力和平台总质量为输出变量进行灵敏度分析,评价影响输出变量变化的主要因素并计算出导管架构件的可靠度。该研究对导管架海洋平台的安全性评价和结构设计具有参考意义。     

导管架平台鲁棒性性能研究

鲁棒性是结构安全需重点关注的问题之一。导管架平台作为进行海上油气资源勘探开发的主要设施,应在设计阶段考虑足够的结构鲁棒性。此文确定了基于Pushover非线性分析原理计算导管架平台结构鲁棒性的方法,明确了导管架平台的结构鲁棒性评估指标,建立了导管架平台结构鲁棒性评估流程。以东海某导管架平台为例,针对不同的结构损伤模式,进一步探讨了结构的冗余度,计算求解结构鲁棒性参数,并通过剩余影响系数（RIF）评估了平台鲁棒性。研究结果表明,腿杆件、水平杆件以及斜杆件三种损伤失效模式中,损伤平台的结构鲁棒性由高到低依次为:水平杆件损伤失效、斜杆件损伤失效及腿杆件损伤失效。RIF可以用来识别结构杆件的重要性,从而为平台结构设计或定期检测提供重要参考。     

大型油船码头靠船墩导管架结构应力分析

以开敞水域百米水深的30万吨级油船码头靠船墩结构为研究对象,对导管架结构在环境载荷和船舶载荷作用下的应力开展分析。借鉴海洋油气导管架平台结构形式,结合靠船墩导管架结构主要承受水平船舶载荷的特性设计八腿柱、裙桩基础的靠船墩导管架结构形式。采用Ansys有限元软件建立结构分析模型,根据环境条件、载荷组合等参数对靠船墩导管架结构进行4种不同工况下的静力分析。分析结果显示,在船舶靠泊工况下导管架结构位移和应力达最大值,主要出现在近泥面处主腿柱位置,结构应力满足许用应力要求。研究结果表明百米水深大型油船码头采用导管架结构具有一定的可行性,可为深水油船码头结构选型和设计提供一定的参考。     

多元统计分析在平台上部组块主结构重量估算中的应用

工程前期缺乏较为详细的设计基础数据，在基础数据有限的前提下，通过与已建设施实际数据形成有效的关联对比，为上部组块主结构重量的估计提供一种较为简便的方法。通过收集整理已建导管架平台历史设计数据，采用相关分析、主成分分析、回归分析等多元统计分析方法，完成导管架平台上部组块主结构钢材重量预测模型的建立，从而实现以较少数据，合理推测平台上部组块的主结构重量。     

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。     

JZ20—2MUQ型导管架平台相似模型设计研究

导管架平台是一种用于海洋石油开发的固定式平台,在我国渤海、南海的石油开采中发挥着重要作用。由于导管架平台结构庞大,在研究其性能的试验中多以导管架相似模型替代。介绍了基于相似定理量纲分析法的导管架平台相似模型设计全过程,分析了应用相似定理设计相似模型时应注意的问题。根据相似理论的推导计算结果,以JZ20-2MUQ型导管架平台为原型,加工制造了比例为1：50的导管架平台相似模型,为应用模拟试验结果来指导工程设计奠定了基础。     

基于可靠度的导管架海洋平台结构优化设计研究

根据导管架平台结构可靠性指标及功能要求的不同,建立了基于构件可靠度的平台优化设计模型和基于体系可靠度的平台优化设计模型。探讨了导管架平台结构主要失效模式和平台结构期望失效费用的确定方法,对平台构件及结构体系可靠性指标进行了灵敏度分析,给出了平台结构可靠性优化设计流程。以胜利油田埕北11号井采油平台为例进行可靠性优化设计,并与确定性优化设计结果进行比较,算例结果显示确定性优化设计很难对平台结构的风险水平加以控制,基于体系可靠度的平台优化设计能在平台结构的安全性与经济性之间选择一种合理的平衡,使平台的设计风险透明化,力求以最小的投资风险,使平台完成预定的功能,获得最大的经济效益,因此,进行可靠性优化设计是非常必要的。     

随机波浪载荷作用下ETMD减振系统对导管架平台振动控制的仿真研究

以在役WZ12-1平台为原型建立导管架平台的有限元模型,将沿导管架桩腿分布的载荷转化为等效节点力进行加载,将桩基的作用用弹簧-阻尼单元模拟,忽略导管架附连水质量的影响进行有限元分析。通过构造ETMD减振系统,设置合适的系统参数,分析了随机波浪载荷作用下有、无ETMD减振系统时导管架平台的振动情况。结果表明,ETMD减振系统能够有效控制随机波浪载荷作用下导管架平台的振动。