深水浮式生产平台特点对上部模块总体布置影响的研究

随着海洋工程油气开发逐渐走向深水,深水浮式生产平台得到广泛应用。深水浮式生产平台类型主要包括张力腿平台(TLP)、立柱式平台(SPAR)、半潜式生产平台(SEMI)以及浮式生产储卸油系统(FPSO)。浮式生产平台的特点影响着上部组块的总体布置,由于这四类平台都具有浮式的特性,在总体布置上有共性的规律,同时也由于不同类型浮式生产平台有其自身的特点,在总体布置上也存在一定差异。本文以南海目标油气田不同深水开发方案为研究对象,对这四种浮式生产平台特点进行了对比分析,并对不同类型浮式平台总体布置的共性和特性进行了研究,为我国深海浮式生产平台的总体布置设计提供参考。     

半潜式生产平台上部组块总体布置探索

随着海洋石油开发向深水水域的深入,深水生产平台的使用愈发普遍。半潜式生产平台作为主要的深海石油平台,得到了广泛应用,其结构主要由上部组块、立柱、下部浮体、系泊系统等组成。上部组块总体布置对半潜式生产平台功能的实现,重量重心的控制,下部浮体总体性能的优化起到重要作用。文章首先介绍了半潜式生产平台的特点及上部组块甲板的主要类型,以中国南海某气田半潜式生产平台开发方案为实例,分析总结半潜式生产平台上部组块总体布置要点,为国内海洋工程设计人员进行深水半潜式生产平台设计提供参考。     

张力腿平台总体尺度规划研究

张力腿平台总体尺度规划研究对我国南海深水油气开发具有重要意义。从平台功能要求、系统设施、总体布置、重量控制、船体和张力腿尺寸设计以及平台总体规划流程等方面阐述了张力腿平台总体尺度规划中需要考虑的基本内容。平台的总体尺度规划是张力腿平台设计中最基础的工作。张力腿平台对整个系统的平衡要求严格,整个系统的布置、尺寸等对重量的变化十分敏感,而且平台对于有效荷载的可调余量非常有限,因此一个有效的初始总体规划至关重要。     

深海张力腿平台发展概况及其趋势

对深海张力腿平台的发展历程进行了回顾和评价；依据该种形式深海平台具有造价低、结构合理和总体性能优异等特点，预计张力腿平台将在我国和世界的深海石油、天然气资源的开发中发挥重大作用。     

陆丰7-2油田导管架平台上部组块低位浮托安装关键技术

针对南海陆丰7-2油田所处的海域海水较深、海况条件恶劣的实际情况,提出利用低位浮托技术安装导管架平台上部组块,为此研究了上部组块腿与导管架腿对接技术、上部组块低位浮托载荷转移技术、组块提升和载荷平衡技术、上部组块陆地试提技术等多项关键技术,并在该油田导管架平台上部组块浮托安装作业过程中得到了成功应用,为油田顺利投产创造了必要条件。     

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。     

小型四腿钻采平台的一体化布置设计

受投资成本压力加大等因素影响,海洋平台组块须向紧凑型、集成化设计。本文以南海某4腿小型钻采平台为例,实行一体化、紧凑化设计理念,将平台上各个模块从总体布置和功能划分上统筹考虑,最终实现全平台设计布置优化,为整体平台提高利用率、降低成本提供了支持,可为类似平台布置提供参考。     

2016年第7期导读

<正>本期论文广场栏目中,分瓣冲压成型大径球封头工艺及模具设计一文,介绍了一种分部热冲压成型后组焊大型球形封头的工艺,即将大直径的球形封头分为周边多瓣片和顶圆板两部分,分别对其分瓣片和顶圆板进行冲压成型后,再组焊成型大直径球形封头的工艺方法及模具设计技术。主换热器塔的设计、2万立方米双壁低温液氨储罐保冷设计及选材、张力腿平台上部组块总体布置研究、钢制矩形料仓的设计计算、基于CFD的高压水射流喷嘴流     

张力腿平台钻井支持模块结构有限元分析

为了对张力腿平台上部钻井支持模块进行较为精准的结构有限元分析,必须采用合理的方法模拟张力腿平台的运动对上部模块产生的影响。为此,采用SEASAM软件建立张力腿平台的水动力分析计算模型,通过计算得到张力腿平台X、Y、Z这3个方向的极值加速度和加速度时程曲线。采用ANSYS软件建立该平台上部的钻井支持模块结构有限元模型,以对结构施加惯性力的准静力方法来考虑平台运动对上部模块产生的影响,通过对比分析论证了准静力方法的合理性。最后使用准静力方法对各工况下的钻井支持模块进行结构有限元分析,得出上部钻井支持模块的结构强度和变形均满足要求。研究结果可为张力腿平台上部模块结构设计提供研究思路。     

张力腿上部模块总体布置初探

张力腿平台(TLP)是一种应用在中、深水的海洋平台,在国外应用广泛,国内以前没有设计使用经验。伴随着中国海油的深海战略,国内以南海某油田作为目标油田对TLP平台进行了概念研究和基本设计。结合研究设计经验,介绍了TLP平台井口区总体设计技术,总结了TLP平台上部模块总体设计方法,以期为浮式平台上部模块设计提供借鉴。     

张力腿平台表层导管安装方法适应性评价及优选

张力腿平台是深海油气勘探开发的重要装备,而表层导管负责承载后续管串及水下防喷器,因此研究张力腿平台表层导管的安装方法对维持井口稳定性具有重要意义。针对南海某油田深水张力腿平台开发模式和水下井口布置方式,从水下井口间距、海底土特性等影响因素出发,分析了钻入法、喷射法和水下打桩法等3种表层导管安装方法的特点及适应性,并综合考虑张力腿平台安装时间、油田投产时间等因素,开展了张力腿平台表层导管安装方法优选。研究结果表明,水下打桩法在批量施工中作业效率较高、经济性较好,是张力腿平台表层导管安装方法的首选,可为南海深水油田张力腿表层导管安装提供借鉴。     

半潜生产平台组块在SCR回接时的结构强度分析

根据深水半潜式生产平台的钢悬链立管(SCR)安装方式,有时需要在上部组块甲板上布置立管回接系统。立管回接时上部组块受到很大的安装载荷作用。介绍了深水半潜式生产平台组块在钢悬链线立管回接时的结构强度分析方法,包括计算模型、立管回接载荷施加和组合工况等。并以某平台为例进行了计算,结果表明上部组块的局部结构需要做加强处理。     

半潜式生产平台组块冗余强度分析的简化方法

半潜式生产平台上部组块根据其与船体连接形式的特点可分为承载式和非承载式,对于承载式组块规范要求进行冗余强度评估,对于非承载式组块规范未做要求。本文以一座半潜平台的桁架式组块作为研究对象,研究了冗余度分析的环境条件选择、简化计算方法、关键杆件选取及对组块结构的影响等内容。     

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。     

Spar平台结构型式及总体性能分析

Spar平台是一种比张力腿平台(TLP)更经济和使用水深更深的深海平台,也是深海油气勘探开发最重要的发展概念之一.介绍了Spar的发展历程和Spar系统的总体结构组成,对比了传统式平台(Classic Spar)、桁架式平台(Truss Spar)、多柱式平台(Cell Spar)的结构特点及Spar和TLP的特点,并对Spar未来发展趋势作了展望.     

半潜式生产平台上部模块总体布置研究

针对半潜式生产平台的特点,对平台上部模块的总体布置进行深入研究。分析影响上部模块总体布置的关键因素,总结上部模块总体布置的原则和方法。为今后开展南海半潜式生产平台设计与开发提供参考。     

平台上部组块套井口安装技术的分析及实践

浅水海域井口平台按上部组块吊装套井口的方式进行安装的项目仍较多。为降低油气开发成本,平台的井口间距变得越来越小,增加了海上吊装施工风险。组块吊装套井口技术成为影响海上安装施工效率的关键技术。依托涠洲12-2/11-4N油田二期开发工程项目,对组块套井口从安装设计到海上安装施工进行了具体分析。主要借助Inventor软件建立模型,计算组块套井口作业净间距,从海上施工资源、环境荷载对船舶及结构物稳性的影响、锚系布置等方面进行了分析论证。结合分析结果采取了必要措施,在海上顺利完成了组块套井口施工作业。     

TLP平台上部模块总体布置探索

TLP平台（Tension Leg Platform,即张力腿平台）作为浮式平台的一种,在国际上已广泛应用于深水油气田开发。在中国南海某油田开发前期研究中,首次涉及到TLP方案研究,并对其设计、建造和安装技术进行了探索。其中TLP上部模块总体布置技术对TLP平台的安全和总体性能有着重要影响,因此需要探索其总体布置原则和特点,分析其在总体布置上不同于导管架平台的特殊要求,并结合这些特点设计具体的布置方案。该文结合前期研究中的一个TLP开发方案实例,对TLP上部模块总体布置的特点进行了总结,供海洋石油工程设计人员参考。     

亚洲最大海上油气处理平台建造完工

2013年4月9日,我国自主研发、亚洲最大的深海油气平台荔湾3-1天然气综合处理平台在海洋石油工程(青岛)有限公司生产基地顺利完工。这标志着我国海油工程在深水超大型油气平台设计、建造能力上取得了标志性突破,对于带动国内海洋工程装备业发展有着重要而深远的意义。这次建造完成的组块项目是深海油气平台荔湾3-1中心平台的上部模块,组块浮托重量约3.2×104t,建造规模国内最大,是     

TLP平台张力腿干涉分析研究

为验证相邻张力腿在安装阶段和在位阶段是否发生碰撞干涉,需进行张力腿干涉分析。采用FLEXCOM和SHEAR7软件,在考虑VIV效应和尾流效应的情况下,对某油田有4个立柱、每个立柱有2根张力腿的平台进行了安装阶段和在位阶段的干涉分析。结合张力腿海上安装方案,选取张力腿T8和T1、T2和T3完成绑扎布置之后处于自由站立状态作为典型工况进行分析,结果表明,此张力腿布置满足施工和在位干涉分析要求。最后指出,在设计过程中,如果张力腿发生干涉现象,可通过调整临时浮筒尺寸、绑扎布置或增加扰流装置以降低VIV效应等手段来消除干涉。