重力安装式裙板锚承载特性及最优系泊点

海洋中的地质条件复杂,为解决常用的吸力锚基础无法在高渗透性土壤中进行安装的问题,结合某海域实际地质条件,提出一种重力安装式裙板锚,并采用理论计算和数值模拟方法对该锚固基础的承载力进行计算,对其最优系泊点的位置进行探讨。分析结果显示：增加裙板的高度可有效提高重力安装式裙板锚的承载力,降低其重量,安装比吸力锚更简单快捷;采用现有规范进行计算,得到的承载力的计算结果偏于安全;由于裙板较高,重力安装式裙板锚也存在最优系泊点,在本计算条件下,最优系泊点位于筒形结构的约下1/5处。重力安装式裙板锚可作为海洋工程锚固基础的一种选择。     

筒形基础海上安装方案探讨

本文介绍了筒形基础的优点、工作原理和海上安装方案,并总结了我国南海北部湾第一座井口架筒形基础的的海上安装经验。     

深水锚系更换数值模拟分析方法及其工程应用——以流花11-1 NHSL FPSO系泊系统为例北大核心CSCD

随着单点系泊技术的应用,单点系泊系统发生故障和失效事件的数量逐年上升。单根系泊腿失效是系泊系统失效的主要表现形式,为了更好地实施系泊系统完整性管理,基于300m水深的流花11-1 NHSL FPSO系泊系统#2号系泊腿应急修复工程项目实践,系统性地提出了锚系更换分析的指导方法,通过分析结果和现场记录数据的对比验证了分析方法的可靠性,对我国海上目前在役的单点系泊系统以及未来的深水系泊系统安装和修复工程项目提供了重要借鉴,从而为我国浮式平台系泊系统运行、维护和完整性管理中快速应急解决方案的判定奠定了坚实基础。     

深水锚系更换数值模拟分析方法及其工程应用——以流花11-1 NHSL FPSO系泊系统为例

随着单点系泊技术的应用,单点系泊系统发生故障和失效事件的数量逐年上升。单根系泊腿失效是系泊系统失效的主要表现形式,为了更好地实施系泊系统完整性管理,基于300 m水深的流花11-1 NHSL FPSO系泊系统#2号系泊腿应急修复工程项目实践,系统性地提出了锚系更换分析的指导方法,通过分析结果和现场记录数据的对比验证了分析方法的可靠性,对我国海上目前在役的单点系泊系统以及未来的深水系泊系统安装和修复工程项目提供了重要借鉴,从而为我国浮式平台系泊系统运行、维护和完整性管理中快速应急解决方案的判定奠定了坚实基础。     

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     

渤海友谊号单点系泊腿更换技术

渤中28-1油田渤海友谊号FPSO共两根单点系泊腿,年检发现系泊腿推力调心滚子轴承损坏,需要更换这两根系泊腿。通过对比论证,最终确定采用拖拉FPSO到码头,并采用重型销轴开销器拆卸旧系泊腿、安装新系泊腿的方案。首先简要介绍了工程概况,而后较为详细地论述了系泊腿更换方案设计、船首准备、工作协调等施工准备工作,重点介绍了系泊腿更换前期准备、旧系泊腿拆卸、新系泊腿安装、FPSO连接复产工作等内容。工程实践表明,通过合理优化施工工艺,仅14 d就完成了旧系泊腿的拆卸和新系泊腿的安装工作。     

深水多点系泊系统发展现状

介绍了几种适用于深水环境的新型多点系泊系统;阐述了锚机、系泊缆绳与锚固基础等关键系泊设备的国内外发展现状与主要厂商。为今后我国深水系泊系统的自主设计与研发提供参考。     

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。     

针对边际油田开发的简易单锚腿单点系泊系统研究

单点系泊系统因其投资小、易于回收、施工简便、工期较短,抵抗恶劣环境优势明显等诸多优点,越来越广泛地应用于边际油田的开发。参考国内外单点系泊系统的设计经验,开发出一种新型的简易单锚腿系泊装置——配重缓冲和浮筒缓冲综合型系泊装置,文章对设计中的关键技术进行了说明,并对该系泊装置的系泊原理、系泊刚度和系泊力进行深入研究,为浅海水域中小油田和边际油田的开发提供一种选择方案。     

深水半潜平台绷紧索系泊系统设计研究

给出了深水半潜平台绷紧索系泊系统设计基本方法,并对绷紧索系泊系统设计中的系泊缆索动力分析,系泊浮体运动响应计算,以及新型锚基础校核等关键技术进行了计算研究,结果表明绷紧索系泊系统用于深水半潜平台定位是可行和有效的。     

变水深地形下半潜式生产生活平台系泊性能

综合考虑地形条件的影响,针对半潜式生产生活平台及其系泊系统开展数值计算和模型试验,对平台在不同海况下的运动响应、系泊力等结果进行对比分析,验证平台系泊系统的安全性。研究结果一方面可为系泊系统的进一步优化提供数据基础,另一方面可为平台的实际工程应用提供理论和技术支撑。     

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.     

适用于南海北部湾海域的穿梭油船系泊系统

考虑南海北部湾海域边际小产量油田的特点,针对穿梭油船的作业方式,比较穿梭油船的各种外输模式,确定采用系泊系统加漂浮软管的方式作为采油平台的外输方案。比较单点系泊和多点系泊,确定采用"浮筒+桩锚"的两点系泊系统,并设置预张力为2t,其简单的安装工艺及系泊力满足该区域环境原油外输的要求。     

南海深水FPSO单点系泊系统设计关键技术研究

从我国南海环境条件出发,确定了适合深水FPSO的系泊系统方案和锚桩基础形式,基于流花油田群的物流输送、供电、控制需求,提出了符合油田和海域实际的转塔结构技术思路,设计了复杂的管缆系统,并开展了系泊系统和立管系统的干涉影响分析。研究表明,在南海400 m左右的水深,聚酯缆系泊系统在经济性上并无明显的优势,且可能带来更复杂的操作维护,选择水中钢缆方案对于400 m左右水深更为经济;吸力锚是可以较好适应南海深水区域的锚基础形式,应逐步积累并完全掌握深水吸力锚设计和海上安装技术能力;深水与常规浅水的立管设计有很大不同,表现在构型复杂、潜在干涉问题较为突出,须予以重点关注;南海深水单点系泊系统的上部结构更为复杂,且对单点系泊系统投资具有决定作用,如何选择适宜的单点系泊系统,需要逐步完善技术储备。本文研究成果对于我国南海深水油气田开发技术研究具有一定的借鉴意义。     

基于三维势流理论的浮托驳船安装设计

在三维势流理论的基础上通过边界条件和控制方程分析流体入射势、辐射势、绕射势等3种速度势,引入悬链线法和集中质量法建立关于浮托安装进船、浮托安装退船、驳船就位停泊等3个阶段的驳船船缆耦合运动模型。当波浪方向为270°时停泊就位阶段最大系泊缆张力达176.67 t,对应的系泊缆为左舷艉部,此时安全因数最小（2.16）,系泊缆设计张力为185.20 t。在进船阶段艉部系泊缆张力在3个阶段依次减小,舯部和艏部系泊缆张力在3个阶段依次增大。集中质量法求得的和MOSES软件得到的进船和退船系泊缆张力误差分别为2.3%和5.6%。研究设计的浮托驳船安装系泊运动计算模型适用于不同工况下的系泊缆张力。     

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。     

基于空气动力-水动力耦合分析的SPAR基础浮式风机系泊系统疲劳分析

以OC3 Hywind SPAR单立柱基础形式浮式风机为研究对象,基于非线性空气动力-水动力耦合时域算法,对该浮式风机在中国南海北部某海域风浪流共同作用下的系泊系统疲劳响应特性展开研究,对比钢链、钢缆的疲劳响应特性以及定常风与湍流风模型对浮式风机系泊系统疲劳特性的影响。计算结果表明:在条件一致的情况下,钢缆疲劳性能优于钢链;系泊系统疲劳累积损伤主要来自于风机运行工况,开机、关机以及故障工况的贡献较小但不应忽视;与湍流风相比,采用定常风进行浮式风机系泊系统疲劳分析将得到偏于危险的结果。建议在系泊系统设计阶段充分重视系泊缆材质的选择,采取湍流风模型开展系泊系统的疲劳设计以保证浮式风机运行安全。     

深水半潜式平台聚酯纤维系泊方案分析

基于某目标气田深水半潜式生产平台的动力特性,其系泊方案拟采用一套张紧型聚酯纤维系泊系统。根据ABS推荐方法,采用耦合动力学分析技术,对该系泊方案进行了强度与疲劳分析,研究了不同系泊刚度模型对校核结果的影响,并开展了环境条件、平台吃水及缆绳拖曳力系数等因素的敏感性分析。分析结果表明:在设计环境条件下,系泊系统的极限强度与疲劳寿命均可满足规范要求;相对于静动态刚度结合模型,上下边界刚度模型将产生更大的系泊张力与疲劳损伤;对于系泊缆绳强度而言,最不利环境条件是当谱峰周期取其标准值时,此外深水条件下系泊缆绳的黏性拖曳力系数对缆绳张力的影响较大。本文研究结果可为聚酯纤维应用于深水系泊系统提供参考。     

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。