锦州9-3油田双沉箱海冰爬升和堆积研究

海洋冰区双结构物的设置,不仅影响该区域的流场,而且影响局地的海冰运动。应用涡极子理论,分析了海上双结构物设置时的流场变异,讨论了海冰对沉箱的破坏作用,研究了双沉箱设置下的海冰爬升和堆积机制。研究发现:(1)当海流流向与双沉箱的中心连线相近时,双沉箱对峙区的流速明显减小;(2)双沉箱外侧区域的海冰爬升和堆积与单沉箱时基本相同,其爬升和堆积与海冰的速度和厚度、天文潮高等有关;(3)双沉箱设置时,对海冰爬升和堆积会起到有效的屏蔽作用,对峙区内的双沉箱顶上不再有海冰堆积。     

锦州9—3单沉箱的海冰爬升和堆积研究：Ⅰ.计算方法

在海洋冰区中，沉箱在抗冰方面比传统的桩基式平台具有很大的优越性，但沉箱设置引起的海冰爬升和堆积也威胁它的有效利用，在详细分析了运动海冰与沉箱的碰撞、海冰的爬升和堆积全过程的基础上，建立了海冰相对于沉箱的爬长和堆积模式。     

锦州9-3油田双沉箱海冰爬升和堆积研究

海洋冰区双结构物的设置,不仅影响该区域的流场,而且影响局地的海冰运动。应用涡极子理论,分析了海上双结构物设置时的流场变异,讨论了海冰对沉箱的破坏作用,研究了双沉箱设置下的海冰爬升和堆积机制。研究发现(1)当海流流向与双沉箱的中心连线相近时,双沉箱对峙区的流速明显减小;(2)双沉箱外侧区域的海冰爬升和堆积与单沉箱时基本相同,其爬升和堆积与海冰的速度和厚度、天文潮高等有关;(3)双沉箱设置时,对海冰爬升和堆积会起到有效的屏蔽作用,对峙区内的双沉箱顶上不再有海冰堆积。     

锦州9—3单沉箱的海冰爬升和堆积研究:Ⅱ.个例分析

利用1996年1月和1997年1、2月份的观测责料对海冰相对于沉箱的爬升和堆积模式进行了校验研究。主要结果如下:(1)沉箱海冰爬升的主要贡献,来源于海冰所具有的动能和潮汐运动时引起的海平面抬升。海冰爬高与潮汐引起的海面高度变化成正比,与海冰初速的0.5次方成正比。(2)通过对几次观测资料的分析发现,在渤海海域,当海冰厚度小于10 cm时,海冰不发生相对于沉箱的爬升和堆积。(3)在渤海海域,随海流和风速的大小和方向的变化,海冰运动的方向可以达到任何方位,故此海冰能够在沉箱的任何方向上产生爬升,从而在该方向上产生堆积。(4)据观测和计算,海冰在沉箱上的堆积具有自身屏蔽作用,即海冰通常只堆积在沉箱的四周。     

锦州9—3单沉箱的海冰爬升和堆积研究：Ⅱ.个例分析

利用１９９６年１月和１９９７年１,２月份的观测资料对海冰相对沉箱的爬升和堆积模式进行了校验研究。主要结果如下：（１）沉箱海冰爬升的主要贡献,来源于海冰所具有的动能和潮汐运动时引起的海平面抬升;海冰爬高与潮汐引起的海面高度变化成正比,与海冰初速的０．５次方成正比。（２）通过对几次观测资料的分析发现,在渤海海域,当海冰厚度小于１０ｃｍ时,海冰不发生相对于沉箱的爬升和堆积。（３）在渤海海域,随海流和风速     

锦州9-3油田海冰运动与堆积的调研

根据对锦州9-3油田海冰的调研情况,分析了油田海冰运动特性以及平台周围碎冰堆积过程。     

桩基沉箱式平台桩的疲劳分析

低桩沉箱式平台受较大的波浪力和海冰冰力的作用,其桩的疲劳问题比较突出。本文分别用S—N曲线法和断裂力学法对桩的疲劳问题进行了分析,同时考虑了土壤软化的影响。     

渤海平台设计冰荷载计算的回顾及考虑

介绍在等同采用API RP 2N规范中有关海冰条件及海冰荷载部分规定之前,对固定平台设计中海冰荷载计算公式的应用及设计冰荷载的选取,特别是当固定平台前沿形成堆积冰后,使冰板以组合形式破碎,降低了海冰对结构物作用力的情况下对设计冰荷载的考虑。     

桩基沉箱式平台桩的疲劳分析

低桩沉箱式平台受较大的波浪力和海冰冰力的作用，其桩的疲劳问题比较突出。本文分别用Ｓ－Ｎ曲线法和断裂力学法对桩的疲劳问题进行了分析，同时考虑了土壤软化的影响。     

渤海平台设计冰荷载计算的回顾及考虑

介绍在等同采用APIRP2N规范中有关海冰条件及海冰荷载部分规定之前,对固定平台设计中海冰荷载计算公式的应用及设计冰荷载的选取,特别是当固定平台前沿形成堆积冰后,使冰板以组合形式破碎,降低了海冰对结构物作用力的情况下对设计冰荷载的考虑.     

极端冰载荷作用下自复位导管架式海洋平台有限元分析

以渤海辽东湾JZ20-2导管架式海洋平台为模型,提出海洋平台体外加设预应力拉索的减振措施。利用有限元软件Abaqus对海洋平台进行极端冰激载荷下的动力时程分析,对比分析海洋平台在不同冰载荷和预应力下的位移与加速度响应。数据分析表明,预应力的大小是影响海洋平台抗振性能的最主要因素,预应力拉索可较好地控制不同工况下海洋平台的动力响应,具有良好的减振效果与自复位性能。     

亚极地海域油气田开发方式的选择

俄罗斯远东萨哈林岛大陆架上油气资源丰富,由于地处亚极地海域冬季海冰严重,年冰期在180 d 以上,单层冰厚可达1 m;并且萨哈林岛还处于多个地质板块的交汇处,地震灾害频繁,区域内海上油气田开发难度很大。针对当地不同的油气田,选择一种适合其特点的开发方式非常关键。通过对该海域已有几个油气田开发实践的分析,总结出了针对亚极地海域不同条件下油气田开发方式的选择依据,并对各开发方式下的单井成本进行了比较,推荐了该区域WEINI 凝析气田较理想的开发方案。这种亚极地海域油气田开发方式的选择方法,较全面地考虑了亚极地海域的环境因素,在现实中可以帮助作业者快速有效地做出决策。     

柔性海洋结构冰激振动问题的对策

冰荷载对海洋结构的威胁除了它们的高荷载外,更多的在于显著的动力效应。由于冰对结构物的剧烈振动,导致了多起海洋结构被破坏的事例,因此,必须采取措施减小海洋结构的振动。本文通过分析冰荷载及其引起结构振动的特点,提出和归纳了改变振源特性、隔振、动力消振以及优化结构振型等一系列用于减小结构冰激振动的措施,并结合一些工程实例说明这些减小冰振的措施是切实可行的。     

海冰数值研究在海洋石油开发和工程设计中的释用

本文以海冰数值预报原理为基础,结合海上石油开发和工程设计中对海冰参数的需求,探讨了海冰数值预报模式的再解释和其产品的进一步应用,即释用研究,提出了相应的方法。部分释用成果已在渤海海冰烈度区划和海冰管理中得到应用。这些理论研究还将为海冰数值预报产品在渤海海洋石油开发的海冰管理应用中发挥更直接的作用。     

一种计算渤海流冰单轴抗压强度的方法

考虑冰的应变率、温度、密度、含盐度对单轴抗压强度的影响,提出了渤海海域流冰的单轴抗压强度计算公式,可为海上工程结构物的设计提供依据。     

高桩承台式海上风电基础冰载荷模型试验

通过物理模型试验的方法,观测海冰与高桩承台式海上风电基础的相互作用进程,测定不同冰速和冰攻角下基础结构所受的冰力时程,并对结果进行分析与讨论。结果显示,靠船构件与冰排的先期作用致使冰排累积了一定程度和范围的损伤,有利于减小基础结构所受的冰力极值。该研究成果对高桩承台式海上风电基础结构在寒区海域的工程应用具有一定的借鉴意义。     

新型北极冰区半潜式钻井平台及其系泊定位能力分析

为降低北极海上油气勘探开发成本,迫切需要适合北极作业的海洋工程装备。针对这一问题提出一种可以用于北极海上钻井作业的新型半潜式钻井平台概念。该平台采用6立柱双浮筒形式,平台立柱上部设计为倾斜形式以降低作用在平台上的冰载荷。为保证破碎后的海冰不影响钻井作业,平台设计立管防护装置和锚链防冰装置。分别对平台设计条件、主尺度、系泊系统设计情况进行介绍,并采用商业分析软件对平台在夏季和有冰季节的系泊定位能力进行分析。分析结果表明：该半潜式钻井平台可在北极夏季开阔水域和冬季海面结冰情况下进行钻井作业;平台可在1.0 m厚的海冰作用下保持作业能力,在1.5 m厚的海冰作用下保持自存能力;平台系泊定位能力满足北极钻井作业的要求。     

单桩冰力计算方法的试验研究

冰荷载是寒冷海区海上工程结构设计中的主要控制荷载 ,但由于包括孤立桩柱上的冰力在内的冰荷载问题一直没有得到很好的解决 ,寒冷海区海上工程结构设计中应该选用什么方法计算冰力一直没有统一。通过一系列室内单桩冰力模型试验 ,提出了确定单系数冰力公式中综合冰力系数的直观曲线法 ,并把多系数冰力公式中的接触系数k从 0 4 5修正为 0 32。通过对多系数冰力公式和Schwarz冰力公式的比较 ,讨论了Schwarz冰力公式的适用范围。