发展张力腿平台迎接深水钻井的挑战

海洋石油开采的成本随水深的增加而增长。水越深,环境越恶劣,对钻井和采油平台的要求越苛刻。为迎接深水钻井和采油的挑战,20世纪80年代开发出集中海洋结构设计、制造、安装、智能定位、控制、石油开采、检测与安全适时评定等现代高新技术的张力腿平台。阐述了这类平台的结构及特点、研究内容与设计流程,并对张力腿平台最难以解决的动力响应研究进行了分析。张力腿平台满足了深水石油开采的需要,是1829m水深范围内钻井和采油的理想设备。     

海洋平台波浪载荷计算方法的分析和建议

文章综述了近年来海洋平台波浪理论及波浪载荷计算方法的研究与发展概况,包括不同海域波浪载荷的计算理论,以及不同类型、不同尺度海洋平台的波浪载荷的计算方法及其应用,并对各种不同波浪理论的适用范围及其优缺点进行了分析。同时对目前应用较广的数值模拟技术在海洋平台方面的应用进行了分析,列举了相关应用实例,并对其发展前景进行了展望,提出了相关研究建议。     

张力腿平台张力腿焊接工艺

依托中海油拟建的流花16-2/11-1张力腿平台(Tendon Leg Platform,TLP)建造项目,对TLP平台的关键结构——张力腿的焊接技术进行初步研究。针对张力腿结构及母材特性、焊接工艺要求及强度韧性指标等一系列要求,结合国内外张力腿焊接研究现状及青岛公司现有场地资源,对张力腿的焊接工艺进行研究,经验证,该工艺满足相关技术指标。     

深水张力腿平台设计中的流体动力学问题

从流体力学的角度介绍了深水海洋资源开采所需的主要平台形式-张力腿平台结构设计中所遇到的流体动力学问题,探讨了张力腿平台部件设计对线性外载、低频外载、高频外载和海流外载的依赖程度,以及流体力学领域应该重点研究的问题.     

深水张力腿平台的结构形式

通过对三种不同的张力腿平台结构设计形式的分析,明确了各种结构形式的特点,提出了关于张力腿平台结构形式不断优化这一方面的研究发展方向。     

半潜式平台结构强度分析中的波浪载荷计算

分析了海洋工程受波浪载荷的情况，阐明具体计算理论和方法。对于小结构物，波浪的拖曳力和惯性力是主要分量，波浪载荷用Morison公式计算。对于大结构物，波浪的惯性力和绕射力是主要分量，波浪载荷用线性绕射理论计算。大型半潜式平台的波浪载荷计算采取Morsion公式和势流理论相结合的方法。     

半潜式平台的波浪载荷计算

文章利用大型通用有限元软件ANSYS的动力模块程序对半潜式平台所受的波流载荷进行了计算,并介绍了分析的方法和过程。计算实例说明ANSYS的动力模块程序是计算波浪载荷,进行动力分析的有效工具。     

深水半潜平台波浪载荷计算的设计波方法研究

采用确定性设计波法、随机性设计波法和长期预报三种不同方法对深水半潜平台波浪栽荷计算进行研究。综合考虑了波陡、海域、回复期、波浪谱形式等因素对设计波结果的影响,对不同方法的计算结果进行了对比分析。针对南海海域工作的深水半潜平台波浪载荷计算方法提出合理建议,分析结果可为同类半潜平台波浪裁荷计算提供参考。     

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。     

张力腿平台钻机猫道方案及比较研究

张力腿平台由于自身的运动特点和钻井/生产立管安装作业需求,造成其钻机模块的部分设计方案与固定式平台不同。为提高张力腿平台钻机模块管子处理作业时效,同时保证浮式平台的吊装作业安全性,本文列举了多项猫道方案,并考虑操作便利、作业安全以及应用经验等方面进行了对比,为张力腿平台钻机模块猫道方案的选型提供一种有效可行的方法。     

深水张力腿平台筋腱焊接残余应力计算分析

张力腿筋腱是圆管铸件,通过焊接接长实现张力腿筋腱的连接,焊接工艺直接影响筋腱的使用性能及完整性。通过有限元模拟张力腿筋腱焊接接长过程,提取张力腿筋腱焊接温度变化梯度以及筋腱焊接产生的残余应力。结果显示,有限元分析焊接方法能够较好地反映张力腿筋腱的焊接模拟过程,而张力腿筋腱焊接接长产生的残余应力对张力腿结构有一定的影响,对确定张力腿筋腱焊接工艺提供技术支持。     

基于非线性耦合法的张力腿平台动力特性分析

以南海为目标海域,应用SESAM软件对TLP平台进行了时域非线性耦合分析,验证了平台在环境载荷作用下的运动性能.计算了二阶波浪力的传递函数,结合耦合分析法,评估了二阶波浪力对平台船体、张力腿、立管的影响.比较了完整的二阶传递法和Newman近似法的计算结果.结果证明,Newman近似法在计算深水平台低频慢漂响应时有较高的准确性.     

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。     

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。     

基于MOSES的张力腿平台干拖运输过程稳性分析

以HYSY278半潜船干拖运输张力腿平台联合体为研究对象,利用MOSES软件建立了数值分析模型。对HYSY278半潜船干拖运输TLP联合体的完整稳性和破舱稳性进行了校核,分析结果表明,通过半潜船运输TLP稳性结果满足规范要求,可以为干拖运输拖航施工提供理论指导。     

张力腿平台湿拖稳性校核及方案调整分析

湿拖稳性是张力腿平台（TLP）的重要技术指标之一，关系到作业安全。应用MOSES软件对某概念设计的TLP进行了湿拖稳性分析，结果表明该TLP湿拖稳性不满足规范要求。采用降低TLP重心和增加TLP立柱垂向舱室2种调整方案，校核调整后的2种方案都能满足湿拖稳性要求，为设计提供了依据。