自升式平台在易刺穿地层作业的力学分析与风险控制

发布时间：2020-06-20 02:52

【摘要】：目前,中石油海洋公司已有三座平台在波斯湾海域作业。自2011年中油海9平台进入伊朗市场,公司在该海域已有7年的作业经历。期间,公司共在波斯湾组织平台拖航就位7次,分别在13/22/23/24区块进行作业,平台桩腿入泥深度均超过20米。从地质钻孔资料显示,波斯湾海域泥面以下50米的深度,地层性质均为粘土,土层从软到硬。海底泥面下大约20米范围内存在数层弱胶结的土层,沉淀着少量含有贝壳的沙土,在较深区域沉淀了单一的碳酸盐烂泥。石膏和碳酸盐普遍存在于海湾内,导致土壤和其后的交替沉淀层变化多端,尤其是碳酸盐沉淀在横向和纵向上发生变化。正是这种地层的多样性增加了平台插桩压载的风险。据了解,近几年在波斯湾海域平台拖航就位过程中,发生多起桩腿刺穿地层事件,有的平台桩腿升降装置甚至被破坏,造成了巨大的损失。中油海9/10平台在插桩压载时都曾发生过刺穿现象,由于预防得当,未造成损失。因此,预防刺穿是在该海域平台拖航就位中关键的风险控制点。本课题的目的就是针对波斯湾海域地层特性,通过分析研究形成了一套有针对性的插桩压载方法,主要从两方面进行研究:1、提高平台插桩计算分析的准确性。对波斯湾地层物理特性进行分析研究,并结合平台近几年实际的插桩数据,找到更加适合该海域插桩深度计算的方法,以提高插桩计算的准确性,更好的指导平台插桩压载作业;2、降低平台刺穿风险。传统的插桩压载方法在该海域作业已不适用,反而会增加作业的安全风险,本课题将通过有限元分析方法,对平台刺穿工况进行结构强度分析,同时总结近几年平台插桩压载的作业经验,提出零气隙压载方法,有效地降低平台作业风险。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE95;TH211.6
【图文】：

波斯湾,地理位置,雾天

天津大学硕士学位论文- 4 -图2.1 波斯湾地理位置图2.2 环境状况2.2.1 一般气候状况工程区域处于温暖的典型波斯湾气候区，除了冬季多雨外，其他季节中气候很少变化，然而每天温度和湿度的变化非常大。2.2.2 雾天根据信息资料，波斯湾区块内的雾天天数有限，在某些年份甚至没有雾天，平均2.2雾天/年2.2.3 环境温度文献给出了1993-1999年每月的气温，从数据可以看出，五到九月为炎热天气，其中极高气温出现在六、七月，低温天气出现在十二月到次年的二月，极低天气出现在一月。除了以上记录，Bushehr地区的最高气温为50度，最低气温为-1度；Dayer和Kangan记录的平均气温分别为26.9和23.5度。最高气温出现在八月

水深图,场地,凹痕

天津大学硕士学位论文2.4.1 SPD13 海床特征通过侧向扫描声纳对工程区域的研究和取样实验研究相结合，SPD13场地床表面的沉积物上部为极软的稍带砂质的粉土层、下部为包含很多砂砾的粉层。部分区域含有贝壳的沙质表层覆盖于精致的沉淀层上。在调查区域的西角测到一些直径70cm深度0.4m的类似锚痕或小凹痕。偶尔由侧向扫描声纳观测分散的凹痕，这些凹痕可能是由突发的流体（或者是进入水中的热气或者是热体）冲刷而成，而这些凹痕都是不活动的。在调查区域内的海床没有发现残骸，硬物，管线或者电缆等障碍物。

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