深海钻井船锚泊系统的设计与分析

发布时间：2017-04-16 14:28

  本文关键词：深海钻井船锚泊系统的设计与分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 随着陆上和近海油气资源的日渐枯竭,为了满足日益增长的能源需求,深海油气的开发已成为必然趋势。借鉴国外先进的经验和技术,本文积极开展深海平台的研究,以期能为我国未来的南海深海开发,提供一定的理论依据。目前,各种海洋结构物大多采用系泊系统保证其正常作业并以此抵御各种海洋环境荷载,系泊系统的设计分析和运动时历模拟是海洋结构物动力学的关键问题。系泊系统运动的分析大多采用耦合浮体运动与缆索张力完成的。 论文通过理论分析、数值计算相结合的研究方法,以一座工作海域为我国南海、工作水深1500米的深海钻井船为例,研究其在海洋环境下的水动力性能,并设计分析其锚泊系统： 1.对此深海钻井船进行有限元建模,根据三维势流理论,通过水动力分析软件Hydrostar和Wamit计算了钻井船的水动力学参数。并对比分析结果,确定所计算水动力性能的准确性,为锚泊系统与船体的耦合分析提供所需要的数据。 2.根据规范对海上移动式平台的锚泊定位系统的设计要求,通过优化设计,最终选定一套切实可行的1500米水深的锚泊系统。 3.根据深海锚泊系统与平台船体相互作用显著的特点,数值计算中分别采用非线性时域耦合分析方法和准动态的分析方法,对钻井船在南海环境的运动响应及锚泊系统的受力情况进行耦合分析。 本文水动力计算和耦合分析均采用了两种不同的数值计算方法,对比分析结果,验证了本文的计算结果。论文的研究工作对于深水钻井船系泊系统的设计和研究具有一定的工程现实意义和参考价值。
【关键词】：深海钻井船 水动力性能 系泊系统 耦合分析
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：U674.38
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 引言10-11
• 1.2 深海钻井船的发展和展望11-14
• 1.3 系泊系统概述和研究方法14-17
• 1.3.1 国外研究发展15-16
• 1.3.2 国内研究发展16-17
• 1.4 论文的主要工作17-19
• 第2章 钻井船水动力性能计算19-37
• 2.1 水动力的理论基础19-24
• 2.1.1 水动力分析的主要方法19-20
• 2.1.2 三维频域势流理论的概述20-24
• 2.2 钻井船的主要参数与水动力模型的建立24-25
• 2.2.1 钻井船的主要参数24
• 2.2.2 水动力分析模型24-25
• 2.3 钻井船水动力计算结果25-36
• 2.3.1 附加质量和阻尼系数25-29
• 2.3.2 一阶波浪力29-32
• 2.3.3 一阶运动响应32
• 2.3.4 二阶定常力32-36
• 2.3.5 计算结果比较36
• 2.4 本章小结36-37
• 第3章 锚泊系统设计分析37-48
• 3.1 锚泊定位系统的设计要求与参数37-38
• 3.2 锚泊布置方式38-41
• 3.3 环境标准41-42
• 3.4 设计分析结果42-46
• 3.5 设计方案的确定46-47
• 3.5.1 锚索配置46
• 3.5.2 锚及锚架46
• 3.5.3 组合锚机及其配套设备46-47
• 3.6 本章小结47-48
• 第4章 南海环境下的耦合动力分析48-77
• 4.1 耦合动力分析的基本理论48-62
• 4.1.1 锚泊系统响应的分析方法和理论发展49-51
• 4.1.2 有限元法耦合动力理论分析51-58
• 4.1.3 准动态耦合理论分析58-62
• 4.2 钻井船锚泊系统时域耦合动力分析62-76
• 4.2.1 南海环境参数62-63
• 4.2.2 HARP动力分析结果63-67
• 4.2.3 ARIANE7动力分析结果67-72
• 4.2.4 计算结果分析72-76
• 4.3 本章小结76-77
• 结论77-79
• 参考文献79-82
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果82-83
• 致谢83

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 李在鹏;半潜式海洋潮流电站系统性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 张进;150KW潮流电站总体设计[D];哈尔滨工程大学;2011年

3 王志超;漂浮式潮流电站总体方案设计[D];哈尔滨工程大学;2011年

4 罗强;981半潜式钻井平台锚泊系统研究[D];长江大学;2012年

5 贾攀攀;300kW门式潮流电站载体平台方案设计[D];哈尔滨工程大学;2012年

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本文编号：311035