海洋内孤立波中深海半潜平台动力定位能力分析
发布时间：2021-06-05 08:53
南海海域的石油、天然气以及可燃冰资源丰富,但该海域的内孤立波活动比较频繁,对该海域未来的石油、天然气以及可燃冰资源的开发将是一个重大的威胁。目前新一代的半潜式钻井平台均采用动力定位系统进行海上定位钻井作业,在传统的平台动力定位能力分析中,考虑的环境外载荷只包括风载荷、流载荷和表面波浪载荷,如果半潜式平台要在南海海域这种内孤立波频发海域作业,则有必要分析平台在内孤立波和风浪流共同作用下的动力定位能力。鉴于此,本文基于系列模型实验建立了一种适用于不同内孤立波来波方向的半潜式平台内孤立波载荷计算方法,并进行了内孤立波与风浪流共同作用下的半潜式平台动力定位能力分析,具体工作如下:在本文第二章,针对半潜式平台的立柱群和沉箱群,设计了两套独立的载荷测量系统,利用大型重力式密度分层水槽,在不同来波方向下对孤立波中半潜式平台载荷进行了系列模型实验。研究表明,对平台立柱部分,其内孤立波载荷可以用Morison公式进行计算,基于系列载荷实验结果,建立了Morison公式中其拖曳力系数以及惯性力系数的经验公式;对于半潜式平台的沉箱部分,当来波方向与其中纵剖面不平行时,其水平内孤立波载荷同样可以使用Moris...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
南海内孤立波分布
平台第一座真正意义上的半潜式钻井平台是在 1961 年建造平台同年于墨西哥湾投入工程应用。从二十世纪六十年的技术更新换代，最新的半潜式钻井平台技术研发已经半潜式钻井平台的极限工作水深只有 90~180m，而最新的极限工作水深已经超过了 3000m，钻井深度超过 100十多年中，半潜式钻井平台的结构形式也在不断进化，中，“Ocean Driller”号半潜式钻井平台的甲板呈 V 字形水 1 号”钻井平台则是 4 立柱结构。这一时期的半潜式不合理（如：Friede Goldman 公司设计的“Sedeo 135”柱的结构布局），立柱多且很多平台的立柱间有斜撑结构一代半潜式平台的设备自动化程度很低，钻井作业效率一代半潜式平台的立柱直径较小，立柱之间以及横撑与上连接，平台下部结构有过多的连接节点，严重降低了平
上海交通大学硕士学位论文，最新一代的半潜式钻井平台的甲板以下结构中已经见不到斜撑结构，结构的可靠性继续提高，同时结构自重减少，甲板的可变化载荷进一步提了平台的工作水深以及最大钻井深度。目前，最新一代的半潜式钻井平台的主要结构一般包括箱型上甲板结构方立柱结构、2 个沉箱结构。第一代到第四代半潜式钻井平台均采用锚从第五代半潜式钻井平台开始，动力定位系统开始在半潜式钻井平台上应代半潜式平台仍使用锚泊定位系统进行辅助动力定位作业。目前大多数第七代半潜式钻井平台配有 DP3 等级的动力定位系统，新一代半潜式平动力定位作业时很少使用锚泊定位系统进行辅助定位装置。图 1-3 为最新一代的超深水半潜式钻井平台“FRIGSTADSHEKOU”，从很明显地看出，该平台为 4 个立柱结构、2 个箱型浮体的结构布局，在两还有横撑结构，这样的结构布局减少了结构连接节点数，提高了结构的性，很多新一代的半潜式钻井平台都采用这种结构布局形式。
【参考文献】：
期刊论文
[1]半潜平台推力器失效模式下的动力定位能力分析[J]. 徐胜文,汪学锋,王磊. 船舶力学. 2016(05)
[2]海洋内孤立波作用下张力腿平台动力响应特性[J]. 马孟达,尤云祥,张新曙. 水动力学研究与进展A辑. 2016(02)
[3]半潜平台内孤立波载荷特性数值模拟[J]. 王旭,林忠义,尤云祥. 船舶力学. 2015(10)
[4]张力腿平台内孤立波作用特性数值模拟[J]. 王旭,林忠义,尤云祥. 海洋工程. 2015(05)
[5]立柱式钻井平台内孤立波载荷尺度效应研究[J]. 王旭,张新暑,尤云祥. 石油钻探技术. 2015(04)
[6]内孤立波作用下Spar平台动力响应特性[J]. 黄文昊,林忠义,尤云祥. 海洋工程. 2015(02)
[7]内孤立波与直立圆柱体相互作用特性数值模拟[J]. 王旭,林忠义,尤云祥. 哈尔滨工程大学学报. 2015(01)
[8]深水钻井船动力定位能力分析方法研究[J]. 何进辉,张海彬. 海洋工程. 2014(01)
[9]南海孤立内波对海上安装作业的影响及预防[J]. 原庆东,冒家友,冯丽梅,范志锋. 石油工程建设. 2013(06)
[10]半潜平台内孤立波载荷实验及其理论模型研究[J]. 黄文昊,尤云祥,石强,王竟宇,胡天群. 水动力学研究与进展A辑. 2013(06)
硕士论文
[1]深海半潜式钻井平台动力定位能力分析[D]. 王亮.上海交通大学 2010
本文编号：3211850
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
南海内孤立波分布
平台第一座真正意义上的半潜式钻井平台是在 1961 年建造平台同年于墨西哥湾投入工程应用。从二十世纪六十年的技术更新换代，最新的半潜式钻井平台技术研发已经半潜式钻井平台的极限工作水深只有 90~180m，而最新的极限工作水深已经超过了 3000m，钻井深度超过 100十多年中，半潜式钻井平台的结构形式也在不断进化，中，“Ocean Driller”号半潜式钻井平台的甲板呈 V 字形水 1 号”钻井平台则是 4 立柱结构。这一时期的半潜式不合理（如：Friede Goldman 公司设计的“Sedeo 135”柱的结构布局），立柱多且很多平台的立柱间有斜撑结构一代半潜式平台的设备自动化程度很低，钻井作业效率一代半潜式平台的立柱直径较小，立柱之间以及横撑与上连接，平台下部结构有过多的连接节点，严重降低了平
上海交通大学硕士学位论文，最新一代的半潜式钻井平台的甲板以下结构中已经见不到斜撑结构，结构的可靠性继续提高，同时结构自重减少，甲板的可变化载荷进一步提了平台的工作水深以及最大钻井深度。目前，最新一代的半潜式钻井平台的主要结构一般包括箱型上甲板结构方立柱结构、2 个沉箱结构。第一代到第四代半潜式钻井平台均采用锚从第五代半潜式钻井平台开始，动力定位系统开始在半潜式钻井平台上应代半潜式平台仍使用锚泊定位系统进行辅助动力定位作业。目前大多数第七代半潜式钻井平台配有 DP3 等级的动力定位系统，新一代半潜式平动力定位作业时很少使用锚泊定位系统进行辅助定位装置。图 1-3 为最新一代的超深水半潜式钻井平台“FRIGSTADSHEKOU”，从很明显地看出，该平台为 4 个立柱结构、2 个箱型浮体的结构布局，在两还有横撑结构，这样的结构布局减少了结构连接节点数，提高了结构的性，很多新一代的半潜式钻井平台都采用这种结构布局形式。
【参考文献】：
期刊论文
[1]半潜平台推力器失效模式下的动力定位能力分析[J]. 徐胜文,汪学锋,王磊. 船舶力学. 2016(05)
[2]海洋内孤立波作用下张力腿平台动力响应特性[J]. 马孟达,尤云祥,张新曙. 水动力学研究与进展A辑. 2016(02)
[3]半潜平台内孤立波载荷特性数值模拟[J]. 王旭,林忠义,尤云祥. 船舶力学. 2015(10)
[4]张力腿平台内孤立波作用特性数值模拟[J]. 王旭,林忠义,尤云祥. 海洋工程. 2015(05)
[5]立柱式钻井平台内孤立波载荷尺度效应研究[J]. 王旭,张新暑,尤云祥. 石油钻探技术. 2015(04)
[6]内孤立波作用下Spar平台动力响应特性[J]. 黄文昊,林忠义,尤云祥. 海洋工程. 2015(02)
[7]内孤立波与直立圆柱体相互作用特性数值模拟[J]. 王旭,林忠义,尤云祥. 哈尔滨工程大学学报. 2015(01)
[8]深水钻井船动力定位能力分析方法研究[J]. 何进辉,张海彬. 海洋工程. 2014(01)
[9]南海孤立内波对海上安装作业的影响及预防[J]. 原庆东,冒家友,冯丽梅,范志锋. 石油工程建设. 2013(06)
[10]半潜平台内孤立波载荷实验及其理论模型研究[J]. 黄文昊,尤云祥,石强,王竟宇,胡天群. 水动力学研究与进展A辑. 2013(06)
硕士论文
[1]深海半潜式钻井平台动力定位能力分析[D]. 王亮.上海交通大学 2010
本文编号：3211850
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