船舶与钻井平台安全通航距离的研究

发布时间：2017-08-03 01:13

  本文关键词：船舶与钻井平台安全通航距离的研究

  更多相关文章： 船舶领域 安全通航 最小距离 数学模型 MATLAB

【摘要】：随着近海石油及天然气产业的迅速发展,钻井平台在沿海水域逐渐增多,油田开采与船舶安全通航的矛盾日益突出。目前国内对钻井平台与习惯航线的安全距离没有相应的规定和标准可以参考,保障船舶通航安全和缩减油田开发成本相互制约。船舶在航行时一旦由于遭遇恶劣环境或其他原因碰撞钻井平台,会导致严重的后果。因此,有必要对钻井平台与习惯航线的安全距离进行量化研究,为钻井平台的设计方案及通航专家对设计方案的评定提供理论数据支撑,实现航线最优化,使海洋资源得到最充分的利用,并保障船舶与钻井平台的安全。动界模型是为了保证船舶间的距离在船舶领域之外,与最小安全通航距离的情况不符,所以本文采用船舶领域模型进行研究。本文学习并分析比较了已有的7种船舶领域模型的理论基础。藤井模型适用于狭窄水域或航行环境良好的情况,平滑不等扇形领域边界的圆形模型适用于开阔水域或航行环境恶劣的情况,这两种模型可以涵盖绝大部分航行条件,所以选取藤井模型与平滑不等扇形领域边界的圆形模型进行了重点研究。对于藤井模型在前人的基础上通过MATLAB编程制图得到更多船型的最小安全距离图。对于平滑不等扇形领域边界的圆形模型,建立其数学模型,应用数学的方法将其中参量量化,推导出计算公式,计算3种船长范围的船舶最小安全通航距离。结果表明,当船舶受到风流压差的影响时,最小安全通航距离会发生一定的变化。当满足船舶位于狭窄水域、航行环境良好、船舶的具体长度已知的任一条件时,可采用藤井模型算法为船舶驾驶员提供更小安全距离的参考与建议。当满足船舶位于开阔水域、航行环境恶劣、船舶具体长度未知的任一条件下,可以采用平滑不等扇形领域边界的圆形模型算法获得安全与经济兼备的最小通航距离,在此模型下最小安全距离相比藤井模型而言'数值偏大,但为保证安全,也是稳妥的选择。本文在未来钻井平台附近航道规划中可发挥参考作用。
【关键词】：船舶领域 安全通航 最小距离 数学模型 MATLAB
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U676.1
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究发展状况11-15
• 1.3 本文主要工作15-17
• 第2章 基础理论17-26
• 2.1 船舶领域模型类别17-23
• 2.1.1 藤井模型17-18
• 2.1.2 Goodwin模型18-19
• 2.1.3 平滑不等扇形领域边界的圆形模型19-20
• 2.1.4 变更中心船位置和船首向的椭圆领域模型20
• 2.1.5 对遇情况的船舶领域模型20-21
• 2.1.6 船舶领域模型边界量化21-22
• 2.1.7 船舶领域的三维模型22-23
• 2.2 船舶领域模型的分析与研究23-26
• 2.2.1 经典船舶领域模型的相同点23-24
• 2.2.2 经典船舶领域模型的不同点24
• 2.2.3 船舶领域模型的选取24-26
• 第3章 藤井模型、平滑不等扇形领域边界的圆形模型的分析26-33
• 3.1 藤井模型的分析26-29
• 3.1.1 平台作为危险物的最小安全距离分析26-27
• 3.1.2 平台作为转向物标的最小安全距离分析27-28
• 3.1.3 平台作为导航物标的最小安全距离分析28-29
• 3.2 平滑不等扇形领域边界的圆形领域的分析29-33
• 3.2.1 平台作为危险物的最小安全距离分析29-30
• 3.2.2 平台作为转向物标的最小安全距离分析30-32
• 3.2.3 平台作为导航物标的最小安全距离分析32-33
• 第4章 基于不同船舶模型对典型船型的研究33-55
• 4.1 基于藤井模型的研究34-41
• 4.1.1 平台作为危险物的最小安全距离研究34-35
• 4.1.2 平台作为转向物标的最小安全距离研究35-40
• 4.1.3 平台作为导航物标的最小安全距离研究40-41
• 4.2 基于平滑不等扇形领域边界的圆形领域的研究41-54
• 4.2.1 平台作为危险物的最小安全距离研究44-46
• 4.2.2 平台作为转向物标的最小安全距离研究46-53
• 4.2.3 平台作为导航物标的最小安全距离研究53-54
• 4.3 小节54-55
• 第5章 结论与展望55-56
• 5.1 结论55
• 5.2 展望55-56
• 参考文献56-60
• 附录 对藤井模型进行计算的MATLAB编程60-74
• 致谢74-76
• 作者简介76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李国帅;章文俊;尹建川;;固定式平台与习惯航线安全距离确定[J];船海工程;2016年01期

2 马壮;荣雷;;风流影响下预估通过危险物的最小距离[J];天津航海;2014年01期

3 刘绍满;王宁;吴兆麟;;船舶领域研究综述[J];大连海事大学学报;2011年01期

4 王定亚;丁莉萍;;海洋钻井平台技术现状与发展趋势[J];石油机械;2010年04期

5 李国帅;东f ;尹建川;;基于船舶领域模型的航道饱和度评定系统研究[J];中国水运(下半月);2010年02期

6 丰启明;邓志军;葛健;张明;;顾及风流压差的艏摇偏差校准方法[J];海洋测绘;2009年05期

7 栾苏;韩成才;王维旭;于兴军;;半潜式海洋钻井平台的发展[J];石油矿场机械;2008年11期

8 陈厚忠;郭国平;;内河并列桥梁桥区水域船舶领域模型与通过能力研究[J];船海工程;2008年05期

9 张用德;袁学强;;我国海洋钻井平台发展现状与趋势[J];石油矿场机械;2008年09期

10 谭箭;李恒志;田博;;关于事故性抛锚对海底管线损害的探讨[J];船海工程;2008年01期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 孙立成;船舶避碰决策数学模型的研究[D];大连海事大学;2000年

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 黄亚敏;水上交通复杂性测度研究[D];武汉理工大学;2014年

2 黄寅;风流作用下的内河船舶领域模型及应用研究[D];武汉理工大学;2012年

3 赵德斌;黑龙江水系桥区船舶航行问题的研究[D];大连海事大学;2009年

4 张润涛;船舶风流压差的仿真研究[D];大连海事大学;2008年

5 李雄兵;南通港超大型船舶通航能力研究[D];武汉理工大学;2007年

6 刘绍满;内河船舶拥挤水域通过能力的研究[D];大连海事大学;2006年

，

本文编号：612020