灾害环境下深海立管的安全性评估
发布时间：2022-01-25 18:58
随着现代化工业进程的发展,油气资源的消耗需求越来越大,能源已成为制约我国经济发展的一个关键因素。我国南海蕴藏着丰富的油气资源,但由于水深限制尚未得到很好地开发利用。加快我国南海深水油气开发,对我国经济发展至关重要。作为深水油气勘探开采设备的关键组成部分,深海立管系统在钻井、采油等作业方面起着不可或缺的作用。深海立管由于其细长的结构特点,在各种复杂环境载荷的作用下极易发生失效情况。立管一旦损坏,不仅会造成很大的经济损失,还可能由于油气泄露引起严重的次生灾害,因此立管结构安全性一直是深水油气资源开发项目研究的重点。关于海洋立管的设计,规范一般只考虑百年一遇海况下的极端情况。因此,对于我国南海可能出现的超过百年一遇下的灾害性海况,需要进行相应强度计算以评估该海域平台立管的结构安全性。本文首先借助挪威船级社的DeepC软件,进行全系统耦合分析获得浮式平台在灾害海况下的运动响应,然后通过软件ABAQUS建立深海立管的有限元分析模型,考虑平台随机运动以及波浪、流等环境载荷的联合作用,计算深海立管在灾害海况下的随机结构动力响应,最后根据广义极值理论对随机结果数据进行极值提取拟合,并与相应规范中的许用...
【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】：109 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
TLP平台顶部张紧立管布局示意图
图 2-2 TLP 平台顶部张紧立管布局示意图Fig.2-2 the Layout Diagram of TLP Top-Tensioned Riser表 2-8 耦合分析模型中不同立管几何参数和属性情况Tab.2-8 the Geometry and Property Characteristics of Different Risers in Coupling Model属性 生产立管 P 注水立管 W 钻井立管 D外径（m） 0.34 0.34 0.53线密度（kg/m） 225.2 225.2 443.7水动力半径（m） 0.34 0.34 0.53法向流力系数 1.2 1.2 1.2切向流力系数 0 0 0法向附加质量系数 1.0 1.0 1.0切向附加质量系数 0 0 03) TLP 平台耦合分析模型和结果TLP 平台、张力腿和立管组模型如图 2-3 所示。通过 DeepC 软件，建立包环境模型在内的 TLP 平台全系统耦合分析模型如图 2-4 所示。
图 2-2 TLP 平台顶部张紧立管布局示意图Fig.2-2 the Layout Diagram of TLP Top-Tensioned Riser表 2-8 耦合分析模型中不同立管几何参数和属性情况Tab.2-8 the Geometry and Property Characteristics of Different Risers in Coupling Model属性 生产立管 P 注水立管 W 钻井立管 D外径（m） 0.34 0.34 0.53线密度（kg/m） 225.2 225.2 443.7水动力半径（m） 0.34 0.34 0.53法向流力系数 1.2 1.2 1.2切向流力系数 0 0 0法向附加质量系数 1.0 1.0 1.0切向附加质量系数 0 0 03) TLP 平台耦合分析模型和结果TLP 平台、张力腿和立管组模型如图 2-3 所示。通过 DeepC 软件，建立包环境模型在内的 TLP 平台全系统耦合分析模型如图 2-4 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]深水浮式系统耦合分析方法研究[J]. 余建星,张中华. 海洋技术. 2009(01)
[2]Nonlinear Dynamic Analysis of Deepwater Drilling Risers Subjected to Random Loads[J]. 畅元江,陈国明,孙友义,许亮斌,彭朋. China Ocean Engineering. 2008(04)
[3]海洋立管涡激振动计算方法进展[J]. 秦延龙,王世澎. 中国海洋平台. 2008(04)
[4]平台运动下深水钻井隔水管非线性动力响应研究[J]. 王腾,张修占,朱为全. 海洋工程. 2008(03)
[5]海中输流立管涡激振动试验研究及疲劳寿命分析[J]. 郭海燕,董文乙,娄敏. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2008(03)
[6]加快中国深海油气资源的经济开发[J]. 张位平. 国际石油经济. 2007(10)
[7]SPAR平台立管相互碰撞的有限元分析[J]. 陈云水,王德禹. 振动与冲击. 2007(09)
[8]导向架隔水管在波流联合作用下的非线性动力响应[J]. 畅元江,陈国明,许亮斌. 中国石油大学学报(自然科学版). 2006(05)
[9]海洋结构物中典型圆管构件的碰撞损伤研究[J]. 邵炎林,何炎平. 中国海洋平台. 2006(01)
[10]隔水套管波流联合作用下非线性动力响应[J]. 唐友刚,谷家扬,左建立,闵建琴. 应用数学和力学. 2005(08)
硕士论文
[1]水下立管载荷与运动计算分析[D]. 王丹丹.大连理工大学 2006
本文编号：3609044
【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】：109 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
TLP平台顶部张紧立管布局示意图
图 2-2 TLP 平台顶部张紧立管布局示意图Fig.2-2 the Layout Diagram of TLP Top-Tensioned Riser表 2-8 耦合分析模型中不同立管几何参数和属性情况Tab.2-8 the Geometry and Property Characteristics of Different Risers in Coupling Model属性 生产立管 P 注水立管 W 钻井立管 D外径（m） 0.34 0.34 0.53线密度（kg/m） 225.2 225.2 443.7水动力半径（m） 0.34 0.34 0.53法向流力系数 1.2 1.2 1.2切向流力系数 0 0 0法向附加质量系数 1.0 1.0 1.0切向附加质量系数 0 0 03) TLP 平台耦合分析模型和结果TLP 平台、张力腿和立管组模型如图 2-3 所示。通过 DeepC 软件，建立包环境模型在内的 TLP 平台全系统耦合分析模型如图 2-4 所示。
图 2-2 TLP 平台顶部张紧立管布局示意图Fig.2-2 the Layout Diagram of TLP Top-Tensioned Riser表 2-8 耦合分析模型中不同立管几何参数和属性情况Tab.2-8 the Geometry and Property Characteristics of Different Risers in Coupling Model属性 生产立管 P 注水立管 W 钻井立管 D外径（m） 0.34 0.34 0.53线密度（kg/m） 225.2 225.2 443.7水动力半径（m） 0.34 0.34 0.53法向流力系数 1.2 1.2 1.2切向流力系数 0 0 0法向附加质量系数 1.0 1.0 1.0切向附加质量系数 0 0 03) TLP 平台耦合分析模型和结果TLP 平台、张力腿和立管组模型如图 2-3 所示。通过 DeepC 软件，建立包环境模型在内的 TLP 平台全系统耦合分析模型如图 2-4 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]深水浮式系统耦合分析方法研究[J]. 余建星,张中华. 海洋技术. 2009(01)
[2]Nonlinear Dynamic Analysis of Deepwater Drilling Risers Subjected to Random Loads[J]. 畅元江,陈国明,孙友义,许亮斌,彭朋. China Ocean Engineering. 2008(04)
[3]海洋立管涡激振动计算方法进展[J]. 秦延龙,王世澎. 中国海洋平台. 2008(04)
[4]平台运动下深水钻井隔水管非线性动力响应研究[J]. 王腾,张修占,朱为全. 海洋工程. 2008(03)
[5]海中输流立管涡激振动试验研究及疲劳寿命分析[J]. 郭海燕,董文乙,娄敏. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2008(03)
[6]加快中国深海油气资源的经济开发[J]. 张位平. 国际石油经济. 2007(10)
[7]SPAR平台立管相互碰撞的有限元分析[J]. 陈云水,王德禹. 振动与冲击. 2007(09)
[8]导向架隔水管在波流联合作用下的非线性动力响应[J]. 畅元江,陈国明,许亮斌. 中国石油大学学报(自然科学版). 2006(05)
[9]海洋结构物中典型圆管构件的碰撞损伤研究[J]. 邵炎林,何炎平. 中国海洋平台. 2006(01)
[10]隔水套管波流联合作用下非线性动力响应[J]. 唐友刚,谷家扬,左建立,闵建琴. 应用数学和力学. 2005(08)
硕士论文
[1]水下立管载荷与运动计算分析[D]. 王丹丹.大连理工大学 2006
本文编号：3609044
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