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《半潛式鉆井平臺動力定位推力系統(tǒng)理論設(shè)計及模型試驗(yàn)研究.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要半潛式鉆井平臺動力定位推力系統(tǒng)理論設(shè)計及模型試驗(yàn)研究摘要隨著我國深海石油開采事業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)船舶與海洋工程定位系統(tǒng)顯然已經(jīng)不能滿足深海鉆井平臺正常作業(yè)的需求，而新型的動力定位系統(tǒng)不受水深等條件的制約，成為近年來開發(fā)深海石油的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文以一座半潛式鉆井平臺動力定位推力系統(tǒng)理論設(shè)計及模型試驗(yàn)研究中心，根據(jù)對鉆井平臺所受風(fēng)浪流外載荷的理論計算和模型試驗(yàn)研究(縮尺比1:50)結(jié)果，進(jìn)行動力定位推力系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，并開展推力系統(tǒng)的模型試驗(yàn)研究，探討了應(yīng)用于動力定位推力系統(tǒng)的設(shè)計方法，引入了帶有動力定位推力
2、系統(tǒng)的半潛鉆井平臺動態(tài)時域模擬方法。本文介紹了動力定位系統(tǒng)的組成和工作原理，包括位置測量系統(tǒng)，推力系統(tǒng)，控制系統(tǒng)等。為獲取準(zhǔn)確的環(huán)境載荷資料以供推力系統(tǒng)設(shè)計和分析所用，對半潛式平臺進(jìn)行了動力定位外載荷計算，并進(jìn)行了流載荷和二階波浪漂移力測量的模型試驗(yàn)；考慮到試驗(yàn)的硬件條件，設(shè)計帶有動力定位推力系統(tǒng)的深水半潛式平臺模型試驗(yàn)，并對數(shù)值模擬和模型試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析和評價；根據(jù)已經(jīng)設(shè)計的推力系統(tǒng)和相關(guān)參數(shù)，對配有動力定位系統(tǒng)的半潛鉆井平臺在設(shè)計海況和南海一年一遇海洋環(huán)境下進(jìn)行動態(tài)時域模擬，檢驗(yàn)了動力定位推力系統(tǒng)工作的可靠性，為動力定位推
3、力系統(tǒng)的設(shè)計和評估提供了重要的借鑒。關(guān)鍵詞：半潛鉆井平臺，動力定位推力系統(tǒng)，外干擾力，動態(tài)時域模擬，動力定位能力上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論第一章緒論[1,2]1.1課題研究背景石油能源問題已經(jīng)成為關(guān)系國計民生的重大議題。國家發(fā)改委有關(guān)人士表示，2007年我國的石油消費(fèi)量將達(dá)到3.5億噸，高于2006年3.4億噸的年消費(fèi)量。有數(shù)據(jù)表明，我國原油消費(fèi)年均消費(fèi)自2000年以來每年增速都超過8%。2003年，我國石油消費(fèi)達(dá)到2.74億噸，超過日本，成為僅次于美國的世界第二大石油消費(fèi)國。預(yù)計到2020年改數(shù)字將達(dá)到4.5億噸。與消
4、費(fèi)的增加相反，國內(nèi)石油的生產(chǎn)增速卻相對緩慢。據(jù)國土資源部資料顯示，近年來的我國石油產(chǎn)量增幅維持在1.5-2%。石油消費(fèi)的快速增加與產(chǎn)量增速的相對滯后使我國的石油對外依存度也在加大。在1996年之前，我國還是一個石油凈出口國，但2006年的石油進(jìn)口依存度已接近50%。伴隨中國石油進(jìn)口依存度不斷上升的是油價上漲。2003年時，國際油價還處在25美元/桶左右，到了2006年，油價已達(dá)到65美元/桶，平均每年的增幅在10美元上下。2007年下半年的油價甚至接近過100美元/桶。巨額的消費(fèi)量和處于高位運(yùn)行的油價給石油資源的勘探開發(fā)帶來了嚴(yán)
5、峻的挑戰(zhàn)。我國陸上含油氣盆地主力油田大部分已有30多年的開采歷史，多數(shù)油田原油采出程度高達(dá)70%，進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)量的空間十分有限。占地球面積71%的海洋逐漸成為油氣資源開發(fā)的重要戰(zhàn)場。據(jù)估計，海底石油儲量約為1350億噸，占世界總儲量的2/3；天然氣儲量約140萬億立方米，約占世界總儲量的30％，而且新的油氣田還在不斷地發(fā)現(xiàn)中。因此，海洋豐富的油氣儲量以及陸上油氣資源的日益枯竭和世界能源危機(jī)的逐漸加劇，使得未來世界油氣需求的增長將在越來越大的程度上由海上開采來滿足。目前，世界上已探明的海洋石油儲量80%以上在水深500m以內(nèi)，而全
6、部海洋面積中90％以上的水深在200m至6000m之間，大量的海域面積還有待探明。由于淺海和中等深度海域（500米以內(nèi)）的海洋石油開發(fā)技術(shù)已經(jīng)日趨成熟和完善，以及當(dāng)今世界大部分地區(qū)的淺海油氣資源已日趨減少，因而深海和超深海（500～3000米）油氣的開發(fā)越來越成為海洋開發(fā)的熱點(diǎn)和必然趨勢。據(jù)國外權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測，未來世界油氣總儲量的44％將來自海洋的深水區(qū)。我國是沿海國家，擁有漫長的海岸線以及300多萬平方公里的遼闊海域，蘊(yùn)藏著豐富的海底油氣資源，其中尤以海域面積最大的南海為最。經(jīng)初步估計，南海的石油地質(zhì)儲量石油為1050億桶，天然
7、氣2000萬億立方米，屬世界四大海洋油氣聚第1頁第一章緒論上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文集中心之一，且大都以深水油氣田為主。經(jīng)初步估計，南海的石油地質(zhì)儲量石油為1050億桶，天然氣2000萬億立方米，屬世界四大海洋油氣聚集中心之一，且大都以深水油氣田為主。其中最有潛力的含油氣盆地為曾母暗沙盆地、萬安盆地、南徽盆地和東納土納盆地等。我國政府及有關(guān)單位已經(jīng)意識到深海油田勘探開發(fā)的重要性和緊迫性。作為中國海洋石油開發(fā)先驅(qū)的中國海洋石油總公司(CNOOC)正在斥巨資著手建造首座深水特大型裝備——中國海油深水半潛式鉆井平臺，其最大作業(yè)水深達(dá)30
8、00米，最大鉆井深度可達(dá)12000米。整個項(xiàng)目總投資額約為45億元，是中國海油深水裝備戰(zhàn)略中的重要組成部分。CNOOC擬采用與國外海洋平臺設(shè)計公司共同研發(fā)設(shè)計的思路，一方面加緊對此深海半潛式鉆井平臺的設(shè)計制造，使我國早日真正向深海進(jìn)軍，其中知識產(chǎn)權(quán)歸中方所有；一
