spar平臺上組塊就位過程多浮體結(jié)構(gòu)動力的分析

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1、Spar平臺上組塊就位過程多浮體結(jié)構(gòu)動力分析摘要伴隨著全球?qū)δ茉葱枨罅康闹饾u增加，對于海洋石油的開采也由淺海逐步的走向深海。在南海油田完成浮式平臺安裝作業(yè)不同于淺海作業(yè)，南海環(huán)境惡劣，風(fēng)、浪和流變化載荷對海上吊裝操作產(chǎn)生了極大風(fēng)險。海上吊裝操作過程涉及到起重船和海洋浮式平臺多浮體協(xié)同作業(yè)，安全完成難度頗大。然而海上安裝是深海工程中的重要一環(huán)，也是平臺投入使用前的最后一項重大工程，對石油開采項目的成功完成起到?jīng)Q定性作用。本文對TrussSpar采油平臺上組塊就位安裝過程進行了模型試驗和數(shù)值模擬分析研究。研究主要從深

2、水海上安裝所涉及的關(guān)鍵技術(shù)、多浮體相互作用水動力干擾、海上吊裝試驗技術(shù)、實際工程安裝應(yīng)用四個方面進行展開。具體針對實際工程作業(yè)就位操作階段進行詳細的關(guān)鍵技術(shù)分析，同時以圖解說明的方式描述了工程安裝操作步驟。對于組塊就位操作階段，起重船與深水浮式平臺在小間隙下完成就位作業(yè)，需要考慮起重船與深水浮式平臺兩浮體問的相互擾動，同時還需要考慮起重船與組塊之間的機械耦合運動。在調(diào)研多浮體水動力相互干擾進展的基礎(chǔ)上，計算了小間隙下兩旁靠駁船的水動力系數(shù)，詳細分析了多浮體干擾后的水動力系數(shù)。進行水池試驗，觀察多浮體的運動和就位過

3、程中組塊的運動，試驗測量了兩浮體在規(guī)則和不規(guī)則波條件下的六自由度運動響應(yīng)值，測量了懸停狀態(tài)和就位狀態(tài)兩階段中組塊的運動響應(yīng)值。通過改變試驗波浪的浪向角、譜峰周期、有義波高，分析對組塊、起重船和Spar三體造成的運動影響，同時將仿真值與試驗值比較，驗證模擬的可靠性。以實際工程應(yīng)用為目標(biāo)，選取荔灣某氣田海況為安裝背景，研究不同浪向、波高、周期和風(fēng)速，風(fēng)、浪和流海況作用下，兩浮體的六自由度運動響應(yīng)值和兩浮體間的相對運動響應(yīng)，組塊和深水浮式平臺問的相對運動響應(yīng)。結(jié)果表明，仿真結(jié)果與試驗結(jié)果基本吻合，在考慮組塊和起重船機械

4、耦合，以及多浮體水動力干擾的情況下，對各浮體運動響應(yīng)的預(yù)報具有一定的可靠性。同時對于荔灣實際海況，Spar艉靠起重船布置，浪向角45。和315。為安全的作業(yè)浪向，90。和270。為危險作業(yè)海況。在安全作業(yè)浪向下，有義波高限定應(yīng)小于2m，風(fēng)速應(yīng)小于13m／s，仿真結(jié)果表明就位操作可以平穩(wěn)進行。本文進行的Spar平臺上甲板組塊安裝多浮體相互作用的研究，對海上吊裝作業(yè)的成功完成起到?jīng)Q定性的作用?？梢詾閷嶋H工程方案提供參考，同時也為將來各種深水浮式平臺的安裝提供技術(shù)儲備。關(guān)鍵詞：多浮體；海上吊裝；機械耦合；模型試驗；時域

5、分析Spar平臺上組塊就位過程多浮體結(jié)構(gòu)動力分析AbstractAlongwiththeglobalenergydemandincreasinggradually，theoffshoreoilminingalsomovesgraduallyfromtheshallowseatothedeepsea．IntheoilfieldsofSouthChinaSea，theinstallationofplatformisdifferentfromoffshoreassignments，theenvironmentofSou

6、thChinaSeaisharsh，andthewind，waveandcurrentloadhasaddedgreatriskforthehoistingoperation．Itisdifficulttosafelycompletetheinstallation，astothecooperationofthecranevesselandplatform．Howeveroffshoreinstallationisanimportantpartofthedeepseaproject，andisthelastofsi

7、gnificantengineeringbeforetheplatformisputintouse，andplaysadecisiveroleinsuccessfulcompletionofthepetroleumminingproject．Inthispaper，themodeltestandnumericalsimulationwascarriedoutaboutTrussSparblocksitting。Researchmainlyinvolvedfouraspects，thekeytechnology，m

8、ulti—bodyhydrodynamicinteraction，seahoistingmodeltesttechnicalandpracticalengineeringapplication．Inviewoftheactualproject，thekeytechnologyofthespecificoperationphaseswereanalysisindetail；