新型延伸式張力腿平臺水動力性能研究.pdf

1、隨著全世界的海洋石油工業(yè)發(fā)展不斷走向深海，深水油氣勘探開發(fā)引起了越來越多的關(guān)注。目前，中國在近海石油和天然氣工程領(lǐng)域的發(fā)展正處于由淺水到深水的轉(zhuǎn)型階段，對海洋資源儲量豐富的南海區(qū)域進行深水油氣資源的勘探開發(fā)已刻不容緩。海洋平臺是海上油氣資源開發(fā)的必備武器，在淺水區(qū)域中，常見的海洋平臺有固定式平臺和自重式平臺，但隨著工作水深不斷加大，其建造成本也隨之迅速增長。在這種情況下，能適應(yīng)較深工作水深的移動式平臺備受關(guān)注。在眾多移動式平臺中，張力腿

2、平臺憑借其優(yōu)越的運動性能和穩(wěn)定性以及適應(yīng)工作水深范圍大等突出優(yōu)勢，在國際上獲得了普遍的發(fā)展，已成為世界各地海洋油氣行業(yè)深水平臺的主要形式之一。針對于我國南海海域的環(huán)境條件，延伸式張力腿平臺在張力腿平臺的眾多結(jié)構(gòu)型式當中占有較大優(yōu)勢。
　　本文最初對延伸式張力腿平臺的研究現(xiàn)狀和結(jié)構(gòu)特征進行了簡單的介紹，結(jié)合傳統(tǒng)的延伸式張力腿平臺的結(jié)構(gòu)型式，以承繼其優(yōu)點修正其缺點為設(shè)計思路，提出一種全新型式的延伸式張力腿平臺。通過浮箱與延展結(jié)構(gòu)的一體

3、化設(shè)計，減少了平臺的模塊數(shù)量和焊縫數(shù)量，降低了平臺的建造周期和建造成本，提高了延展結(jié)構(gòu)的抗疲勞性和安全可靠性。
　　然后，本文對提出的新型延伸式張力腿平臺在頻域內(nèi)的水動力特性展開了研究。選用DNV公司的SESAM軟件中WADAM水動力分析模塊，考慮張力腿的附加剛度，計算了平臺運動的固有周期和水動力參數(shù)以及平臺在不同方向波浪荷載作用下的運動響應(yīng)函數(shù)等。通過調(diào)整平臺主尺度，改善了其艏搖性能。此外，還探究了立柱間距、張力腿剛度、預(yù)張力以

4、及張力腿數(shù)量對新型平臺頻域運動性能的影響。
　　最后，考慮中國海南多種環(huán)境荷載與新型平臺運動的耦合關(guān)系，在SESAM軟件中的Deep C時域模塊里，建立平臺全耦合運動系統(tǒng)的數(shù)值計算模型，計算新型平臺在風、浪、流等環(huán)境荷載聯(lián)合作用和系泊系統(tǒng)的非線性作用下在時域內(nèi)的運動響應(yīng)情況，獲得新型半臺在時域內(nèi)的運動響應(yīng)時程、張力腿的張力時程與張力極值等。
　　從計算結(jié)果可以得出結(jié)論:新型延伸式張力腿平臺運動的固有周期在規(guī)范要求范圍內(nèi)，其水