可移動平臺下放過程中的運(yùn)動響應(yīng)分析.pdf

1、可移動平臺結(jié)構(gòu)樣式新穎，平臺主體分為上部生產(chǎn)模塊和下部儲油艙模塊的雙層結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)模塊和儲油艙模塊均為四邊形結(jié)構(gòu)，上層生產(chǎn)模塊布置有采油和油氣處理的相應(yīng)設(shè)施，與下層儲油艙模塊通過四根桁架式樁腿連接。平臺可實(shí)現(xiàn)自安裝，大幅節(jié)省投資成本，是開發(fā)邊際油田的最佳選擇。但在下層的儲油艙下放過程中會出現(xiàn)水線面突然減小導(dǎo)致平臺失穩(wěn)的情況，所以需要使平臺通過壓載具有1.4°左右角度的艏傾，在下放儲油艙時(shí)，使上層生產(chǎn)平臺與下層儲油艙之間穿越水面，保證平臺的

2、水線面一直存在，再進(jìn)行下放作業(yè)，以此解決導(dǎo)致平臺失穩(wěn)的問題。所以本文通過對可移動平臺下放過程中的4種典型工況進(jìn)行模型試驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算，來分析儲油艙在下放過程中的運(yùn)動響應(yīng)，具體內(nèi)容如下：
　　針對縮尺比為1:36的可移動平臺模型進(jìn)行水池試驗(yàn)。首先，在靜水中進(jìn)行橫搖和縱搖自由衰減試驗(yàn)，得到平臺在無系泊狀態(tài)下的固有周期和阻尼系數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)。然后，在白噪聲不規(guī)則波條件下，對可移動平臺模型進(jìn)行幅頻響應(yīng)函數(shù)（RAO）試驗(yàn)，測得4種工況下不同浪向

3、角時(shí)平臺的六自由度RAO。
　　應(yīng)用水動力軟件AQWA建立可移動平臺4種工況的數(shù)值模型，以試驗(yàn)獲得的阻尼系數(shù)為依據(jù)，計(jì)算不同浪向角時(shí)平臺的六自由度 RAO，將計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對比，驗(yàn)證數(shù)值模型的正確性。
　　對可移動平臺模型進(jìn)行不規(guī)則波運(yùn)動響應(yīng)試驗(yàn)，試驗(yàn)采用水平系泊方式，環(huán)境條件的模擬僅考慮波浪，在4種工況和5組波浪條件下進(jìn)行時(shí)域模擬，分別得到不同環(huán)境條件作用下0°、34°和90°浪向角條件下，平臺的橫搖、縱搖和垂蕩運(yùn)動響

4、應(yīng)。
　　采用AQWA軟件對試驗(yàn)時(shí)的水平系泊進(jìn)行數(shù)值模擬，計(jì)算4種工況中，在不規(guī)則波作用下0°、34°和90°浪向角時(shí)平臺的運(yùn)動響應(yīng)，其中平臺穿越吃水11m工況選取0°、34°、90°、146°和180°浪向角進(jìn)行計(jì)算。隨后，對可移動平臺水線面恢復(fù)后的狀態(tài)進(jìn)行時(shí)域模擬，驗(yàn)證平臺水線面恢復(fù)后的穩(wěn)定性。
　　針對平臺的橫搖、縱搖和垂蕩運(yùn)動，將數(shù)值計(jì)算統(tǒng)計(jì)結(jié)果和試驗(yàn)值進(jìn)行對比分析，確定數(shù)值計(jì)算時(shí)阻尼系數(shù)選取的正確性；驗(yàn)證使可移動平