應(yīng)用于干式半潛平臺(tái)的TTR設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)分析.pdf

1、近年來隨著社會(huì)的發(fā)展，能源的需求越來越大，人們已把石油開采的重心越來越轉(zhuǎn)向海洋中。而海洋立管是海洋石油開采設(shè)備中的重要組成部分。而頂部張緊式立管（TTR）是油氣開發(fā)必不可少的立管類型。對(duì)于 TTR的研究是一個(gè)復(fù)雜的問題，它與所處的海洋環(huán)境，與土壤的接觸等多個(gè)方面相關(guān)。
　　當(dāng)今頂部張緊式立管應(yīng)用于SPAR平臺(tái)和TLP平臺(tái)，而隨著半潛平臺(tái)的發(fā)展，TTR也可以應(yīng)用于新型干式半潛平臺(tái)，而本文針對(duì)應(yīng)用于干式半潛平臺(tái)的 TTR進(jìn)行以下幾方面

2、的研究：
　　首先，研究了南海1500m水深半潛式干樹深水平臺(tái)TTR的概念設(shè)計(jì)，對(duì)能應(yīng)用TTR的新式半潛平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過加垂蕩板等機(jī)構(gòu)，從保證 TTR可以在半潛平臺(tái)上正常工作。
　　其次，在南海1500m水深半潛式干樹深水平臺(tái)TTR的概念設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，提出新的管中管結(jié)構(gòu)的等效方法。通過分析立管結(jié)構(gòu)的受力控制方程，得到立管受力分析的主要影響參數(shù)。按照軸向剛度、抗彎剛度、立管濕重和液體濕重等效原則，實(shí)現(xiàn)立管力學(xué)性質(zhì)的等效。使用

3、OrcaFlex軟件非線性時(shí)域分析立管遭受的十種典型工況，分別獲得張力和彎矩，依據(jù)管中管結(jié)構(gòu)外管和內(nèi)管的剛度在等效模型中占的比例進(jìn)行分配，計(jì)算在11種工況下TTR的強(qiáng)度，計(jì)算結(jié)果滿足規(guī)范要求。
　　再次，對(duì)TTR進(jìn)行疲勞分析和VIV分析，在分析時(shí)，應(yīng)用等效建模法處理TTR生產(chǎn)立管，將立管截面均分16份，取出其中八個(gè)點(diǎn)，然后分析其疲勞壽命，八點(diǎn)中疲勞壽命最少點(diǎn)，為立管該截面的疲勞壽命。按照生產(chǎn)立管的設(shè)計(jì)的立管疲勞壽命為使用壽命的10

4、倍為標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行校核，看是否滿足疲勞壽命。
　　最后，對(duì)1500米深水半潛式干樹深水平臺(tái)TTR管中管結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的參數(shù)敏感性。分析立管結(jié)構(gòu)的受力控制方程，使用非線性時(shí)域分析軟件OrcaFlex建立管中管結(jié)構(gòu)的有限元模型。分析了生產(chǎn) TTR在正常操作狀態(tài)時(shí)，不同 TTF、不同波高和譜峰周期、外部套管和內(nèi)管之間不同扶正器間距對(duì)立管強(qiáng)度的影響，并根據(jù)API RP2RD規(guī)范校核管中管結(jié)構(gòu)外管和內(nèi)管的應(yīng)力。結(jié)果表明，隨著TTF自1.6增加，外部套