新型深吃水干樹(shù)式半潛平臺(tái)頂張緊立管(TTR)概念設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、石油化工產(chǎn)品是一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)原料。近年來(lái),隨著陸地石油的大量開(kāi)采,人們開(kāi)始將目光投向蘊(yùn)含著大量資源的海洋。為了開(kāi)發(fā)海洋油氣資源,人們?cè)O(shè)計(jì)了各種不同的海洋結(jié)構(gòu)物。當(dāng)前,海洋油氣開(kāi)發(fā)逐漸向深水發(fā)展,這一趨勢(shì)對(duì)海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)與分析提出了新的挑戰(zhàn)。
　　然而不管采用何種浮式結(jié)構(gòu)物來(lái)進(jìn)行海洋油氣開(kāi)發(fā),都需要有立管系統(tǒng)來(lái)連接結(jié)構(gòu)物與海底井口。立管在海洋油氣開(kāi)發(fā)中起著重要的作用,然而它同時(shí)卻也是油氣開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)之一。在各種形式

2、的立管之中,頂張緊立管既可用于鉆井、完井、修井,又可用于注水和生產(chǎn)。本文以頂張緊立管(TTR)為例,進(jìn)行立管的整體分析和設(shè)計(jì)工作。主要內(nèi)容包括:
　　(1)運(yùn)用Aqua和Orcaflex軟件來(lái)進(jìn)行新型深吃水半潛式平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)分析。分析該平臺(tái)的頻域特性,計(jì)算在不同海況下該新型平臺(tái)與錨泊系統(tǒng)、立管的耦合運(yùn)動(dòng),獲取平臺(tái)的波頻和低頻時(shí)域運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),作為后續(xù)立管分析的基礎(chǔ)。
　　(2)運(yùn)用Orcaflex軟件來(lái)分析頂張緊立管的頂張力因子、

3、頂張力器剛度對(duì)立管運(yùn)動(dòng)響應(yīng)及受力的影響,結(jié)果表明,頂張力因子對(duì)立管運(yùn)動(dòng)響應(yīng)及受力影響顯著,頂張力器剛度對(duì)立管相對(duì)于平臺(tái)的升沉運(yùn)動(dòng)影響顯著。
　　(3)運(yùn)用Matlab編制程序?qū)崿F(xiàn)進(jìn)化策略算法來(lái)進(jìn)行立管海底端口的布置研究。將自行編制的程序的計(jì)算結(jié)果與Lingo計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果表明,程序能夠有效提高計(jì)算效率。同時(shí),對(duì)于立管數(shù)目較多的情況,提出了采用分組計(jì)算的方法,可以在保證結(jié)果有效性的前提下,顯著減少計(jì)算時(shí)間。
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