浅析半潜式钻井平台的模型试验

半潜式钻井平台具有抗风浪能力强、甲板面积和可变载荷大、适应水深范围广、钻机能力强和具有多种作业功能等特点。但由于其所处的海洋作业环境和地质条件恶劣,浮式生产系统技术复杂、投资巨大、风险极高。因此,如何正确地获得其在严酷海洋环境下的运动、受力以及甲板是否上浪等技术性能十分重要,这些性能参数是决定和设计半潜式钻井平台结构、总体布置及其动力定位、系泊系统等相关系统的重要依据。本论文通过对水池模型试验数据进行分析分析,确定该船型在一定的环境条件下的水动力数据、运动响应、定位等数据是否满足设计要求。     

风浪联合作用下深水半潜式平台运动响应模型试验研究

以一座工作水深为1 500 m的深海半潜式钻井平台为例,采用混合模型试验技术,对其在400 m等效截断水深锚泊系统系泊下进行模型试验研究,缩尺比取为1∶100,分别进行了静水试验、规则波以及不规则波试验.对比数值计算结果与试验结果,对平台的运动响应进行研究分析.     

基于可燃冰开发的深吃水半潜式平台水动力性能分析

以应用于1 500 m作业水深的深吃水半潜式平台为研究对象,通过水池模型试验对水动力性能进行深入研究,并且与某典型浅吃水半潜式平台进行对比。结果表明,深吃水半潜式平台纵摇、横摇和垂荡固有周期显著短于传统浅吃水平台,在波频范围内前者运动响应大幅减小,在作业海况下最大摇摆运动为1.54°、最大水平运动为13.12 m,具有良好的运动性能,能够满足深海可燃冰开发的工程需求。     

半潜式钻井平台系统VRML仿真关键技术研究

为深入研究半潜式钻井平台结构和功能,建立其仿真系统具有重要意义.按照实际比例建立了钻井平台、钻机井架、绞车、天车、顶驱、游车等的零件及其装配体三维模型,并装配出钻井平台系统模型.在此基础上,研究了半潜式平台系统仿真技术中虚拟现实下VRML文件优化,采用了预优化处理、基于面片数的优化、基于节点复用的优化、基于数据精度的优化以及基于文件压缩的优化等不同的优化技术,设计出半潜式深水钻井平台系统VRML虚拟仿真模型以及系统完整总体结构.     

“南海2号”半潜式钻井平台深水改造方案运动响应和波浪荷载分析

对"南海2号"半潜式钻井平台的一种改装方案的运动响应和波浪荷载进行计算与分析,结果表明按该方案改造后,"南海2号"半潜式钻井平台的运动响应性能优良,适于在我国南海深水域工作.     

3000米深水半潜式钻井平台运动性能研究

应用SESAM程序系统研究了4种深水半潜式钻井平台的运动性能。首先建立深水半潜式钻井平台的三维水动力模型,然后采用Morison公式和势流理论相结合的方法进行计算分析,获得了半潜式钻井平台运动响应的传递函数和固有周期。在此基础上,结合我国南海海况资料,应用频域分析法对深水半潜式钻井平台运动响应进行了短期预报。研究结果对深水半潜式钻井平台船型的选择有参考意义。     

半潜式起重拆解平台快速排载特性仿真

针对半潜式起重拆解平台快速排载系统的排载方式,提出压力聚集排载法和压力平衡排载法两种方案,建立快速排载系统的数学模型,在SimuWorks仿真环境中搭建仿真模型,对双机起吊0?4 200 t起重工况进行仿真试验.分析两种排载方式下立柱排载舱内空气压力、液位和海水流量的变化情况,比较两种排载方式的优劣.结果表明:在排载时...     

半潜式钻井平台拖航阻力数值分析

半潜式钻井平台是深海油气资源勘探开发的重要装备。因油田内短距离拖航需要,某半潜式钻井平台可能遇到深吃水拖航工况。在此工况下,平台吃水12.5m,浮箱、横撑整体及部分立柱将位于水面以下并引起拖航阻力。采用FLUENT计算了某半潜式钻井平台深吃水拖航工况下的拖航阻力,并与浅吃水拖航工况拖航阻力进行比较。结果表明:拖航速度为2m/s时,该平台深吃水拖航阻力约为1 000kN,其中浮箱约占50%,立柱和横撑各占约25%;深吃水拖航阻力约为浅吃水拖航阻力的2～3倍。研究结果可为今后半潜式钻井平台的船型设计提供参考。     

深水半潜式平台垂荡运动计算研究

势流理论对水的粘性的忽略以及半潜平台的小水线面特性,导致计算的垂荡运动幅值在共振频率附近远大于实际运动幅值。基于考虑水的粘性对平台运动的影响,将粘性阻尼系数引入刚性浮体波浪诱导运动计算方程的粘性系数矩阵,对半潜平台垂荡运动进行预报。运用此方法以某型深水半潜式平台为例进行计算,将计算结果和试验结果进行对比,对比结果表明该方法可以在不需要加入人工阻尼的前提下有效预报半潜式平台在共振区的垂荡运动。     

变水深地形下半潜式生产生活平台系泊性能

综合考虑地形条件的影响,针对半潜式生产生活平台及其系泊系统开展数值计算和模型试验,对平台在不同海况下的运动响应、系泊力等结果进行对比分析,验证平台系泊系统的安全性。研究结果一方面可为系泊系统的进一步优化提供数据基础,另一方面可为平台的实际工程应用提供理论和技术支撑。     

半潜式平台横装干拖运输结构强度分析

为保证半潜式平台远洋干拖过程中平台及垫木的结构安全,采用水动力软件对半潜船及半潜式平台整个系统进行运动响应分析并组合4种典型工况,采用有限元软件对半潜式平台及垫木进行结构强度分析。计算结果表明,在满足设计的最大有义波高条件下,半潜式平台及垫木的结构强度满足规范要求。半潜船载运半潜式平台在设计的最大有义波高的海况指导下航行,顺利完成该航次任务,验证技术的可靠性,为保证半潜船装载类似超大型货物的结构安全性提供一定的参考价值。     

半潜式起重拆解平台联合排载策略

针对半潜式起重拆解平台的排载作业需求,提出水泵与空压机相结合的联合排载方式。建立排载系统的数学模型,在SimuWorks仿真环境中搭建仿真模型,对双机起吊0~4 200 t典型起重工况进行仿真试验。分析联合排载方式下立柱压载舱内空气压力、液位和海水流量的变化情况,比较空压机快速排载、水泵排载、联合排载等3种方式的优劣。仿真试验结果表明,联合排载法能更好地兼顾平台稳性、安全性与快速性。     

半潜式平台在码头防台风中的风载荷计算方法

为确保半潜式平台在码头防台风系泊时得到更精确的风载荷,以得到合理的系泊布置方式,以2座半潜式平台为研究对象,采用美国石油协会(API)规范、挪威石油标准化组织(NORSOK)规范和国内《港口工程荷载规范》中风载荷经验公式进行精细的理论计算,将其结果与精细模型和简化模型的风洞试验结果进行比较,分析得到各经验公式设计的冗余...     

水深对半潜式平台运动响应及设计波的影响

该文采用Morison方程和绕射理论相结合的方法,在不同水深情况下运用挪威船级社开发的SESAM程序,对半潜式海洋平台进行了水动力分析。依据有条件的建模方法（CMA）和一次逆可靠度方法（IFORM）确定百年一遇波高一周期的等概率曲线,设计了一组百年一遇波浪海况,用于平台进行水动力分析和短期预报。对某半潜式平台在不同水深下进行了运行响应分析和纵向剪切力等六个波浪载荷分析预报,计算了平台结构极限强度分析的设计波。     

三立柱大型半潜式生产储卸油平台设计

针对中国南海典型深水油气田开采,结合陵水17-2深水油气田开发工程项目,提出一种三立柱高效大型半潜式生产储卸油平台新船型概念,具有2万t上部组块有效载荷和2万m3原油储油功能。该三立柱深水半潜式生产储卸油平台与目前四立柱半潜式生产平台船型相比,减少1组立柱-浮箱-锚链,采用大跨度三角形桁架式轻型甲板设计和自主研发油水置换高效储油技术,有效载荷比显著提高,可以大幅降低平台建造与安装工程总成本,为南海深水油气田开发提供一种高效低成本的技术解决方案。     

基于DNN的半潜式平台系统稳定性预测模型

针对半潜式平台系统故障警报信号频发、系统运行稳定性差等问题,基于半潜式平台工作信号点位数据集研究影响半潜式平台稳定运行的重要因素。基于这些影响因素采用机器学习、深度学习算法构建基于深度神经网络（Deep Neural Network,DNN）的平台系统稳定性预测模型,该模型的曲线下面积（Area Under Curve,AUC）得分较逻辑回归、K近邻查询、支持向量机、朴素贝叶斯等传统机器学习模型的AUC得分提高1.0%~16.0%、准确率提高3.0%~25.6%,表明DNN模型具有较好的拟合能力和泛化能力,可以用于工业实践。