水上软刚臂单点系泊系统安装思路与实践

"海洋石油113"单点系泊系统是目前我国首例自主完成安装和连接的最大的塔架式水上软刚臂单点系泊系统。文章从单点系泊上部结构的安装、软刚臂的安装、浮式生产储/卸油装置的连接安装等方面,论述了"海洋石油113"FPSO单点系泊系统的安装思路和实践。     

软刚臂横摆机理及减振方法研究

浅水软刚臂作为单点系泊方式的一种,在长期的交变荷载作用下会产生疲劳问题。根据浅水软刚臂形式的特点,确定监测信息,设计监测方案。在实际监测中发现,软刚臂结构会发生垂直于船体的横向摆动现象。基于第一类全椭圆积分,建立了软刚臂在大幅度摆动下的横摆理论方程。采用TLD子结构模型试验的方法,对软刚臂减振进行了初步的研究。结果表明,采用适当的水深和重量进行TLD调制,对软刚臂减振效果可达80%以上。     

未满载压载水的单点系泊软刚臂纵向静刚度

针对单点系泊软刚臂未满载压载水的非正常情况，建立软刚臂纵向静回复力矩模型和计算方法。当水舱未满载压载水时，水会随软刚臂的纵向转动在水舱内流动，使软刚臂质心发生变化。计算结果表明，软刚臂纵向静回复力矩随转角变化曲线与相同质量下固定质心情况的曲线有较大差异，并且载水量越小二者差异越大，随着载水量逐渐增大，二者的差异越来越小，最终趋于一致。     

秦皇岛32-6油田单点系泊系统的特点

秦皇岛32-6油田单点系泊系统是一种系泊塔软刚臂结构。该系统可以系泊储油15万t的浮式生产储油装置,并提供浮式生产储油装置与油田内6个井口平台间的油水通道。单点系泊系统的电滑环将浮式生产储油装置主电站发出的10.5 kV的高压电送往各个井口平台。单点系泊系统包括一个固定于海底的系泊塔和连接浮式生产储油装置与系泊塔旋转甲板的软刚臂。该系统可以在100年一遇环境条件下保持浮式生产储油装置随风浪方向变化,实现绕系泊塔自由旋转。     

秦皇岛32-6油田单点系泊系统的特点

秦皇岛32-6油田单点系泊系统是一种系泊塔软刚臂结构.该系统可以系泊储油15万t的浮式生产储油装置,并提供浮式生产储油装置与油田内6个井口平台间的油水通道.单点系泊系统的电滑环将浮式生产储油装置主电站发出的10.5 kV的高压电送往各个井口平台.单点系泊系统包括一个固定于海底的系泊塔和连接浮式生产储油装置与系泊塔旋转甲板的软刚臂.该系统可以在100年一遇环境条件下保持浮式生产储油装置随风浪方向变化,实现绕系泊塔自由旋转.     

FPSO单点系泊监测系统设计与应用

回顾了我国渤海、南海单点系泊系统应用现状,通过典型单点系泊系统事故分析,总结了FPSO单点系泊系统失效原因和关键风险点。以我国常用的软刚臂式和内转塔式2种单点系泊系统为例,分别建立了包括海洋环境、FPSO水动力性能和系泊系统受力等信息在内的单点系泊监测系统,可为作业者提供决策支持;通过对比系泊系统现场工作性能与设计指标测量数据,可验证系统设计的优劣,为今后设计提供改进意见。目前"海洋石油113"、"海洋石油112"FPSO均已安装单点系泊监测系统,为油田安全生产提供了重要支持。     

单点系泊系统快速修复技术

单点系泊是FPSO最为常用的系泊方式,保持单点的完整性对于FPSO安全以及整个油田的生产至关重要。文章以海洋石油102单点修复项目为例,详细论述水上软刚臂单点组成、单点坏损情况、修复策略、单点系泊头修复、海缆修复以及YOKE修复等关键技术。海洋石油102单点修复项目涉及的难题和创新将为今后类似单点系泊系统完整性管理以及单点快速修复提供良好的借鉴。     

浮式生产储油卸油装置单点系泊系统综述

针对国内浮式生产储油卸油装置FPSO单点系泊系统进行了系统的综述。分别介绍了悬链式系泊系统(CALM)、单锚腿系泊系统(SALM)、塔式软刚臂系泊系统(SYS)、外转塔式系泊系统(ETM)和内转塔式系泊系统(ITM),并展望了FPSO在我国深水海洋油气资源开发中的应用。     

秦皇岛32-6油田单点系泊系统的安装和连接

秦皇岛32—6油田的单点系泊系统包括常规的导管架、上部结构、软刚臂、系泊支架和传输系统。导管架、上部结构和软刚臂分别是用浮吊吊装的。系泊支架是运到大连造船新厂后,用船坞龙门吊吊装在浮式生产储油装置的艏楼甲板上;浮式生产储油装置和单点系泊之间的海上连接,则是用浮吊、拖轮和各种绞车完成的。     

秦皇岛32-6油田单点系泊系统的安装和连接

秦皇岛32-6油田的单点系泊系统包括常规的导管架、上部结构、软刚臂、系泊支架和传输系统.导管架、上部结构和软刚臂分别是用浮吊吊装的.系泊支架是运到大连造船新厂后,用船坞龙门吊吊装在浮式生产储油装置的艏楼甲板上;浮式生产储油装置和单点系泊之间的海上连接,则是用浮吊、拖轮和各种绞车完成的.     

基于实测波频数据的海洋核动力平台多体动力特性评估

基于现有的渤海浮式生产储卸油装置（Floating Production Storage and Offloading,FPSO）实测数据,开展海洋核动力平台（Marine Nuclear Power Platform,MNPP）定位系统多体动力特性分析。建立MNPP定位系统的多刚体动力学模型,通过MNPP与渤海某FPSO的响应幅值算子（Response Amplitude Operator,RAO）,计算FPSO船体实测数据与MNPP响应的比例系数;根据FPSO船体实测数据计算MNPP 六自由度数据,并采用经验模态分解（Empirical Mode Decomposition,EMD）方法保留原始数据的波频成分,在此基础上计算定位系统的系泊回复能力和各铰节点的受力行为。通过与FPSO软刚臂系泊系统受力状态进行对比分析,验证MNPP定位系统在实测海况下设计的合理性。可为MNPP系泊结构设计和安全运行提供科学的分析手段。     

基于Abaqus的合成纤维缆动刚度特性

基于Abaqus的AQUA模块，分析外激励作用下合成纤维缆的动力特性。使用Abaqus中UMAT子程序模拟缆索的动刚度特性。以水深为1 500 m的深水绷紧式系泊系统为研究对象，分别对其进行静刚度和动刚度计算，比较2种情况下缆索张力的变化。传统缆索张力算法认为整根缆的张力与刚度相同，分别以缆首端和尾端为研究对象，比较其动张力与动刚度的区别，说明在采用传统算法计算时存在误差。分析自重和海流力对缆索张力和动刚度的影响，发现自重和海流力在张力计算中不可忽略。分析外激励幅值和周期变化对缆索张力和动刚度的影响，结果表明张力峰值随外激励幅值的增大而增大，缆索张力和动刚度周期随外激励周期的变化而变化。     

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。     

内孤立波作用下深水锚泊平台-隔水管耦合系统动力学特性

中国南海内孤立波自然环境频发,内孤立波下深水锚泊平台-隔水管系统动力学失效风险高,为此建立了内孤立波下的深水锚泊平台-隔水管耦合系统动力学模型及分析方法,开发了深水锚泊平台-隔水管耦合系统动力学求解器,开展内孤立波下深水锚泊平台-隔水管耦合系统动力学特性分析,识别内孤立波下深水锚泊平台与隔水管系统的动力响应、耦合作用规律以及隔水管系统安全弱点。结果表明,在内孤立波作用下深水锚泊平台向内孤立波传播方向运动,当内孤立波波峰到达平台中心位置时锚泊平台的偏移达到最大,然后锚泊平台逐渐向初始平衡位置运动并最终趋于稳定;内孤立波促使隔水管系统顶部向内孤立波传播方向偏转,导致隔水管系统对锚泊平台运动产生一定的促进作用;当锚泊平台位移最大时隔水管系统关键参数响应值最大,但隔水管系统上球铰转角峰值时间有一定的滞后性,下挠性接头转角是内孤立波下的深水钻井隔水管系统安全弱点。     

极端载荷下半潜式平台系泊方法及性能对比

以某深水半潜式平台为研究对象,针对1 400 m 工作水深的12点系泊系统,采用时域耦合分析方法对比分析南海某设计工况下张紧式系泊与悬链线式系泊平台的运动响应和系泊缆动力特性,进而研究极端载荷作用下受力最大的系泊缆断裂时二者的变化情况。结果表明：与悬链线式系泊相比,无论是完整状态抑或是破断状态,张紧式系泊均具有更好的系泊性能,但聚酯缆材料的刚度非线性程度较大。分析结果可为系泊系统的设计与选择提供参考。     

水下转塔单点系泊卡钳基座焊缝应力分析

为分析南海某水下转塔单点基座焊缝在操作工况下的应力分布,基于水动力系泊软件计算单点系泊力,对单点基座焊缝进行有限元数值分析,通过其与焊缝应力应变监测数据的对比,讨论单点基座和甲板变形的不协调性对焊缝应力分布的影响,以期为单点卡钳基座结构设计的改善提供经验和技术支持。     

极端波浪条件下浅水系泊线张力陡增及应对方案

针对浅水条件下系泊刚度过大、在极端海况下容易出现系泊线张力陡增的问题,采用数值计算方法,研究系泊线张力陡增成因,分析2种水深下系泊线躺底段长度变化对半潜式平台最大水平偏移和系泊线最大张力的影响,并考虑海床参数对系泊系统响应特征的影响。结果表明：在浅水系泊中,系泊刚度过大及强非线性是导致系泊线张力陡增的重要原因;增加系泊线躺底段长度、减小系泊线轴向刚度,可有效改变和优化系泊系统水平方向总刚度,减小系泊线张力陡增幅值。优化系泊线躺底段长度的方案可用于浮式平台的浅水系泊系统。     

“南海挑战”号FPS系泊系统延寿强度性能评估

参考最新的行业推荐做法和船级社规范,对“南海挑战”号系泊系统延寿强度评估中的一些做法进行介绍,并进行强度性能评估,包括平台的位移响应和系泊系统的张力载荷,结果表明:系泊系统现有部分锚腿张力不能满足规范校核要求,平台位移在某些方向上超过限制要求。针对系泊系统现状提出几点改进建议。此次评估获得的经验对其他类似系泊系统延长寿命项目具有一定的借鉴意义。     

针对边际油田开发的简易单锚腿单点系泊系统研究

单点系泊系统因其投资小、易于回收、施工简便、工期较短,抵抗恶劣环境优势明显等诸多优点,越来越广泛地应用于边际油田的开发。参考国内外单点系泊系统的设计经验,开发出一种新型的简易单锚腿系泊装置——配重缓冲和浮筒缓冲综合型系泊装置,文章对设计中的关键技术进行了说明,并对该系泊装置的系泊原理、系泊刚度和系泊力进行深入研究,为浅海水域中小油田和边际油田的开发提供一种选择方案。     

辅助钻井多浮体系统系泊截断设计与分析

为满足模型试验中水池尺寸的限制性,基于静力相似准则,调整辅助钻井(Tender Assisted Drilling,TAD)多浮体系统系泊线的长度、刚度、单位长度质量等参数,开展TAD多浮体系统系泊线的等效水平截断设计,进行截断前后静力与时域动态结果的对比分析.结果 表明,截断后系泊线及各浮体的水平静力回复力特性和时域...