【摘要】：南海是世界四大海洋油氣聚集地之一,但我國油氣開發(fā)的技術儲備距發(fā)達國家還有一定差距,并且越南和菲律賓已經(jīng)率先在南海爭議區(qū)域進行了石油開采,加快南海油氣資源的開采已經(jīng)迫在眉睫。海洋石油的開采需要定位裝置將平臺固定在某一位置,而系泊定位作為一種傳統(tǒng)的定位方式,對其組成及布置方式的研究是不容忽視的重要環(huán)節(jié)。為研究半潛式平臺在120m水深下的最佳系泊系統(tǒng)組成,本文通過MATLAB建立了多成分系泊線的數(shù)學模型與半潛式平臺的靜力模型,模型考慮了流力對系泊線的影響以及自身的彈性伸長。通過分析不同結構組成下系泊系統(tǒng)的性能差異,確定了多成分系泊線的最佳組成以及布錨方式,并給出了半潛式平臺在干擾下的應力時程響應。文章首先介紹了半潛式平臺的發(fā)展概況以及系泊線的材質類型和性能參數(shù),并根據(jù)材質的直徑確定系泊線的參數(shù)。通過力學分析推導了多成分系泊線應力與位移的關系,并使用Simulink庫搭建了數(shù)學模型。在固定張力下,利用搭建的數(shù)學模型探討系泊線的材質組成對其懸垂長度、水平張力以及抵抗干擾能力的影響,通過對仿真數(shù)據(jù)的正向化和無量綱化做出綜合評價曲線,從而確定了最佳的系泊線材質組成。在系泊線中并聯(lián)浮筒來改變系泊系統(tǒng)性能,并考慮了浮筒的尺度影響,通過正向化和無量綱化的方法比較不同浮筒位置及浮力大小對系泊系統(tǒng)的影響,最終確定了最佳浮筒位置及浮力大小。通過仿真計算得出單根系泊線的應力-位移曲線,根據(jù)給出的安全系數(shù)以及半潛式平臺的工作半徑確定了系泊系統(tǒng)的初始預緊力。推導了半潛式平臺匯交和非匯交系統(tǒng)的兩種應力計算方法,通過仿真研究了兩者在極限工作半徑上的靜回復力差異。最后,定義分散式與集中式兩種布錨方式,并應用非匯交系統(tǒng)計算兩者在不同干擾下的靜回復力時程響應以及每根系泊線的應力時程響應,最終選定集中式布錨作為半潛式平臺的布錨方式。整個仿真設計思路可為淺水系泊定位系統(tǒng)的設計提供參考。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P75;U674.38

【參考文獻】

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本文編號：2736040