災(zāi)害環(huán)境下深海立管的安全性評(píng)估
發(fā)布時(shí)間:2022-01-25 18:58
隨著現(xiàn)代化工業(yè)進(jìn)程的發(fā)展,油氣資源的消耗需求越來(lái)越大,能源已成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵因素。我國(guó)南海蘊(yùn)藏著豐富的油氣資源,但由于水深限制尚未得到很好地開(kāi)發(fā)利用。加快我國(guó)南海深水油氣開(kāi)發(fā),對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展至關(guān)重要。作為深水油氣勘探開(kāi)采設(shè)備的關(guān)鍵組成部分,深海立管系統(tǒng)在鉆井、采油等作業(yè)方面起著不可或缺的作用。深海立管由于其細(xì)長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),在各種復(fù)雜環(huán)境載荷的作用下極易發(fā)生失效情況。立管一旦損壞,不僅會(huì)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失,還可能由于油氣泄露引起嚴(yán)重的次生災(zāi)害,因此立管結(jié)構(gòu)安全性一直是深水油氣資源開(kāi)發(fā)項(xiàng)目研究的重點(diǎn)。關(guān)于海洋立管的設(shè)計(jì),規(guī)范一般只考慮百年一遇海況下的極端情況。因此,對(duì)于我國(guó)南?赡艹霈F(xiàn)的超過(guò)百年一遇下的災(zāi)害性海況,需要進(jìn)行相應(yīng)強(qiáng)度計(jì)算以評(píng)估該海域平臺(tái)立管的結(jié)構(gòu)安全性。本文首先借助挪威船級(jí)社的DeepC軟件,進(jìn)行全系統(tǒng)耦合分析獲得浮式平臺(tái)在災(zāi)害海況下的運(yùn)動(dòng)響應(yīng),然后通過(guò)軟件ABAQUS建立深海立管的有限元分析模型,考慮平臺(tái)隨機(jī)運(yùn)動(dòng)以及波浪、流等環(huán)境載荷的聯(lián)合作用,計(jì)算深海立管在災(zāi)害海況下的隨機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng),最后根據(jù)廣義極值理論對(duì)隨機(jī)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行極值提取擬合,并與相應(yīng)規(guī)范中的許用...
【文章來(lái)源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:109 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
TLP平臺(tái)頂部張緊立管布局示意圖
圖 2-2 TLP 平臺(tái)頂部張緊立管布局示意圖Fig.2-2 the Layout Diagram of TLP Top-Tensioned Riser表 2-8 耦合分析模型中不同立管幾何參數(shù)和屬性情況Tab.2-8 the Geometry and Property Characteristics of Different Risers in Coupling Model屬性 生產(chǎn)立管 P 注水立管 W 鉆井立管 D外徑(m) 0.34 0.34 0.53線密度(kg/m) 225.2 225.2 443.7水動(dòng)力半徑(m) 0.34 0.34 0.53法向流力系數(shù) 1.2 1.2 1.2切向流力系數(shù) 0 0 0法向附加質(zhì)量系數(shù) 1.0 1.0 1.0切向附加質(zhì)量系數(shù) 0 0 03) TLP 平臺(tái)耦合分析模型和結(jié)果TLP 平臺(tái)、張力腿和立管組模型如圖 2-3 所示。通過(guò) DeepC 軟件,建立包環(huán)境模型在內(nèi)的 TLP 平臺(tái)全系統(tǒng)耦合分析模型如圖 2-4 所示。
圖 2-2 TLP 平臺(tái)頂部張緊立管布局示意圖Fig.2-2 the Layout Diagram of TLP Top-Tensioned Riser表 2-8 耦合分析模型中不同立管幾何參數(shù)和屬性情況Tab.2-8 the Geometry and Property Characteristics of Different Risers in Coupling Model屬性 生產(chǎn)立管 P 注水立管 W 鉆井立管 D外徑(m) 0.34 0.34 0.53線密度(kg/m) 225.2 225.2 443.7水動(dòng)力半徑(m) 0.34 0.34 0.53法向流力系數(shù) 1.2 1.2 1.2切向流力系數(shù) 0 0 0法向附加質(zhì)量系數(shù) 1.0 1.0 1.0切向附加質(zhì)量系數(shù) 0 0 03) TLP 平臺(tái)耦合分析模型和結(jié)果TLP 平臺(tái)、張力腿和立管組模型如圖 2-3 所示。通過(guò) DeepC 軟件,建立包環(huán)境模型在內(nèi)的 TLP 平臺(tái)全系統(tǒng)耦合分析模型如圖 2-4 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]深水浮式系統(tǒng)耦合分析方法研究[J]. 余建星,張中華. 海洋技術(shù). 2009(01)
[2]Nonlinear Dynamic Analysis of Deepwater Drilling Risers Subjected to Random Loads[J]. 暢元江,陳國(guó)明,孫友義,許亮斌,彭朋. China Ocean Engineering. 2008(04)
[3]海洋立管渦激振動(dòng)計(jì)算方法進(jìn)展[J]. 秦延龍,王世澎. 中國(guó)海洋平臺(tái). 2008(04)
[4]平臺(tái)運(yùn)動(dòng)下深水鉆井隔水管非線性動(dòng)力響應(yīng)研究[J]. 王騰,張修占,朱為全. 海洋工程. 2008(03)
[5]海中輸流立管渦激振動(dòng)試驗(yàn)研究及疲勞壽命分析[J]. 郭海燕,董文乙,婁敏. 中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(03)
[6]加快中國(guó)深海油氣資源的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)[J]. 張位平. 國(guó)際石油經(jīng)濟(jì). 2007(10)
[7]SPAR平臺(tái)立管相互碰撞的有限元分析[J]. 陳云水,王德禹. 振動(dòng)與沖擊. 2007(09)
[8]導(dǎo)向架隔水管在波流聯(lián)合作用下的非線性動(dòng)力響應(yīng)[J]. 暢元江,陳國(guó)明,許亮斌. 中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(05)
[9]海洋結(jié)構(gòu)物中典型圓管構(gòu)件的碰撞損傷研究[J]. 邵炎林,何炎平. 中國(guó)海洋平臺(tái). 2006(01)
[10]隔水套管波流聯(lián)合作用下非線性動(dòng)力響應(yīng)[J]. 唐友剛,谷家揚(yáng),左建立,閔建琴. 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2005(08)
碩士論文
[1]水下立管載荷與運(yùn)動(dòng)計(jì)算分析[D]. 王丹丹.大連理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3609044
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
TLP平臺(tái)頂部張緊立管布局示意圖
圖 2-2 TLP 平臺(tái)頂部張緊立管布局示意圖Fig.2-2 the Layout Diagram of TLP Top-Tensioned Riser表 2-8 耦合分析模型中不同立管幾何參數(shù)和屬性情況Tab.2-8 the Geometry and Property Characteristics of Different Risers in Coupling Model屬性 生產(chǎn)立管 P 注水立管 W 鉆井立管 D外徑(m) 0.34 0.34 0.53線密度(kg/m) 225.2 225.2 443.7水動(dòng)力半徑(m) 0.34 0.34 0.53法向流力系數(shù) 1.2 1.2 1.2切向流力系數(shù) 0 0 0法向附加質(zhì)量系數(shù) 1.0 1.0 1.0切向附加質(zhì)量系數(shù) 0 0 03) TLP 平臺(tái)耦合分析模型和結(jié)果TLP 平臺(tái)、張力腿和立管組模型如圖 2-3 所示。通過(guò) DeepC 軟件,建立包環(huán)境模型在內(nèi)的 TLP 平臺(tái)全系統(tǒng)耦合分析模型如圖 2-4 所示。
圖 2-2 TLP 平臺(tái)頂部張緊立管布局示意圖Fig.2-2 the Layout Diagram of TLP Top-Tensioned Riser表 2-8 耦合分析模型中不同立管幾何參數(shù)和屬性情況Tab.2-8 the Geometry and Property Characteristics of Different Risers in Coupling Model屬性 生產(chǎn)立管 P 注水立管 W 鉆井立管 D外徑(m) 0.34 0.34 0.53線密度(kg/m) 225.2 225.2 443.7水動(dòng)力半徑(m) 0.34 0.34 0.53法向流力系數(shù) 1.2 1.2 1.2切向流力系數(shù) 0 0 0法向附加質(zhì)量系數(shù) 1.0 1.0 1.0切向附加質(zhì)量系數(shù) 0 0 03) TLP 平臺(tái)耦合分析模型和結(jié)果TLP 平臺(tái)、張力腿和立管組模型如圖 2-3 所示。通過(guò) DeepC 軟件,建立包環(huán)境模型在內(nèi)的 TLP 平臺(tái)全系統(tǒng)耦合分析模型如圖 2-4 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[7]SPAR平臺(tái)立管相互碰撞的有限元分析[J]. 陳云水,王德禹. 振動(dòng)與沖擊. 2007(09)
[8]導(dǎo)向架隔水管在波流聯(lián)合作用下的非線性動(dòng)力響應(yīng)[J]. 暢元江,陳國(guó)明,許亮斌. 中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(05)
[9]海洋結(jié)構(gòu)物中典型圓管構(gòu)件的碰撞損傷研究[J]. 邵炎林,何炎平. 中國(guó)海洋平臺(tái). 2006(01)
[10]隔水套管波流聯(lián)合作用下非線性動(dòng)力響應(yīng)[J]. 唐友剛,谷家揚(yáng),左建立,閔建琴. 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2005(08)
碩士論文
[1]水下立管載荷與運(yùn)動(dòng)計(jì)算分析[D]. 王丹丹.大連理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3609044
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