三链轮深水定位电动锚机关键技术研究

深水定位锚机作为定位系泊系统的关键设备,在平台定位作业时起到极其重要的作用。本文通过介绍Φ84(R5)三链轮深水定位电动锚机的主要组成,着重对锚机本体装置结构、抛锚速度控制等一系列关键技术研究,并通过制造和试验,突破深水定位锚机的主要关键技术,为实现该设备的国产化积累了一些经验。     

半潜式平台控制系统的研究与开发

半潜式平台系泊定位控制系统的研究成为开发深海资源的重要关键技术。针对于此,建立了深水系泊试验控制系统,采用自动定位控制、PLC和变频控制技术,实现对实物和模拟锚机的收放索的控制,以达到模拟平台的位移目标。深水系泊自动定位试验系统的研制,对于我国半潜式平台的发展具有重大战略意义。     

深水定位系泊系统集成及控制系统研究

采用集中检测及控制技术将深水定位系泊系统集成为一个整体并加以控制,集成及控制系统模拟采样平台的运动坐标数据（采用仿真信号）,检测定位锚机锚索张力及长度,通过传感器检测风向、风速、海流和波浪,并实时显示和信息分析处理,建立适应复杂海洋环境下的多点系泊控制数学模型和算法演算,通过仿真实现深水定位系泊系统的自动定位控制功能。     

海洋深水定位系泊系统集成控制及人机界面设计

深入研究海洋平台和大型工程船舶深水定位系泊系统集成及控制技术,尽快实现工程化应用是海洋工程领域的一个关键课题。文章对海洋深水定位系泊系统集成控制及人机界面设计进行分析和论述。     

深水半潜式钻井平台码头抗台风系泊计算分析

深水半潜式钻井平台在码头舾装的周期较长,为确保安全,需对其码头系泊系统进行计算,以得到合理的系泊布置方式。以某深水半潜式钻井平台的码头系泊系统为例,进行风、流载荷共同作用下的抗台风系泊计算分析,建立了多浮体混合带缆系泊系统。     

新型干树半潜平台系泊系统的时域耦合分析

我国海洋油气开发正逐步从近海浅水区域不断往远海深水区域发展。随着水深的增加,传统的以锚链为材料,以自重为回复力的悬链线式系泊系统已经不再适用。世界上超深水浮式生产平台基本上都采用张紧式系泊系统,并且中间段采用超轻的聚酯缆材料以降低其施加在平台上的荷载。基于1500米超深水的中国南海环境,开发了一种运动性能良好的新型干树半潜平台。新型平台的系泊系统采用张紧式锚链-聚酯缆-锚链形式。根据平台尺度和环境条件,对系泊系统进行了布置和设计。通过时域耦合方法对系泊系统进行了数值分析,分析结果表明系泊系统强度满足规范和设计要求。     

深海半潜式生产平台张紧式系泊系统安装方案

深海半潜式生产平台通常采用永久张紧式系泊系统,通过搜集整理行业内深水张紧式系泊安装流程的相关资料,对系泊系统海上安装方案进行归纳和总结,详细阐述吸力锚及系泊缆的安装作业流程,并针对海上意外事件出现而采取的相应措施进行说明,为今后深水张紧式系泊系统的海上安装提供参考。     

深水半潜式平台系泊系统设计研究

随着海洋平台逐步向更深水域的发展,系泊系统设计成了深海平台开发的关键问题之一.该文主要采用时域计算方法对系泊系统进行动力响应分析,给出了深水半潜式平台系泊系统的基本设计方法,并对2 000m水深的半潜式平台系泊缆索进行了8根与12根锚链线的系泊方案的对比分析,结果表明系泊方式不同,锚泊线的张力,系统的运动响应都受到了一定程度的影响.     

海上半潜式浮式风机平台系泊系统对比研究

选取5MW-OC4深水半潜式浮式风机平台为参考模型,利用AQWA软件建立半潜式浮式风机平台模型,在频域范围内计算浮式风机平台运动响应,得到平台幅频响应曲线,以验证数值分析的可靠性。选取3种浮式风机平台系泊系统,对比研究系泊系统改变对浮式风机平台运动响应的影响规律,同时分析极端环境条件下单缆失效对浮式平台运动响应及系泊缆张力的影响。计算结果对浮式风机平台系泊系统的优化设计有一定的参考意义。     

半潜式生产平台多点系泊选型设计

采用悬链线系泊模式为一座深水半潜式生产平台进行多点系泊选型设计。通过敏感性分析,理顺各类因素对于整体系泊设计方案的影响规律,从而实现参数的合理选取,使得系泊方案的各项技术指标均满足规范要求,最终总结得出一套针对深水浮体多点悬链线系泊系统的设计流程。     

海洋工程装备关键技术和支撑技术分析

针对主要海洋工程装备,特别是深水海洋工程装备,从技术研究的角度,阐述了自升式钻井平台、半潜式钻井平台、钻井船、张力腿平台、立柱式平台、浮式生产储卸油装置、海洋工程作业船、海洋工程辅助船等关键技术的技术特征及技术研究内容,以及动力定位系统、深水锚系泊系统等支撑技术的技术特征及技术研究内容。     

“海洋石油707”综合勘察船的总体设计

综合勘察船作为海洋油气田勘探的主力船型，具有钻探取样、海洋水文调查和海底地形地貌勘察等多种功能。简要介绍某综合勘察船的主要技术特点、总布置特点、船舶性能和船舶定位系统设计等。为提高舒适性，该船对上层建筑布置进行优化，满足《2006年海事劳工公约》的要求；为提高作业能力，该船布置钻机系统、单波束、多波束、浅剖和海流剖面仪等大量专业设备；为兼顾深水和浅水的定位能力，该船配备动力定位系统和四点锚泊系统。耐波性和稳性作为关键性能，将直接影响勘察船的作业能力，在对该船进行设计时采取一系列措施提高其作业能力。为保证该船的稳性和装载能力，空船重量控制也是重点工作。     

Development of study on the dynamic characteristics of deep water mooring system

To meet the needs of those exploiting deepwater resources, TLP and SPAR platforms are used in some areas and are considered excellent platforms in deep water. However, many problems remain to be resolved. The design of mooring systems is a key issue for deep water platforms. Environmental loads in deep water effect the physical characteristics of mooring line materials. The configuration and analysis of mooring systems involve nonlinearity due to this fluid-solid coupling, nonlinear hydrodynamic forces, and their effects on stability of motion. In this paper, some pivotal theories and technical questions are presented, including modeling of mooring lines, the theory and method of coupled dynamics analysis on the mooring system, and the development of methodologies for the study of nonlinear dynamics of mooring systems. Further study on mooring systems in deep water are recommended based on current knowledge, particularly dynamic parameters of different materials and cable configuration, interactions between seabed and cable, mechanisms of mooring system response induced by taut/slack mooring cables, discontinuous stiffness due to system materials, mooring construction, and motion instability, etc.     

深水钻井平台定位系统评估

This paper addresses the need for systematic evaluation of the station keeping systems of deepwater drilling semi-submersibles. Based on the selected drilling semi-submersible configuration, the mooring systems were analyzed and designed for a range of water depths using different mooring line materials. These were steel wire rope, polyester rope and HMPE (high modulus poly ethylene). The mooring analysis was carried out using the advanced fully coupled time domain analysis method in the computer software package HARP. Diffraction analysis was first applied to solve the hydrodynamic properties of the vessel and then the motion equations of the complete dynamic system including the drilling rig, the mooring lines and risers were developed and solved in the time domain. Applying the advanced analysis method, a matrix of mooring systems was developed for operating in water depths of 1 000 m, 1 500 m, and 2 000 m using various mooring materials. The development of mooring systems was conducted in accordance with the commonly adopted mooring design code, API RP 2SK and API RP 2SM. Fresh attempts were then made to comparatively evaluate the mooring system’s characteristics and global performance. Useful results have been obtained in terms of mooring materials, water depths, and key parameters of mooring configurations. The results provide in-depth insight for the design and operation of deepwater mooring systems in the South China Sea environment.     

动力定位系统的研究与分析

动力定位系统在船舶和海洋工程有着大量的应用,特别是在深水石油开发钻井平台中成为必备的关键设备。海洋钻井平台在钻井作业过程中要求其不受海洋气象环境的影响,保持在一个相对确定的海面位置上。早期浅水浮式钻井平台采用锚定位的方式可以胜任该项作业要求,但随着水深的增加,特别在大于1000米水深时,从技术和经济角度考虑已不能适应实际的需要。本文集中介绍动力定位系统的组成和系统配置,为以后的动力定位系统设计起到一定的借鉴作用。     

水深截断系泊缆动力特性试验研究

采用Froude相似准则和常规缩尺比在现有试验水池很难对深水系泊缆进行完整模拟.一种可行的方法是对全水深系泊缆进行截断,设计静力和动力特性都与全水深系泊系统等效的水深截断系泊系统.但是如果深水平台的工作水深很大,或者是现有水池的工作水深很浅,就需要对全水深系泊缆进行较大的截断.文章对一工作在15OOm 水深的Cell-Tress Spar平台在现有4m水深的水池进行了模型试验.虽然采用了1:100的模型缩尺比,但是截断因子仍然较大.文中给出了6种水深截断系泊缆方案,主要参数均各不相同.通过单缆模型试验对水深截断系泊缆的动力特性进行了研究,并采用其中2种水深截断系泊缆进行了不规则波模型试验.结果表明,增大直径和单位长度空气中重量可以有效增加水深截断系泊缆的动力响应,合理控制轴向刚度可以保证在整个位移范围内的动力响应变化趋势.因此认为,如果合理地选择了水深截断系泊缆的所有参数,较好模拟全水深系泊缆的动力响应是可能的.     

南海岛礁极浅水下半潜平台锚泊系统数值模拟探究

锚泊定位系统是海洋工程装备的关键技术之一,因其具有较高的安全性、较强的定位能力、相对较低的经济成本等优点,因使用范围相当广泛,是海洋开发过程中必不可少的一项技术。本文针对南海岛礁复杂地形,设计一套适应极浅水下平台定位的锚泊系统,并计算分析其定位能力。考虑到复杂的地形,锚链采用非对称式布置,同时,为增加锚链与海底摩擦力,提高平台在偏离平衡位置后的回复力,在锚链上分散布置了许多重块。通过分析时域模拟的结果,验证该锚泊系统的可行性,为模型试验和极浅水环境下平台系泊系统的设计提供参考。     

中国南海ASDD深水试验井中的锚泊设计与作业(英文)

Mooring systems play an important role for semi-submersible rigs that drill in deepwater.A detailed analysis was carried out on the mooring of a semi-submersible rig that conducted a trial well drilling at a deepwater location in the South China Sea in 2009.The rig was 30 years old and had a shallow platform with a designed maximum operating water depth of 457 m.Following the mooring analysis,a mooring design was given that requires upgrading of the rig’s original mooring system.The upgrade included several innovations,such as installing eight larger anchors,i.e.replacing the original anchors and inserting an additional 600 m of steel wires with the existing chains.All this was done to enhance the mooring capability of the rig in order for the rig to be held in position to conduct drilling at a water depth of 476 m.The overall duration of the drilling was 50 days and the upgraded mooring system proved to be efficient in achieving the goal of keeping the rig stationary while it was drilling the trial well in the South China Sea.This successful campaign demonstrates that an older semi-submersible rig can take on drilling in deep water after careful design and proper upgrading and modification to the original mooring system.     

深水悬链锚泊系统等效截断水深优化设计

工程中,常用的深水悬链锚泊线通常是由顶部锚链、中部钢索和底部锚链三段复合而成。该文采用分段外推的数值解法,考虑锚泊线所受的重力、张力、流力以及锚泊线的弹性伸长,利用黄金分割算法求解锚泊线顶端张力对应的顶张角,对其进行静力特性分析。基于混合模型试验方法应用,考虑锚泊系统静力特性相似,采用遗传算法编制开发等效截断水深系统优化设计程序。以一座工作水深为1500 m的深水半潜式平台为例,对其悬链式锚泊系统在700 m水深处进行等效截断优化设计计算,为下一步进行混合模型试验提供参考。