导管架下水驳船的“浮托法”安装改造研究

导管架下水驳船是实施大型深水导管架下水的必要装备。“浮托法”安装模式是大型平台组块海上安装的发展趋势。对“海洋石油229”号导管架下水驳船“浮托法”安装改造前、后的总体性能进行了对比分析。     

半潜平台浮托安装水动力响应特性数值模拟与模型试验研究

半潜式平台（Semi-Submersible Platform, SEMI）是海洋石油天然气开发中钻井和生产中常见的浮式平台,随着海洋资源的不断开发,浮托安装作为一种省时省力的新型模块安装法逐渐成为主流。本文以半潜平台上部组块浮托安装过程为研究对象,以数值模拟和模型试验为研究手段,针对不同海况条件,探究半潜平台在浮托安装船进船过程中的水动力响应特性,并对平台是否会发生触底进行评估。结果表明,Newman近似法得到的垂荡运动结果与全QTF法误差较大,后者与模型试验吻合更好;本文平台不会发生触底现象,可以安全进行浮托安装作业,研究结果为实际工程安装提供数据支持与有力支撑。     

浮托船舶在东海海域组块安装的应用分析

浮托安装可以在1～3天时间内完成组块的安装工作,且具有调试时间短、提前投产的特点。在海况恶劣海域,和组块吊装方案相比,该方法有助于抓住有限的时间窗口完成海上作业。目前,世界范围内仍有一些海域没有进行过浮托安装,在进行浮托安装之前,需要进行可行性论证。本文针对东海海域,对环境数据进行统计,采用3条浮托驳船,分别进行了浮托安装分析。从结构安全性及受作业环境条件影响角度考虑,重点针对进退船及对接工况进行分析。根据统一的浮托可行的标准,基于HYSY278/229/228的运动性能,东海环境条件,高位浮托及浮托作业可实施性,从低到高确定多组浮托环境条件,搜索得到对应的浮托环境条件,统计浮托作业概率,进行经济费用比较。分析结果表明,涌浪多的海域,波浪周期特别是横浪方向的周期显著增加,将大幅提高浮托对接时驳船的运动及对导管架的碰撞力,给浮托技术带来挑战。在这种海域中,动力定位船如278,比传统无动力的T型驳船,运动性能最优,可以抵御的浮托作业环境条件最大,作业窗口更多。如要在类似海域进行浮托安装,建议采用动力定位船舶,并采取相关降低涌浪影响的措施。     

极浅水海域对大型组块安装的影响分析

随着平台走向功能化、集约化,组块的重量也随之增长,对安装船舶提出了更高的要求,尤其是极浅水海域,由于大型浮吊无法进入此海域作业,对组块的安装带来了极大的影响。本文以锦州9-3调整项目新建平台出发,分析了极浅水海域下大型组块的安装方式,详细阐述了极浅水海域下导管架和DSU组块支撑装置的特殊设计,并归纳了对组块浮托安装设计和操作所带来的影响分析。极浅水海域下大型组块安装的影响分析对边际油田的开发提出了新的思路,并为极浅水海域的平台设计、建造和安装的积累一定的经验。     

波高及波浪周期对浮托关键设备作业影响的计算分析

针对浮托作业中关键设备在不同波高及波浪周期作用下的受力及运动问题,以常规浮托作为研究对象,统计浮托作业海域波高及波浪周期分布概况,选取特定环境工况,利用数值模拟软件输入驳船组块模型、环境条件、系泊系统布置、浮托关键设备等参数信息,建立浮托安装计算模型,分析波高及波浪周期变化对浮托安装对接装置、组块支撑装置及橡胶护舷等设备的作业影响,评估施工风险与结构安全性,并对现场作业气候窗预报提出相应建议。     

大型组块浮托安装的计算分析及校核

浮托安装方法是目前海洋工程领域新兴的一种大型组块海上安装方法。文中基于T型驳船大型组块海上浮托安装项目,对组块浮托安装作业过程中组块、驳船、滑道等结构强度、锚系系统以及护舷系统等进行了较详尽的计算分析及校核。可为今后同类工程计算分析及校核提供参考,使大型组块浮托安装作业得到更有效安全的实施。     

T型驳用于大型组块运输的计算分析及校核

浮托安装方法是目前海洋工程领域新兴的一种大型组块海上安装方法。文中基于T型驳船海洋石油228的大型组块海上浮托安装项目,对组块运输作业过程中组块、驳船、滑道以及装船固定斜拉筋等结构强度、驳船运动以及稳性等进行了较详尽的计算分析及校核。可为今后同类工程计算分析及校核提供参考,使T型驳船用于大型组块运输作业得到有效安全的实施。     

导管架/驳船联合体下水过程中的完整稳性

在分析导管架下水运动状态的基础上，考虑下水过程中导管架入水后对驳船浮态及稳性的影响，提出了将导管架与驳船视为联合浮体进行稳性计算的方法，并给出了相应的浮态及稳性臂计算方程。采用坐标变换的方法对导管架入水后排水体积及浮心坐标的计算给出了详细的推导。     

T型驳船过渡区域设计及强度分析

T型驳船可以显著提升驳船的最大导管架下水能力和最大组块浮托安装能力,在其船中为船宽过渡区,同时最大弯矩和剪力也出现在该区域,导致其结构复杂。目前已经建成的T型驳船均为方驳改造而成。通过对一艘新建T型驳船过渡区域的结构进行合理设计,同时完成不同设计工况的有限元强度分析,使结构更加可靠,减少了以往改造驳船造成的复杂结构和应力集中现象,同时满足规范及使用要求。     

基于快速载荷转移技术的浮托安装分步试验和数值模拟研究

实现海洋平台上部组块高效安全的安装是海洋油气资源开发的保障,论文以基于快速载荷转移技术的浮托安装系统为研究对象,利用模型试验和数值模拟方法探究大型平台组块浮托安装的动力响应特性,对浮托安装过程进行简化分步试验和数值模拟,利用举升丝杠系统和压载系统调节驳船实现不同载荷的转移,探究了不同载荷转移(0%,30%,70%和100%)工况下,驳船和平台上部组块的运动响应及DSU和LMU的受力特性。对比分析了数值模拟和试验结果,两者吻合较好。研究结果可为快速载荷转移技术在浮托安装中的应用提供参考。