埕岛油田极浅海域大型平台上部组块整体安装模型试验

以埕岛油田极浅海域某中心平台为对象,模拟半潜驳船浮托法安装平台上部组块的主要阶段和过程。分析驳船和上部组块等的运动、受力情况以及安装过程中可能遇到的问题,确定该海域上部组块整体安装系统驳船选择及系泊系统、安装海洋环境参数等关键技术参数。     

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。     

T型驳船用于组块浮托作业的应用研究

T型驳船高位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T型驳船进行组块装船、运输以及高位浮托作业时的强度分析及校核进行了较详尽的介绍。可为今后同类工程实践提供参考,使T型驳船用于大型组块浮托作业的方法得到有效安全的实施。     

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。     

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。     

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。     

船艉开槽型安装船及其运动特性数值分析

浮托法作为一种成本低、耗时少的大型组块安装方法,被广泛应用于海洋平台的安装中。为将浮托法应用于东海海域平台组块的安装,需开发能适应东海长周期涌浪的海洋环境的浮托安装船。提出一种船艉开槽型海洋工程安装船,并根据安装船安装上部模块时对运动响应极值的限制,设计系泊系统。考虑东海长周期涌浪和短周期风浪以及风、流的联合作用,采用三维势流理论和非线性时域耦合分析方法,计算安装船在系泊状态下的时域运动响应极值,并分析校核系泊系统的安全性。研究结果表明,长周期涌浪主要影响安装船在系泊状态下的波频运动,包括垂荡、横摇和纵摇,安装船运动响应极值满足导管架上部模块安装施工要求,系泊系统安全性也满足要求。     

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。     

动力定位驳船浮托安装关键技术及其在东海适用性分析

采用动力定位船进行大型海洋平台的浮托安装是海洋工程领域的前沿技术,与常规驳船的浮托安装相比,动力定位技术的引入可大幅提高海上安装效率和作业安全性,从而达到节省工程投资的目的。论文以海洋石油工程股份有限公司在南海成功实施的某海洋平台15000吨级组块的动力定位浮托安装为例,系统地分析了其中的关键技术,并对动力定位船在东海的适用性进行论证,所用方法和所得结论可供今后同类工程项目借鉴。     

大型浮托安装驳船在极浅水中的运动特性和触底条件分析

结合我国渤海锦州9-3油田新建导管架平台的实际工程背景,针对大型浮托安装驳船在极浅水条件下运动性能和触底现象开展数值计算和物理实验研究。通过两者之间的相互对比,验证了计算结果的正确性。实验中观察到驳船的浅水效应现象,并对该现象的产生原因进行了分析。结合实际海域的海洋环境条件,开展敏感性分析,得到驳船在不同海况下的运动特性,并对驳船是否会发生触底进行了评估。研究结果为保障极浅水条件下,导管架组块浮托安装实际工程的安全应用提供了有力支撑。     

南海浮托安装纵荡限位装置设计

针对南海浮托安装就位难题,设计新型浮托安装纵荡限位装置(纵荡挡板),该装置安装于导管架进船侧桩腿上部,实现组块浮托安装快速就位,保持组块对接过程中组块对接装置插尖位置的稳定。与以往同类项目就位方式相比,采用纵荡挡板限位可以缩短浮托安装就位时间,提高安装船舶限位能力,提升整体浮托安装效率,并显著降低作业风险。     

船运阶段海上变电站上部组块-驳船强度分析

海上变电站上部组块船运是海上施工至关重要的一环，上部组块-驳船整体系统的水动力特性和惯性荷载组合将直接影响上部组块结构的安全性。基于浮体动力学方程及惯性力计算方法，开展不同重现期环境荷载下上部组块-驳船的整体响应谱特性研究，分析最不利惯性力-重力耦合荷载组合对上部组块结构强度影响。基于不同设计规范条款及驳船吃水，给出船运阶段上部组块对惯性力-重力组合及整体系统水动力的敏感性规律，为国内短期、快频海上变电站的不同设计阶段校核提供规范选择及驳船吃水设计方面的指导性意见。     

渤中34-2/4中心平台组块浮托安装的风险点分析

随着中国海洋石油开发工程的发展,平台建设规模也在向大型化、复杂化方向发展。大型组块采用浮托安装方法不仅可以解决浮吊能力的限制,而且大大缩短海上连接调试的工期,有效地降低工程建设成本。文章通过对渤中34-2/4中心平台组块浮托技术的研究,简要阐述了浮托安装作业过程中的风险点和应对措施,为以后海洋平台浮托安装作业提供借鉴。     

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。     

东海涌浪环境下大型起重船吊装组块耦合运动响应数值模拟研究

我国东海海洋环境复杂,经常出现小波高、长周期的涌浪.长周期涌对系泊大型起重船吊装海洋平台上部组块影响比较大,尽管涌的波高较小,但是,吊物组块运动幅度明显比同等波高海况时的要大,严重影响了海洋平台的安装施工效率和进度,甚至威胁作业安全.本文采用水动力势流软件,建立系泊-大型起重船(包括吊臂)-索具-大型组块吊物的耦合运动模型,研究复杂涌浪环境下耦合系统运动响应特性及其机理,并开展了参数敏感性分析,讨论对耦合响应影响因素.最后,对东海涌浪情况下起重安装施工,提出了降低吊装组块运动响应的建议措施.     

深水导管架上部模块浮托安装过程疲劳分析

深水导管架在海上浮托施工设计中存在高撞击力,撞击力幅值过大会使某些关键杆件产生超应力,导致局部节点产生低周疲劳,给导管架的使用寿命带来不利影响。对此,介绍深水导管架浮托法安装过程中的疲劳损伤计算方法,涉及边界条件的处理和拖船、上部模块及导管架之间载荷传递的模拟,结构响应计算,节点疲劳估算等。应用不同的S-N曲线,分别考虑高周和低周疲劳,计算某导管架上部模块在安装组对阶段其桩腿与上部模块对接位置的疲劳损伤。对计算结果显示的薄弱位置进行加强,从而为浮托安装作业提供技术指导和安全保障。     

我国自主设计建造最大海上原油生产平台安装完成

正2021年5月19日,由海洋石油工程股份有限公司负责EPCI总包的我国自主设计、建造的最大海上原油生产平台——陆丰14-4中心平台,在南海东部海域顺利完成浮托安装,标志着我国大型海洋油气装备建造和安装能力得到进一步提升。陆丰14-4中心平台由上部组块和导管架两部分组成,矗立在145米水深的大海上,总高度达218米,相当于70层楼高,总重量近3万吨,超过3个埃菲尔铁塔的重量。     

柔性连接装置约束下的相邻浮体动力响应分析

许多海上工程作业中会出现两个或多个浮体相邻作业的情形,如海洋平台组块双船浮托安装等.在波浪作用下,相邻多浮体会发生水动力干扰现象,在特定条件下引起强烈的间隙共振,产生的巨大波浪力会对浮体造成破坏.相邻多浮体之间往往会存在柔性连接,需要考虑多浮体水动力干扰及机柔性连接构件的约束力对浮体运动响应的耦合作用,以及约束力本身对刚性或柔性连接构件的影响.因此,需要建立多浮体耦合的水动力-结构动力模型研究相互连接的海上浮式结构在复杂环境载荷下的动力响应.本文以双船浮托安装作业为背景,开发耦合的水动力-结构动力模型分析平台组块在双船拖运过程中的复杂动力响应.通过结合动态子结构法和静凝聚法,考虑连接构件的柔度,将连接构件的质量和刚度凝聚到构件与双船的连接点处.结合多浮体频域水动力分析,研究双船在柔性构件约束下和复杂水动力干扰共同作用下的运动响应.     

柔性连接装置约束下的相邻浮体频域响应分析

许多海上工程作业会涉及两个或多个浮体相邻作业,如海洋平台组块双船浮托安装等。在波浪作用下,相邻多浮体会发生水动力干扰现象,在特定条件下引起强烈的间隙共振,产生的巨大波浪力会对浮体造成破坏。相邻多浮体之间往往会存在柔性连接,需要考虑多浮体水动力干扰及柔性连接构件的约束力对浮体运动响应的耦合作用,以及约束力本身对刚性或柔性连接构件的影响。因此,需要建立多浮体耦合的水动力—结构动力模型研究相互连接的海上浮式结构在复杂环境载荷下的动力响应。文中以双船浮托安装作业为背景,开发了耦合的水动力—结构动力模型分析平台组块在双船拖运过程中的复杂动力响应。通过结合动态子结构法和静凝聚法,考虑连接构件的柔度,将连接构件的质量和刚度凝聚到构件与双船的连接点处。结合多浮体频域水动力分析,研究了双船在柔性构件约束下和复杂水动力干扰共同作用下的运动响应。     

半潜式生产平台陆地移运方案及浮托流程分析

随着海洋平台重量的不断增加,采用浮托法对平台进行海上安装时,将大型上部模块安全运至码头上驳是浮托安装需要解决的首要难题。以一深水半潜式生产平台为研究对象,对上部模块的陆地移运,考虑动力头、滑轨,以及滑道三种方案,运用有限元方法比较分析上部模块移运过程中的应力、变形及码头引桥受力情况。结果表明,滑道方案较为合理,介绍该平台海上浮托安装流程,以及所需关键设备。