半潜式钻井服务支持平台随机风载荷特性研究

风载荷是海洋平台设计载荷之一,直接关系到平台稳性,确定平台在不同工况下的风荷载对于平台安全设计具有重要的工程意义.该文基于Fluent软件结合自编UDF程序,考虑Davenport、NPD以及API三种典型风谱的影响,利用简谐波叠加法将风谱由频域转换为时域内的随机脉动风速,引入雷诺平均法求解NS方程结合分离涡(DES)湍流模型对半潜式钻井服务支持平台在自存海况下的风力和风倾力矩开展了数值研究,并将数值模拟得到的最大风力及风倾力矩与ABS、DNV以及CCS的计算结果进行了对比验证.计算结果表明:平台受到的风力和风倾力矩与风谱自身特性、平台倾斜角及风向角等因素密不可分;同一工况下采用Davenport与NPD风谱计算时平台受到的平均风力(矩)较为接近;NPD风谱作用时平台受到的随机最大风力(矩)最大;采用API与NPD风谱计算时,各工况下最小风力(矩)随风向角的变化趋势、计算结果均基本一致.     

半潜式钻井服务支持平台随机风载荷特性研究（英文）

风载荷是海洋平台设计载荷之一,直接关系到平台稳性,确定平台在不同工况下的风荷载对于平台安全设计具有重要的工程意义。该文基于Fluent软件结合自编UDF程序,考虑Davenport、NPD以及API三种典型风谱的影响,利用简谐波叠加法将风谱由频域转换为时域内的随机脉动风速,引入雷诺平均法求解NS方程结合分离涡(DES)湍流模型对半潜式钻井服务支持平台在自存海况下的风力和风倾力矩开展了数值研究,并将数值模拟得到的最大风力及风倾力矩与ABS、DNV以及CCS的计算结果进行了对比验证。计算结果表明:平台受到的风力和风倾力矩与风谱自身特性、平台倾斜角及风向角等因素密不可分;同一工况下采用Davenport与NPD风谱计算时平台受到的平均风力(矩)较为接近;NPD风谱作用时平台受到的随机最大风力(矩)最大;采用API与NPD风谱计算时,各工况下最小风力(矩)随风向角的变化趋势、计算结果均基本一致。     

半潜式钻井平台风载荷CFD预报

在平台设计过程中,海洋平台受到的风载荷是稳性分析与结构设计需要考虑的重要因素。本文采用CFD技术,对某型半潜式钻井平台在作业工况下受到的风载荷进行了预报,分析了湍流模型、风速剖面形式、湍流强度分布等因素对半潜式钻井平台风载荷的影响。结果表明：不同湍流模型对海洋平台风载荷的预报偏差在2%以内,可以忽略湍流模型的影响;风速剖面对风载荷有较大影响,随着风速梯度的增加而增大;湍流强度分布对海洋平台风载荷的影响在6%以内。研究结论可为建立高精度的海洋平台风载荷数值预报方法提供技术支持。     

基于CFD的半潜式钻井服务支持平台拖航阻力数值分析

通过分离涡模拟法（detached eddy simulation,DES）对半潜式钻井服务支持平台拖航阻力进行了研究,重点对平台拖航阻力、阻力系数和平台表面附近流场分布等特性进行了研究。研究表明：流方向下平台各结构所受阻力各不相同,下浮体占据总阻力比最大（尤其是90°来流方向下）。阻力系数及升力系数时历曲线变化具有“脉动性”。通过平台表面附近流场分布可以分析涡形成及受力原因,逆方向流及涡之间相互作用使得阻力有所减小。     

自升式钻井平台风载荷研究

以海洋钻井平台风载荷计算为研究对象,将船级社规范、CFD计算流体力学计算、风洞试验和一种土木工程方法分别应用于一自升式海洋钻井平台的风载荷计算,并详细比较了各方法间存在的差异,比较论证了土木工程方法作为自升式钻井平台风载荷计算的参考价值。     

半潜式钻井平台总段吊装强度数值计算

半潜式钻井平台因结构复杂和设备繁多,对建造周期提出了更高的要求。实现总段吊装大型化,提高吊装前的预舾装程度,这对提高生产效率、缩短平台建造周期、降低平台建造成本具有十分重要的意义。应用有限元数值计算分析技术,对吊装状态下平台大型总段的结构响应(应力与变形)进行研究,通过分析各总段构件的结构强度,对吊装方案进行评估,并对平台大型总段吊装提出一些建议和措施。     

爆炸载荷下半潜式钻井平台月池结构动态响应

以某半潜式钻井平台月池结构为研究对象,基于一般耦合法建立拉格朗日与欧拉网格的耦合,计及应变率效应的影响,应用二阶精度求解器ROE算法结合等效当量TNT方法及理想气体状态方程,参考API规范要求设置多组计算工况,对月池结构在不同爆源高度及不同当量载荷下的动态响应进行了数值分析研究。研究发现：整体结构抗爆性能较好,未有结构发生破损失效。当爆源高度超过41.55m或当载荷增大时,对X方向月池内壁板格造成的冲击与变形损伤更大,该处结构在防爆设计时应重点考虑;平台沿Y方向的舱壁为主要吸能构件,占比最低为44.7%,当爆源高度降低时,吸能占比增加,当爆炸载荷增大时,吸能占比降低;沿X方向的舱壁吸能占比稳定约为24%。本文的研究对于评估平台结构抗爆性能,优化结构设计等方面具有一定的参考价值。     

半潜式钻井平台发展及应用现状

<正>半潜式钻井平台作为发展较早的一种海洋油气开发工程装备,具有作业水深适用范围广、可变载荷大和波浪作用下运动响应小等优点,在深水和超深水油气勘探、开采等领域具有不可替代的作用。截至目前,全球半潜式钻井平台超过100座,主要活跃在欧洲北海、巴西及我国南海海域。此外,经过改装的半潜式钻井平台还在风电安装、海上发射以及军事等领域发挥着重要作用。     

基于DFTA的半潜式钻井平台钻井系统失效风险分析

半潜式钻井平台在海洋油气开采中占有重要地位,其工作运行风险与自身设备状况、外界环境等密切相关,一旦发生事故将导致巨大损失,故对其失效风险的分析工作需要迫切开展。海洋平台系统的失效演化是一个动态的、时变的过程,静态风险分析方法已不能满足准确性要求,故本文采用动态故障树分析法对半潜式钻井平台的钻井系统设备进行失效风险分析。基于系统功能分级思想,选取钻井系统的系统设备部件进行内部逻辑关系梳理,确定故障树定量分析的三类事件和动态逻辑门,并根据已收集的基本事件的失效数据计算得到以钻井系统失效为顶事件的系统失效率为0.0276,最后比对基本事件在顶事件失效中所占的比重,结合故障树计算结果得出敏感性分析下的关键失效因素,并提出以钻井系统大钩失效为重点关注风险规避对象,以钻井绞车的主刹车失效、转盘部件中的方补心失效以及卡瓦失效为主要关注风险规避对象的失效规避路径。     

深海半潜式钻井平台的发展

介绍深海油气勘探开发的现状,从工作水深、海况适应性、可变载荷、结构、材料、装备、功能等多方面分析了第五、第六代深海半潜式钻井平台的发展特点和趋势,并在现场调研的基础上对新一代半潜式钻井平台GlobalSantaFe Development Driller进行了技术说明.     

自升式钻井平台风载荷试验研究

由于风载荷的计算方法不准确,基于自主设计的自升式钻井平台,首次在国内风洞实验室进行了平均风静力的实验研究。首先根据模型设计相似性要求对包括钻井平台的风载荷进行了模拟实验,主要通过气动测量系统获得相关数据,然后与根据规范的计算结果进行了对比分析,最后建议对计算分析方法进行修正,为钻井平台优化设计奠定了基础。     

半潜式钻井平台预抛锚作业研究

锚泊定位方式作为海上钻井平台最主要的定位方式之一。近几年发展而来的预抛锚作业方式,进一步提高了锚泊作业的时效,受到越来越多作业者的青睐。本文针对现阶段国内预抛锚作业程序不清,风险辨识不足等问题,对预抛锚作业的准备、作业实施以及最终的锚泊验证等各个主要环节,进行了系统详细的说明和分析,同时针对预抛锚作业中的风险点以及注意事项进行了概况和总结,提出应对措施。     

半潜式钻井平台总装建造技术研究

以中集来福士海洋工程有限公司某半潜钻井平台总装建造过程为研究对象,提出了一种新型的半潜平台总装建造方案,详细阐述了海洋工程装备总装建造几个核心技术,归纳总结出半潜式钻井平台总装建造实施方案,最终形成了一套完整的半潜钻井平台总装建造流程。     

半潜式钻井平台船体建造方法研究

摘要：通过对半潜式钻井平台的几种建造方法的阐述比较其优缺点。并以节拍式总段连续搭载法为例,研究其建造过程中的改进措施,探索今后建造同类型海工产品的优化方案。     

半潜式钻井平台建造变形控制研究

针对深海半潜式钻井平台,在施工建造中的变形控制作了分析。通过设计与研究,结合实际吊装能力,制定合理的搭载计划;根据计算分析结果,施加结构反变形,采用临时加强等措施,有效地控制了建造过程中的结构变形,满足建造精度要求,取得了良好的效果。     

大型半潜式钻井平台安全关键技术研究

BINGO—9000型平台是目前世界上最先进的第五代半潜式钻井平台，能在深海(工作水深3000m)，恶劣气候海况(零下20℃、风速41m／s、浪高32m)下开采石油。以BINGO—9000型平台为例，介绍了平台结构和压载状态实时监测系统设计的关键技术问题，以及基于疲劳寿命分析的结构设计思想。展开了该平台波浪载荷的分析计算，在此基础上对主体结构进行了三维有限元强度分析。对平台特殊结构如K型管节点及支撑结构和立柱结构进行了强度分析和疲劳寿命分析。还研究了平台吃水数据采集、压载状态监测等技术。通过以上关键技术的研究，平台结构设计更趋安全可靠合理，既具有必需的强度储备，又可减轻结构重量。     

半潜式支持平台生活区设计研究

为提高海上平台工作人员的的生活质量,根据半潜式支持平台及生活区的主要特点,对生活区内部的空间布置和室内环境设计进行研究。首先,该方案以总布置图与规格书为基础,合理划分舱室的功能区域,得出每个房间的布置信息。其次,生活区进行色彩设计时要考虑色彩对人心理上的影响,同时也要重视艺术化的加工与创作。最后,灯光环境设计要实用性与观赏性相结合。实船验证了该方案设计的合理性,推动了生活区设计往更具人性化的方向发展。     

半潜式平台总体波浪载荷的几种算法对比

文章介绍了半潜式平台总体波浪载荷的几种计算方法,通过对两座在建半潜平台进行波浪载荷计算,分析了不同波浪载荷计算方法的结果,总结不同波浪载荷计算方法的优缺点,为以后波浪载荷计算选取合适的载荷计算方法提供了参考。     

深水半潜式钻井平台波浪载荷预报与结构强度评估

采用理论分析和模型试验相结合的方法,对一深水半潜式钻井平台进行了波浪载荷预报和结构强度评估,进而为平台结构设计提供了参考依据.同时,对半潜式平台波浪载荷预报和结构强度评估的分析方法和流程进行了归纳与总结.     

半潜式钻井平台化学品健康风险评估

针对半潜式钻井平台在设计过程中的化学品使用情况,基于NORSOK标准对平台上使用的化学品进行健康风险评估方法研究,对固有健康风险类别和暴露等级进行识别,制定风险等级.结合第七代超深水钻井平台设计过程中对危险化学品的存储和使用条件,全面识别风险防控措施,从而达到良好的化学品健康安全水平.