長(zhǎng)圓形FPSO方案設(shè)計(jì)研究.pdf

1、海洋石油資源開(kāi)采中，作為主流設(shè)施的浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油卸油裝置（簡(jiǎn)稱FPSO）是集生產(chǎn)處理、存儲(chǔ)、外輸于一體的綜合性海上浮式裝置，通常與海底采油系統(tǒng)及穿梭油船組成一個(gè)完整的海上石油開(kāi)采生產(chǎn)系統(tǒng)。本文在總結(jié)目前現(xiàn)有的船型和圓筒型FPSO特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出并設(shè)計(jì)了一種結(jié)合二者主尺度優(yōu)勢(shì)的長(zhǎng)圓形FPSO，并對(duì)其分艙和系泊方案等進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。
　　通過(guò)對(duì)船型、圓筒型和長(zhǎng)圓形FPSO進(jìn)行水動(dòng)力性能分析，證明了長(zhǎng)圓形FPSO在水動(dòng)力運(yùn)動(dòng)性能方面具有較

2、強(qiáng)的綜合適應(yīng)能力，并且定性分析其在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、穩(wěn)性以及總布置學(xué)科的優(yōu)勢(shì)，得出長(zhǎng)圓形FPSO是一個(gè)綜合性能較好的船型。
　　為降低長(zhǎng)圓形FPSO的靜水彎矩，研究了長(zhǎng)圓形FPSO的分艙?？紤]穩(wěn)性、艙容等因素對(duì)分艙的影響，確定了 FPSO的分艙是一個(gè)多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題。針對(duì)此問(wèn)題的特點(diǎn)，選取了靜水彎矩、所用鋼板面積和有效艙容作為目標(biāo)函數(shù)；邊油艙寬度、中部壓載艙寬度、縱向艙室個(gè)數(shù)和各艙室長(zhǎng)度作為設(shè)計(jì)變量；完整穩(wěn)性、破艙穩(wěn)性以及規(guī)范要求作為約束條

3、件，結(jié)合常用的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法、數(shù)值仿真計(jì)算和近似模型技術(shù)，利用多目標(biāo)優(yōu)化軟件 Isight，調(diào)用 Matlab組件構(gòu)建多目標(biāo)優(yōu)化模型。選用 NSGA-II搜索策略對(duì)長(zhǎng)圓形FPSO分艙多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題求解，得到各目標(biāo)之間的Pareto前沿解集，通過(guò)與樣本點(diǎn)的比較，驗(yàn)證了分艙多目標(biāo)優(yōu)化框架的合理性和可行性。
　　基于AQWA軟件的AQWA-LINE/DRIFT模塊，對(duì)FPSO張緊式單點(diǎn)系泊系統(tǒng)進(jìn)行耦合動(dòng)力分析，得到系泊系統(tǒng)在受到風(fēng)浪流作用