張力腿平臺的頂張式立管碰撞數(shù)值模擬研究.pdf

1、目前，全球油氣行業(yè)正在加速向海洋進(jìn)軍，海洋油氣資源已成為當(dāng)今乃至未來各方爭奪的焦點(diǎn)，采油平臺及立管得到了迅速的發(fā)展。從已投入生產(chǎn)的平臺來看，張力腿平臺的安全性較高，張力腿平臺多數(shù)為干樹采油樹平臺，生產(chǎn)立管以頂張式立管為主。
　　海洋立管連接海洋浮式平臺及水下生產(chǎn)系統(tǒng)，與淺水立管相比，深水立管處于更復(fù)雜的環(huán)境中，已經(jīng)成為整個深水油氣開發(fā)裝備的關(guān)鍵部位，也是整個系統(tǒng)中較為薄弱易損的部件之一。在浮體運(yùn)動、環(huán)境載荷和內(nèi)流共同作用下，緊密排

2、列的相鄰立管具有不同的運(yùn)動響應(yīng)，易引發(fā)立管之間的碰撞，產(chǎn)生較大的碰撞應(yīng)力，影響立管的安全運(yùn)行。
　　本文詳細(xì)闡述了國內(nèi)外立管碰撞問題的研究進(jìn)展，分析了立管在作業(yè)期間受到的環(huán)境載荷、功能載荷以及上部浮體的偏移等，其中遮蔽效應(yīng)、波激振動、渦激振動是導(dǎo)致立管發(fā)生碰撞的主要誘因。運(yùn)用OrcaFlex模擬了百年一遇海況下立管的整體碰撞，將立管分為多段并分別求對應(yīng)的拖曳力系數(shù)，考慮了立管間距、上部浮體運(yùn)動、尾流場模型、拖曳力系數(shù)等敏感性參數(shù)，