半潛式干樹(shù)深水平臺(tái)運(yùn)動(dòng)響應(yīng)研究.pdf

1、相對(duì)于濕式采油樹(shù)，干式采油樹(shù)既可以鉆井也可用于完井生產(chǎn)，其維修和管理也更為便捷，經(jīng)濟(jì)效益更高。目前，采用干式采油樹(shù)的浮式平臺(tái)主要有 TLP和 Spar，但這兩種平臺(tái)分別會(huì)受水深和可變載荷的限制。半潛式平臺(tái)則沒(méi)有這些限制，但干式采油樹(shù)系統(tǒng)主要應(yīng)用頂部張緊式立管（TTR），目前TTR立管的總沖程限制在10m以內(nèi)。因此，干式采油樹(shù)對(duì)平臺(tái)和TTR相對(duì)運(yùn)動(dòng)要求較高，特別是垂蕩運(yùn)動(dòng)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴對(duì)縮尺比為1:70的干樹(shù)式半潛平

2、臺(tái)模型進(jìn)行水池試驗(yàn)。首先，在靜水中進(jìn)行橫搖和縱搖自由衰減試驗(yàn)，得到平臺(tái)在無(wú)系泊狀態(tài)下的固有周期和阻尼系數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)。隨后，在白噪聲不規(guī)則波條件下，對(duì)干樹(shù)式半潛平臺(tái)模型進(jìn)行幅頻響應(yīng)函數(shù)（RAO）試驗(yàn)，測(cè)得不同浪向角時(shí)平臺(tái)的六自由度RAO。⑵應(yīng)用水動(dòng)力軟件AQWA建立干樹(shù)式半潛平臺(tái)的無(wú)系泊數(shù)值模型，以試驗(yàn)獲得的阻尼系數(shù)為依據(jù)，計(jì)算不同浪向角時(shí)平臺(tái)的六自由度RAO和固有周期，將計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，驗(yàn)證數(shù)值模型的正確性。⑶對(duì)干樹(shù)式半潛平臺(tái)模

3、型進(jìn)行不規(guī)則波運(yùn)動(dòng)響應(yīng)試驗(yàn)，試驗(yàn)采用水平系泊方式，環(huán)境條件的模擬僅考慮波浪，包括一年一遇工作海況和百年一遇極限海況，試驗(yàn)分別得到不同環(huán)境條件作用下135°和180°浪向角平臺(tái)的橫搖、縱搖和垂蕩運(yùn)動(dòng)響應(yīng)。⑷采用AQWA軟件對(duì)試驗(yàn)時(shí)的水平系泊進(jìn)行數(shù)值模擬，計(jì)算在不規(guī)則波作用下135°和180°浪向角時(shí)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)。針對(duì)平臺(tái)的橫搖、縱搖和垂蕩運(yùn)動(dòng)，將數(shù)值計(jì)算統(tǒng)計(jì)結(jié)果和試驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證數(shù)值計(jì)算時(shí)阻尼系數(shù)選取的正確性。隨后，對(duì)干樹(shù)式半潛