spar平台上组块就位过程多浮体结构动力的分析

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1、Spar平台上组块就位过程多浮体结构动力分析摘要伴随着全球对能源需求量的逐渐增加，对于海洋石油的开采也由浅海逐步的走向深海。在南海油田完成浮式平台安装作业不同于浅海作业，南海环境恶劣，风、浪和流变化载荷对海上吊装操作产生了极大风险。海上吊装操作过程涉及到起重船和海洋浮式平台多浮体协同作业，安全完成难度颇大。然而海上安装是深海工程中的重要一环，也是平台投入使用前的最后一项重大工程，对石油开采项目的成功完成起到决定性作用。本文对TrussSpar采油平台上组块就位安装过程进行了模型试验和数值模拟分析研究。研究主要从深

2、水海上安装所涉及的关键技术、多浮体相互作用水动力干扰、海上吊装试验技术、实际工程安装应用四个方面进行展开。具体针对实际工程作业就位操作阶段进行详细的关键技术分析，同时以图解说明的方式描述了工程安装操作步骤。对于组块就位操作阶段，起重船与深水浮式平台在小间隙下完成就位作业，需要考虑起重船与深水浮式平台两浮体问的相互扰动，同时还需要考虑起重船与组块之间的机械耦合运动。在调研多浮体水动力相互干扰进展的基础上，计算了小间隙下两旁靠驳船的水动力系数，详细分析了多浮体干扰后的水动力系数。进行水池试验，观察多浮体的运动和就位过

3、程中组块的运动，试验测量了两浮体在规则和不规则波条件下的六自由度运动响应值，测量了悬停状态和就位状态两阶段中组块的运动响应值。通过改变试验波浪的浪向角、谱峰周期、有义波高，分析对组块、起重船和Spar三体造成的运动影响，同时将仿真值与试验值比较，验证模拟的可靠性。以实际工程应用为目标，选取荔湾某气田海况为安装背景，研究不同浪向、波高、周期和风速，风、浪和流海况作用下，两浮体的六自由度运动响应值和两浮体间的相对运动响应，组块和深水浮式平台问的相对运动响应。结果表明，仿真结果与试验结果基本吻合，在考虑组块和起重船机械

4、耦合，以及多浮体水动力干扰的情况下，对各浮体运动响应的预报具有一定的可靠性。同时对于荔湾实际海况，Spar艉靠起重船布置，浪向角45。和315。为安全的作业浪向，90。和270。为危险作业海况。在安全作业浪向下，有义波高限定应小于2m，风速应小于13m／s，仿真结果表明就位操作可以平稳进行。本文进行的Spar平台上甲板组块安装多浮体相互作用的研究，对海上吊装作业的成功完成起到决定性的作用。可以为实际工程方案提供参考，同时也为将来各种深水浮式平台的安装提供技术储备。关键词：多浮体；海上吊装；机械耦合；模型试验；时域

5、分析Spar平台上组块就位过程多浮体结构动力分析AbstractAlongwiththeglobalenergydemandincreasinggradually，theoffshoreoilminingalsomovesgraduallyfromtheshallowseatothedeepsea．IntheoilfieldsofSouthChinaSea，theinstallationofplatformisdifferentfromoffshoreassignments，theenvironmentofSou

6、thChinaSeaisharsh，andthewind，waveandcurrentloadhasaddedgreatriskforthehoistingoperation．Itisdifficulttosafelycompletetheinstallation，astothecooperationofthecranevesselandplatform．Howeveroffshoreinstallationisanimportantpartofthedeepseaproject，andisthelastofsi

7、gnificantengineeringbeforetheplatformisputintouse，andplaysadecisiveroleinsuccessfulcompletionofthepetroleumminingproject．Inthispaper，themodeltestandnumericalsimulationwascarriedoutaboutTrussSparblocksitting。Researchmainlyinvolvedfouraspects，thekeytechnology，m

8、ulti—bodyhydrodynamicinteraction，seahoistingmodeltesttechnicalandpracticalengineeringapplication．Inviewoftheactualproject，thekeytechnologyofthespecificoperationphaseswereanalysisindetail；