深水钻井平台与分段组合锚泊系统耦合分析

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1、石油机械2015年第43卷第1期CHINAPETROLEUMMACHINERY一59一海洋石油装备深水钻井平台与分段组合锚泊系统耦合分析冯定方勇王鹏夏成宇(长江大学机械工程学院)摘要：由于水深的增加，在风浪流载荷作用下，采用分段组合锚泊系统定位，平台移动范围可能超过安全作业区域范围，极易导致钻井隔水管破坏，从而影响钻井平台正常作业。采用分段组合锚泊设计系统，考虑了钻井平台与锚泊的耦合作用，应用AQWA软件建立了981深水半潜式平台三维水动力模型。在此基础上，以南海风、浪、流载荷为背景，在不同锚泊系统顶部倾角情

2、况下，分析锚泊线的张力和平台的偏移量。分析结果表明，在百年一遇的极端载荷下，半潜式钻井装置的锚泊线安全系数为1。73，大于API标准1．67且锚泊线张力值小于破断载荷，平台在水平面的最大偏移值超过了正常作业区域，但还在最大连接工况10％范围及最大自存工况范围内。在此锚泊系统的作用下，钻井装置在1500m水深时能在百年一遇的极端天气中生存，其锚泊系统的设计组合合理，满足锚泊线强度及平台定位安全的要求。关键词：深水；半潜平台；锚泊系统；耦合分析；顶部倾角中图分类号：TE951文献标识码：Adoi：10．3969／

3、j．issn．1001—4578．2015．01．012AnalysesforCouplingbetweenDeep-waterSemi-submersibleDrillingPlatformandSectiOnalCombinedAnchoringSystemFengDingFangYongWangPengXiaChengyu(SchoolofMechanicalEngineeringofYangtzeUniversity)Abstract：Withincreaseofwaterdepth，platform

4、spositionedbyusingsectionalcombinedanchoringsystemmaymovebeyondlimitforsafe叩erationsunderloadsofwinds，wavesandcurrents．Suchmovementsmaydamageriserandconsequentlyimpactnormaloperationofthedrillingplatform．Thesectionalcombinedanchoringsystemisdesignedwithcons

5、iderationofcouplingbetweenthedrillingplatformandtheanchoringsystem．A3Dhydrodynamicmodelhasbeenestablishedforthe981Deep-waterSemi-submersiblePlatformbyusingsoftwareAQWA．Withthemodel，tensionoftheanchoringlineandoffsetsoftheplatformcanbeanalyzedfordifferenttop

6、inclinationsoftheanchoringsystemwithwinds，wavesandcurrentsoftheSouthChinaSeeasthebackground．Analysisresultsshowthatsafetyfactorforanchoringlinesofsemi—submersibledrillingfacilitiesis1．73underextremeloadingcondi—tions．Thesafetyfactorishigherthanthe1．67ofAPI．

7、Inaddition．tensionsofanchoringlinesarelowerthanthefailureloads．Undersuchcircumstances，maximumhorizontaloffsetsoftheplatformmaygobeyondnormalworkingarea．butstillwithin10％aroundthemaximumconnectionextentandthemaximumsurvivalextent．Withthean-choringsystem，dril

8、lingfacilitiesmaysurviveroughweatherconditionsexpectedonceforevery100yearsatthewaterdepthof1500m．Withrationaldesignandcombination．theanchoringsystemmaysatisfyrequirementsrelat—edtostrengthofthemooringl