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1、研究与分析摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇2014年第5期(第27卷,总第133期)·机械研究与应用·*深水海洋钻井平台振动特性研究12刘国昊,刘摇吉(1.川庆钻探工程有限公司安全环保质量监督检测研究院,四川广汉摇618300;2.广汉市宏一天然气有限公司,四川广汉摇618300)摘摇要:海洋油气勘探力度的加大使钻井平台的使用量增加,结构的振动行为对平台的使用与维护都具有重要影响。通过建立海洋平台的悬臂梁模型,对结构进行质量、刚度和阻尼等效,分析了结构的单自由度自由振动响应和承受简谐外激载荷时的受迫振动响应
2、。通过对振动响应幅值求极值,得到对应与阻尼比相关的频率比,此时系统出现共振现象。对于小阻尼比系统,当外激频率接近固有频率时易出现共振现象。关键词:勘探;海洋平台;振动;振幅;共振中图分类号:TE951摇摇摇摇摇摇文献标志码:A摇摇摇摇摇摇文章编号:1007-4414(2014)05-0014-03ResearchontheVibrationCharacteristicsofDeepWaterDrillingPlatform12LIUGuo-hao,LIU摇Ji(1.ResearchInstituteofSafe
3、tyandEnvironmentalProtectionQualitySupervision,ChuanqingDrillingEngineeringCo.,Ltd,GuanghanSichuan摇618300,China;2.HongyiGasCo.,Ltd,GuanghanSichuan摇618300,China)Abstract:Withthedevelopmentofexplorationinoffshoreoilandgas,thenumberofdrillingplatformincreased,a
4、ndthevi鄄brationcharacteristicsofstructureplaysanimportantroleinusingandmaintainingtheplatforms.Basedonacantileverbeammodelwithequivalentmass,stiffnessanddamping,freevibrationinaonedegreeoffreedomandforcedvibrationoftheoceanplatformwerestudied.Bysolvingtheext
5、remevalueoftheresponse,frequencyratiothatrelevanttothedampingratiowasob鄄tained;andinthiscase,resonanceoccurred.Thustothesmalldampingratiosystem,resonanceeasilyoccurredwhenexter鄄nalfrequencywasclosetothenaturalfrequencyofthesystem.Keywords:exploration;oceanpl
6、atform;vibration;amplitude;resonance0摇引摇言平台的建造技术,在深水高技术平台的研发也走在世目前,全球油气需求急剧增加,而油气产量增长界前列。据资料显示,我国已可自主设计制造作业水乏力,石油工业正面临着极大的挑战。我国油气进口深400英尺以内的各种钻井、作业及采油平台,包括量已超过油气需求总量50%的警戒线,长期依赖进座底式平台及自升式平台,可搭载9000m以下各种口对我国的社会发展及国家安全而言都存在极大隐平台钻修井机。钻井平台服役于恶劣的环境载荷中,[1]通过理论分析对平
7、台的设计与建造以及维护与安全患。当今全球油气勘探开发的力度日渐加大,但当前大部分的油气产量仍来自于40年前开发的油评估具有重要意义。海洋平台在建造与工作过程中田,而大部分油田正面临着每年4%~6%的产量衰承受波浪、海流、风力和地震等载荷的作用,在这些载[6-7]减。海洋油气勘探开发是陆地石油开采的延续,国内荷的作用下必伴随着剧烈的振动。笔者通过海外普遍看好海洋油气的勘探开发。现有资料表明,海洋平台特有的结构特点分析其振动特性并提出振动洋石油资源将是未来原油产量增长的重要来源,全球控制方法,可为平台的设计与使用提
8、供依据与指导。[2-3]1摇模型的等效简化50%以上的油气产量和储量将来自海洋。我国南海等海域具有丰富的油气资源,然而我国海洋勘探1.1摇质量等效程度较低,处于勘探的早中期阶段。从海洋工程装备平台下端通过桩腿固定于海底,海面的平台甲板来看,装备国产化比率较低,进口比例在70%以上,视为集中质量M,由平台甲板与桩腿构成的平台系统[8]总体处在第三梯队。随着国家对海洋资源开发力度可视为悬臂
