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新型深吃水干树式半潜平台顶张紧立管(TTR)概念设计与分析
| 论文题名： | 新型深吃水干树式半潜平台顶张紧立管(TTR)概念设计与分析 |
| 关键词： | 干树式半潜平台;顶张紧立管;顶张力因子;疲劳寿命;概念设计 |
| 摘要： | 石油化工产品是一个国家工业发展的基础原料。近年来,随着陆地石油的大量开采,人们开始将目光投向蕴含着大量资源的海洋。为了开发海洋油气资源,人们设计了各种不同的海洋结构物。当前,海洋油气开发逐渐向深水发展,这一趋势对海洋结构物设计与分析提出了新的挑战。 然而不管采用何种浮式结构物来进行海洋油气开发,都需要有立管系统来连接结构物与海底井口。立管在海洋油气开发中起着重要的作用,然而它同时却也是油气开发系统中最薄弱的环节之一。在各种形式的立管之中,顶张紧立管既可用于钻井、完井、修井,又可用于注水和生产。本文以顶张紧立管(TTR)为例,进行立管的整体分析和设计工作。主要内容包括: (1)运用Aqua和Orcaflex软件来进行新型深吃水半潜式平台的运动分析。分析该平台的频域特性,计算在不同海况下该新型平台与锚泊系统、立管的耦合运动,获取平台的波频和低频时域运动数据,作为后续立管分析的基础。 (2)运用Orcaflex软件来分析顶张紧立管的顶张力因子、顶张力器刚度对立管运动响应及受力的影响,结果表明,顶张力因子对立管运动响应及受力影响显著,顶张力器刚度对立管相对于平台的升沉运动影响显著。 (3)运用Matlab编制程序实现进化策略算法来进行立管海底端口的布置研究。将自行编制的程序的计算结果与Lingo计算结果进行对比,结果表明,程序能够有效提高计算效率。同时,对于立管数目较多的情况,提出了采用分组计算的方法,可以在保证结果有效性的前提下,显著减少计算时间。 (4)运用Orcaflex软件,依据立管规范API RP2RD来进行该新型平台的顶张紧立管系统设计。进行立管运动响应计算,立管强度校核,分析立管疲劳损伤是否满足工作寿命要求,同时,进行立管之间的干扰分析,以避免立管之间碰撞的发生。 |
| 作者： | 肖志国 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计与制造 |
| 导师： | 罗勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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