导管架平台设计中的海洋水文气象参数的统计计算

摘要

边际油田的开发是集海洋油气资源之钻井、采油工程及海洋工程为一体的系统工程。如何提供既安全又经济的海洋环境条件设计标准，对于这一系统中的任何一种工程结构型式，都是至关重要的。由于海洋环境条件的复杂性、随机性和多样性，传统的海洋环境条件设计标准无法计算多种环境条件同时出现的概率，往往过高地估计环境条件设计参数，造成不必要的投资浪费，甚至使得部分边际油田不适于开采。目前，在如何降低边际油田开发建设成本成为制约海上油田能否开发建设的核心问题。
　　 本论文则从海洋钻采平台所处环境条件出发，以我国渤海某区1970年至1993年风暴过程的后报资料为基础，针对该区域风暴过程的特点，考虑风暴发生频次的影响，应用联合分布理论，尝试引入二维最大熵分布模式来进行海洋环境荷载的统计分析，并应用几种不同的推算方法来确定风浪参数设计标准，比较择优，合理降低工程设计参数，从而达到降低投资成本，最终实现边际油田开采的目的。
　　 本论文将在统计分析渤海某区域风、浪边缘分布的基础上，构造二维联合分布，提出既能保证边际油田开发结构物的安全、又可降低经济投资的设计标准。主要研究内容如下：
　　 (1)基于年极值法和过阈法的风、浪边缘分布的长期统计分析；
　　 (2)单一因素极值分布拟合法探讨；
　　 (3)二维等效最大熵分布模式的提出；
　　 (4)边际油田开发中平台结构风浪设计标准的提出与比选。

目录

文摘

英文文摘

0 前言

0.1 课题背景及研究意义

0.2 相关研究的发展状况

0.2.1 一元极值统计法

0.2.2 联合概率法

0.2.3 变量构造法

0.2.4 多元极值理论

0.3 本文的主要工作

1 极值统计模型与参数估计

1.1 长序列风浪极值计算模型

1.1.1 皮尔逊Ⅲ型分布

1.1.2 冈贝尔分布

1.1.3 Log-normal分布

1.1.4 威布尔分布

1.1.5 广义极值分布(GEV)

1.1.6 广义Pareto分布(GPD)

1.1.7 最大熵分布

1.2 参数估计

1.2.1 矩法

1.2.2 最小二乘法

1.2.3 概率权重法

1.2.4 极大似然法

1.2.5 适线法

1.2.6 几种参数估计方法的比较

1.3 六种分布模型适用性比较

2 二维极值分布模型

2.1 二维威布尔分布

2.2 二维对数正态分布

2.3 二维冈贝尔分布

2.3.1 二维混合冈贝尔分布

2.3.2 二维冈贝尔逻辑分布

2.4 二维皮尔逊Ⅲ型分布

2.4.1 Izawa型BPD

2.4.2 Moran型BPD

2.5 其他的二维联合分布

3 等效二维最大熵分布及其工程应用

3.1 最大熵原理及其意义

3.2 最大熵理论在海洋环境中的应用

3.3 改进最大熵分布函数

3.4 等效二维改进最大熵分布函数

3.4.1 选取样本

3.4.2 边缘分布

3.4.3 联合概率

3.4.4 结构设计风浪组合

4 结论

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文