单缆失效对锚泊辅助动力定位系统的影响研究

摘要

随着海洋油气资源的勘探和开采逐渐向深海发展，海洋浮式结构物的定位技术也愈发重要。锚泊辅助动力定位系统是将锚泊定位和动力定位相结合的一种新型海上定位系统，它具有安全性高，定位能力强，功率消耗小的特点，有很大的应用前景。
　　时域模拟是对锚泊辅助动力定位系统进行研究的一种有效途径，能够初步的对系统的定位能力，定位精度和功率消耗等进行评估。建立可靠的锚泊辅助动力定位时域模拟程序，对于锚泊辅助动力定位技术的发展，有重要的意义。同时，锚泊辅助动力定位系统在工作时可能出现系泊缆断裂失效的情况，导致平台出现严重的失位及功率溢出，严重时会危及工作人员的生命安全。因此，对锚泊辅助动力定位系统而言，考虑张力最大的系泊缆失效后的响应，也是必不可少的。
　　本文以一座深水半潜式钻井平台的锚泊辅助动力定位系统为研究对象，在平台的工作海况下，对锚泊辅助动力定位系统进行时域模拟和单缆失效分析，主要研究内容包括：
　　（1）锚泊辅助动力定位时域模拟程序的构建，在动力定位时域模拟程序的基础上，加入锚泊系统的静态模型，构建了锚泊辅助动力定位时域模拟程序，并对该程序的有效性进行了验证。
　　（2）锚泊辅助动力定位系统在张力最大的系泊缆断裂失效后的时域模拟，定位精度和功率消耗的变化
　　（3）开展了半潜式平台的锚泊辅助动力定位模型试验，对相关数值结果进行验证。
　　本文通过自主编程时域模拟与水动力软件相结合的方法，对锚泊辅助动力定系统的定位精度和功率消耗进行了相关的研究，同时考虑了张力最大的系泊缆失效后的系统响应，最后提出并尝试了一种通过不断迭代，求解全耦合的锚泊辅助动力定位的方法，得出了相应的成果和结论，对锚泊辅助动力定位数值计算理论的发展提供了重要参考。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 锚泊辅助动力定位系统简介

1.3 锚泊辅助动力定位系统的研究现状

1.4 本文的研究内容

第2章 基本理论

2.1 引言

2.2 浮式结构物的运动模型

2.3 环境载荷

2.4 锚泊辅助动力定位系统的时域模型

2.5 本章小结

第3章 半潜平台锚泊辅助动力定位时域模拟

3.1 引言

3.2 时域模拟程序的构建

3.3 数值计算模型

3.4 数值计算结果

3.5 本章小结

第4章 锚泊辅助动力定位系统的单缆失效与耦合分析

4.1 引言

4.2 锚泊辅助动力定位系统单缆失效分析

4.3 锚泊辅助动力定位时域模拟耦合分析

4.4 本章小结

第5章 半潜式钻井平台锚泊辅助动力定位模型试验研究

5.1 引言

5.2 模型试验基本概要

5.3 试验模型

5.4 锚泊辅助动力定位模型试验主要内容

5.5 试验结果和分析

5.6 本章小结

第6章 总结与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文