筒型基础平台的自摇运动和拖航过程中的响应研究

摘要

筒型基础平台是世界上一种最新型海洋平台，它通过自浮拖航和负压自主插入海底，大量减少了平台的建造和安装费用，并能够重复用于多个井位的生产，使单个油气田的开发成本有大幅降低，因此被誉为“导管架基础工程新时代的曙光”。我国海上已发现14亿多吨油气储量中有5亿多吨为边际油气田，筒型基础平台将会在中国海洋油气开发中发挥重要作用。 目前我国刚开始筒型基础平台的研究，尤其是结构在波浪作用下的拖航方案选择及结构响应研究很少有数据可以作为参考。本文根据JZ9—3筒型基础平台，按1:10、1:15、1:20比例分别设计了三种模型，并提出了多种平台拖航方案组合。本文的主要研究内容有： 1、筒型基础平台的模型设计及拖航方案的制定 根据JZ9—3设计出不同比例模型，并给出主结构及模型尺寸。采用多种拖航方案，最终确定最优组合方式。 2、筒型基础平台的拖航模型试验 筒型基础平台模型试验，模拟平台受系泊锚索约束，在波浪作用下的运动响应。通过模型试验数据分析，对筒型基础平台响应幅值、响应周期以及它们在拖航中的变化规律有了直观认识。 3、筒型基础平台的拖航阻力及结构响应分析 研究出一种适合于计算筒型基础平台拖航阻力的方法，分别有波浪阻力、水下形状阻力和摩擦阻力；与平台拖航阻力模型试验结果的比较表明，该方法具有较高的精度。 由于筒型基础平台施工简便，使用安全可靠，可实现易地重复利用等特点，与传统的桩结构相比，具有更好的技术经济特性，因而，通过工程界的共同努力，有效地推广筒型基础平台的应用将指日可待。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1中国海洋油气开发与筒型基础平台的应用前景

1.2与平台相关的一些研究成果

1.3本文的主要工作

第二章气浮结构自摇理论

2.1气浮结构在简谐波中的垂荡运动

2.2气浮结构在简谐波中的横摇运动

2.3气浮结构在简谐波中的纵摇运动

第三章气浮结构拖航阻力理论

3.1圆柱绕流理论

3.2波浪力计算

3.3水下形状阻力Rs

3.4水下摩擦阻力Rf

3.5结构简体之间的相互影响

3.6平台在不同拖航速度下的总阻力R

第四章模型及试验设计

4.1模型相似理论及试验参数

4.2试验仪器及设备

4.3试验主要内容及组和

第五章自摇及拖航试验数据分析

5.1阻力计算

5.2正交化设计方法介绍

5.3结构自摇运动分析

5.4多因素影响拖航分析

5.5对比分析

5.6本章小结

第六章结论及展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致 谢