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深水半潜式钻井平台水下设备作业虚拟仿真教学平台构建 被引量:1
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作者 尹邦堂 李壮 +3 位作者 李爱华 徐加放 张洋洋 付光明 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第6期72-78,共7页
深水油气钻井与陆地及浅水的同类作业存在显著差异,给海洋油气工程专业学生的现场实习、实践带来了诸多困难。为加深学生对深水油气钻井工程装备的认知,采用虚拟仿真技术,构建还原度高、实战性强的深水半潜式钻井平台水下设备作业虚拟... 深水油气钻井与陆地及浅水的同类作业存在显著差异,给海洋油气工程专业学生的现场实习、实践带来了诸多困难。为加深学生对深水油气钻井工程装备的认知,采用虚拟仿真技术,构建还原度高、实战性强的深水半潜式钻井平台水下设备作业虚拟仿真教学平台,实现隔水管运移存储及下放、隔水管与上部升沉补偿装置及底部立管总成的连接、水下防喷器结构及安装等功能,帮助学生在无需前往深水平台的前提下、在虚拟环境中系统掌握水下设备的操控方法及作业程序,提升学生的深水钻井作业的工程实践能力。 展开更多
关键词 深水半潜式钻井平台 隔水管 防喷器 虚拟仿真 工程实践
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深水半潜式钻井平台钻机选型 被引量:14
2
作者 岳吉祥 綦耀光 +2 位作者 肖文生 杨磊 陈军 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期776-783,共8页
深水钻机是半潜式钻井平台关键设备,如何选择、配置深水钻机系统是设计与建造我国第六代半潜式钻井平台首要问题。从深水钻机并行和离线操作能力与配置、作业效率、可变载荷及专利影响等方面论证了深水海洋钻机模式选型问题。常规深水... 深水钻机是半潜式钻井平台关键设备,如何选择、配置深水钻机系统是设计与建造我国第六代半潜式钻井平台首要问题。从深水钻机并行和离线操作能力与配置、作业效率、可变载荷及专利影响等方面论证了深水海洋钻机模式选型问题。常规深水海洋钻机、离线钻机和双井架钻机结构特点、应用情况以及离线操作配置分析表明,离线作业配置越完整全面,作业效率提升越大。以甘特图和深水钻井实例详细分解、探讨双井架钻机作业机理,即在工序之间进行并行作业和工序内进行离线作业。对比分析3种深水海洋钻机钻单井、钻多井及完井作业效率,发现双井架钻机相对离线钻机和常规钻机可大幅度提高作业效率,但双井架钻机系统质量增加,且受专利影响,成本增加。采用增量净现值模型综合各种影响因素分析表明:双井架钻机总体优于离线钻机。 展开更多
关键词 半潜式钻井平台 双井架钻机 离线钻机 离线作业 钻机选型
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3000米深水半潜式钻井平台运动性能研究 被引量:53
3
作者 王世圣 谢彬 +3 位作者 曾恒一 冯玮 李晓平 张海滨 《中国海上油气》 CAS 2007年第4期277-280,284,共5页
应用SESAM程序系统研究了4种深水半潜式钻井平台的运动性能。首先建立深水半潜式钻井平台的三维水动力模型,然后采用Morison公式和势流理论相结合的方法进行计算分析,获得了半潜式钻井平台运动响应的传递函数和固有周期。在此基础上,结... 应用SESAM程序系统研究了4种深水半潜式钻井平台的运动性能。首先建立深水半潜式钻井平台的三维水动力模型,然后采用Morison公式和势流理论相结合的方法进行计算分析,获得了半潜式钻井平台运动响应的传递函数和固有周期。在此基础上,结合我国南海海况资料,应用频域分析法对深水半潜式钻井平台运动响应进行了短期预报。研究结果对深水半潜式钻井平台船型的选择有参考意义。 展开更多
关键词 深水 半潜式钻井平台 运动性能 传递函数 短期预报
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两种典型深水半潜式钻井平台运动特性和波浪载荷的计算分析 被引量:27
4
作者 王世圣 谢彬 +1 位作者 冯玮 谢文会 《中国海上油气》 CAS 2008年第5期349-352,共4页
GVA7500平台和F&GExD平台是具有不同横撑结构的两种典型深水半潜式钻井平台。为了研究结构形式对半潜式钻井平台运动特性及波浪载荷的影响,利用三维水动力模型,采用复合模型计算方法,对两种平台在生存状态下的运动特性及波浪载荷进... GVA7500平台和F&GExD平台是具有不同横撑结构的两种典型深水半潜式钻井平台。为了研究结构形式对半潜式钻井平台运动特性及波浪载荷的影响,利用三维水动力模型,采用复合模型计算方法,对两种平台在生存状态下的运动特性及波浪载荷进行了分析,计算分析采用SES-AM程序系统。分析结论对深水半潜式钻井平台的结构选型具有参考意义。 展开更多
关键词 深水半潜式钻井平台 不同横撑结构 运动特性 波浪载荷
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深水半潜式钻井平台节点疲劳寿命谱分析研究 被引量:29
5
作者 马网扣 王志青 张海彬 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2008年第3期1-8,共8页
以某新型深水半潜式钻井平台为目标平台,归纳基于全概率谱分析法的结构节点疲劳寿命直接计算的基本步骤,建立以SESAM软件包为依托的分析流程,并就板厚修正等几个细节问题的处理进行说明。对平台八个关键节点的疲劳寿命评估结果表明平台... 以某新型深水半潜式钻井平台为目标平台,归纳基于全概率谱分析法的结构节点疲劳寿命直接计算的基本步骤,建立以SESAM软件包为依托的分析流程,并就板厚修正等几个细节问题的处理进行说明。对平台八个关键节点的疲劳寿命评估结果表明平台的疲劳强度能够满足设计寿命要求,同时证明所提出的疲劳分析流程是可行的。 展开更多
关键词 半潜式钻井平台 谱分析法 疲劳分析流程 平台节点 疲劳强度
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半潜式钻井平台双井架钻机作业工艺初步研究 被引量:16
6
作者 岳吉祥 綦耀光 +1 位作者 肖文生 杨轶普 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2009年第2期14-17,共4页
半潜式钻井平台是深海石油勘探开发的关键设备,而双井架钻机已逐渐成为第六代深水半潜式平台的主流配置。在分析双井架钻机应用情况和选型依据的基础上,对双井架钻机单井和多井作业工艺过程设计进行了研究,分别分析了其钻井作业工艺过... 半潜式钻井平台是深海石油勘探开发的关键设备,而双井架钻机已逐渐成为第六代深水半潜式平台的主流配置。在分析双井架钻机应用情况和选型依据的基础上,对双井架钻机单井和多井作业工艺过程设计进行了研究,分别分析了其钻井作业工艺过程和工艺特点,重点分析了双井架主辅钻机协作作业和并行作业特点,建立了一套针对所研究目标平台的单井和多井作业工艺,并对支持双井架钻机作业工艺所需的平台配置进行了研究,同时,对目标平台配置进行了初步分析。 展开更多
关键词 半潜式钻井平台 双井架钻机 钻井 井架
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BINGO9000半潜式钻井平台疲劳强度分析 被引量:19
7
作者 刘刚 郑云龙 +3 位作者 赵德有 梁园华 关伟姝 马延德 《船舶力学》 EI 2002年第2期54-63,共10页
本文对BINGO9000半潜式钻井平台进行了疲劳强度分析。首先 ,建立了该平台整体三维有限元模型 ,结合北海波浪长期分布资料 ,计算了72种波浪载荷工况下的整体结构应力 ,为管节点结构局部应力分析提供边界条件。其次 ,建立了管节点结构局... 本文对BINGO9000半潜式钻井平台进行了疲劳强度分析。首先 ,建立了该平台整体三维有限元模型 ,结合北海波浪长期分布资料 ,计算了72种波浪载荷工况下的整体结构应力 ,为管节点结构局部应力分析提供边界条件。其次 ,建立了管节点结构局部有限元模型进行疲劳强度分析。在计算管节点结构应力范围时 ,本文应用热点应力法 ,并根据DNV规范提供的S -N曲线 ,以及Miner线性疲劳累积损伤准则计算出管节点结构的疲劳寿命。本文最后给出了一些有意义的结论 。 展开更多
关键词 半潜式钻井平台 疲劳强度 管节点 热点应力 有限元 设计 海上石油开发
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南海深水半潜式钻井平台井喷时可燃气体扩散规律 被引量:10
8
作者 李修峰 陈国明 +2 位作者 孟会行 朱渊 师吉浩 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期111-115,120,共6页
以南海某半潜式钻井平台为例,通过建立平台简化模型及气体扩散模型,模拟了南海环境下井喷天然气扩散行为,分析了可燃气云分布及发展规律。结果表明,风速5 m/s环境下产能200万m3/d气井井喷天然气在短时间内形成稳定的大范围可燃气云,垂... 以南海某半潜式钻井平台为例,通过建立平台简化模型及气体扩散模型,模拟了南海环境下井喷天然气扩散行为,分析了可燃气云分布及发展规律。结果表明,风速5 m/s环境下产能200万m3/d气井井喷天然气在短时间内形成稳定的大范围可燃气云,垂直方向上扩散至井架中部区域,来风作用下钻台下风向区域处于危险状态。风速较小时,可燃气云主要向上部空间发展,发生燃爆后将直接造成井架顶部设备失效;随着风速增大,可燃气云达到稳定状态时间缩短,稳定状态下其空间分布范围减小,向下风向的偏斜角度增大,发生燃烧易导致井架坍塌而引发连锁破坏。由于建筑物阻挡作用,船首和右舷来风强度减弱,气流不稳定,可燃气云达到稳定状态所用时间长,稳定状态下其分布范围最大;船尾来风时,可燃气云主要分布在生活区,燃爆产生的超压、高温和强热辐射会对生活区设备和人员产生较大伤害;左舷来风时,天然气随来风迅速飘离平台,可燃气云分布范围最小,右舷固井泵室、应急发电机室和振动筛房等易受到气云燃爆风险的危害。这些研究结论可以为我国南海深水油气钻采作业应急救援提供科学指导,对深水钻井平台防火灾、爆炸具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 南海 深水 半潜式钻井平台 井喷 天然气扩散 可燃气云 危险区域
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半潜式钻井平台双联钻机钻台布局设计 被引量:6
9
作者 岳吉祥 綦耀光 +1 位作者 肖文生 杨轶普 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期113-117,124,共6页
为建造具有自主产权第六代深水半潜式钻井平台,对双联井架钻机钻台总体布局和钻台自动化处理装备的布置进行了设计分析。双联井架钻机钻台采用中心布局,分析了与钻台直接关联设备设施不同配置方案的优缺点,优选钻台在平台的布局方案;对... 为建造具有自主产权第六代深水半潜式钻井平台,对双联井架钻机钻台总体布局和钻台自动化处理装备的布置进行了设计分析。双联井架钻机钻台采用中心布局,分析了与钻台直接关联设备设施不同配置方案的优缺点,优选钻台在平台的布局方案;对主、辅钻井中心采用偏心布置,兼顾作业顺畅和平台动力性能;制定钻台自动化装备布局原则,按双联井架钻台作业工艺流程及设备设施作业衔接关系进行钻台布局,同时基于人因学原则,合理布置转盘、大小鼠洞、顶驱、铁钻工、排管机、多功能机械臂等钻台自动化装备;钻井控制室布局采用集中式布局,实现了基于工艺流程的控制方式,改变基于设备功能集成方式。在系统分析基础上,完成适合半潜式双联井架钻机钻台布局方案。结果表明,合理的钻台布局设计不但确保双联钻机钻台自动化作业流程,提高了作业功效和安全性,而且为整个平台布局规划提供了良好基础。 展开更多
关键词 半潜式钻井平台 钻台设计 钻台布局 自动化作业 双联井架钻机
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深水半潜式钻井平台总体布局规划研究 被引量:5
10
作者 陈军 岳吉祥 +2 位作者 綦耀光 肖文生 杨磊 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第19期2269-2274,共6页
基于作业流程层次分解布局法,提出了布局理论、算法和布局流程。该方法以作业流程为基础,按材料输送系统输送模式划分子空间,子空间以模块为布局基本单位,对不同空间采用相应优化算法,并对立柱和下浮体的存储区进行规划,然后根据重心对... 基于作业流程层次分解布局法,提出了布局理论、算法和布局流程。该方法以作业流程为基础,按材料输送系统输送模式划分子空间,子空间以模块为布局基本单位,对不同空间采用相应优化算法,并对立柱和下浮体的存储区进行规划,然后根据重心对平台布局进行调整,以提高稳定性,完成布局的详细设计。以在建某平台为实例,提出了布局方案,完成了布局设计。 展开更多
关键词 半潜式钻井平台 总体布局 钻井作业流程 三维布局优化 成组技术
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半潜式钻井平台波浪散射力与运动响应分析 被引量:6
11
作者 王科 贺大川 张志强 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期478-487,共10页
文章对半潜式钻井平台(Semi-Submersible)在波浪作用下的散射波浪力和运动响应进行了分析研究,研究中采用了基于波浪辐射、绕射理论的三维有限水深格林函数方法。为了保证这种大型复杂海工结构物计算结果的高精度,研究中对于边界积分方... 文章对半潜式钻井平台(Semi-Submersible)在波浪作用下的散射波浪力和运动响应进行了分析研究,研究中采用了基于波浪辐射、绕射理论的三维有限水深格林函数方法。为了保证这种大型复杂海工结构物计算结果的高精度,研究中对于边界积分方程的离散求解采用了考虑几何对称性的高阶边界元算法。通过对计算结果的比较分析,对这种型式的钻井平台的波浪力和运动响应有了一个全面的认识,对结构设计有很好的参考价值。 展开更多
关键词 半潜式钻井平台 散射波浪力 运动响应 格林函数 高阶边界元方法
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深水半潜式钻井平台关键部位波浪载荷敏感性分析 被引量:4
12
作者 白艳彬 刘俊 +2 位作者 张朝阳 粟京 刘华祥 《中国海上油气》 CAS 北大核心 2010年第5期344-348,共5页
以我国第一艘拥有自主知识产权的第6代深水半潜式钻井平台为目标平台,基于线性三维绕射理论,采用线性载荷谱分析法和有限元法,在前人进行总体强度分析的基础上,选取2个典型组合工况分析了连接平台主体结构的关键部位对波浪载荷的敏感性... 以我国第一艘拥有自主知识产权的第6代深水半潜式钻井平台为目标平台,基于线性三维绕射理论,采用线性载荷谱分析法和有限元法,在前人进行总体强度分析的基础上,选取2个典型组合工况分析了连接平台主体结构的关键部位对波浪载荷的敏感性,分析结果可为半潜式平台的波浪载荷分析、疲劳节点选取等提供参考。 展开更多
关键词 深水半潜式钻井平台 关键部位 波浪载荷 敏感性
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深水半潜式钻井平台动力定位实时交互仿真系统 被引量:11
13
作者 王芳 万磊 +3 位作者 徐玉如 姜大鹏 王卓 孙丽萍 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1395-1401,共7页
为了模拟深水半潜式钻井平台在复杂海况下的动态响应,对动力定位平台的低频运动与环境载荷进行了数学建模.根据深水钻井平台海上作业的安全等级要求,设计并搭建了DP-3级动力定位实时交互式仿真系统,该交互系统主要包括DP-3级动力定位控... 为了模拟深水半潜式钻井平台在复杂海况下的动态响应,对动力定位平台的低频运动与环境载荷进行了数学建模.根据深水钻井平台海上作业的安全等级要求,设计并搭建了DP-3级动力定位实时交互式仿真系统,该交互系统主要包括DP-3级动力定位控制系统与视景仿真系统.给出了DP-3级动力定位控制系统的体系结构.详细阐述了视景仿真系统与DP-3级动力定位控制系统实时交互时的信息流.对981平台在作业工况和待机工况进行了仿真试验,仿真结果表明所设计的交互仿真系统可以实现动力定位的动态模拟,可用于DP-3级动力定位控制系统的软、硬件的构建与调试. 展开更多
关键词 半潜式钻井平台 动力定位 仿真 数学建模 实时交互 动态模拟
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基于系统仿真的常见构型半潜式钻井平台频域分析 被引量:3
14
作者 陈博 喻志勇 +1 位作者 吕勇 李骁健 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期1154-1161,共8页
通过分析4种常见构型半潜钻井平台的水动力性能,为平台的选型提供全面系统的指导。1:1的三维湿表面模型使用Ansys建立,数值模拟采用水动力分析软件Aqwa(Advanced quantitative wave Analysis)。结果表明,纵浪对平台的纵、垂荡、纵摇影... 通过分析4种常见构型半潜钻井平台的水动力性能,为平台的选型提供全面系统的指导。1:1的三维湿表面模型使用Ansys建立,数值模拟采用水动力分析软件Aqwa(Advanced quantitative wave Analysis)。结果表明,纵浪对平台的纵、垂荡、纵摇影响较大,横浪对平台的横、垂荡、横摇影响较大;立柱数增加,纵荡、横荡、垂荡方向上的阻尼系数及附加质量和有所增加。得出了不能只考虑增加立柱数来提高平台的强度、刚度,型2平台在拖航、作业工况下都有较好的水动力性能,在设计时可以借鉴。 展开更多
关键词 AQWA 半潜式钻井平台 频域分析 水动力性能 阻尼系数 附加质量
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基于数值模拟的半潜式钻井平台附加质量研究 被引量:4
15
作者 陈博 喻志勇 李骁健 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期1400-1411,共12页
为了较为完整地明确计算钻井平台影响附加质量的因素,以及附加质量之间的关系,文章主要基于数值模拟计算的方法,通过水动力分析软件AQWA求解平台36个附加质量分量,通过与数学模型计算对比分析得到相应的结果。从AQWA分析得到的视图中可... 为了较为完整地明确计算钻井平台影响附加质量的因素,以及附加质量之间的关系,文章主要基于数值模拟计算的方法,通过水动力分析软件AQWA求解平台36个附加质量分量,通过与数学模型计算对比分析得到相应的结果。从AQWA分析得到的视图中可知,平台的附加质量分量随波浪频率的变化而变化;在横荡方向的附加质量由小到大依次为型一、型二、型三平台,与平台在xoz平面内的面积投影大小关系对应,而纵荡方向附加质量基本与平台在yoz平面内的面积投影大小关系对应;通过公式计算的附加质量分量与数值模拟的独立附加质量分量数高度一致。得到平台的附加质量大小与波浪的频率有关;平台在坐标平面上的投影面积大小能在一定程度上反应出附加质量的大小;36个附加质量分量中有21个是独立的。 展开更多
关键词 半潜式钻井平台 附加质量 数值模拟 AQWA 附加质量分量
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数字孪生驱动半潜式钻井平台智能技术应用 被引量:21
16
作者 蒋爱国 王金江 +2 位作者 谷明 于昊天 常开顺 《船海工程》 北大核心 2019年第5期49-52,55,共5页
通过运用数字孪生技术,将物理实体映射到数字孪生模型中,运用大数据挖掘技术并集成人工智能技术,实现多源信息数据的融合,构建海上钻井平台五维数字孪生系统,开发数字孪生驱动的半潜式钻井平台智能监测系统。
关键词 半潜式钻井平台 数字孪生 智慧化建设
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某半潜式钻井平台用隔水管卡盘装置方案设计研究 被引量:3
17
作者 金学义 王耀锋 +4 位作者 余霆智 赵兴波 李贤坤 于建波 任佳伟 《机械设计》 CSCD 北大核心 2018年第S1期142-145,共4页
某半潜式钻井平台现用卡盘装置使用近40年,设备整体状况不佳,为了满足平台安全作业要求,开展卡盘装置方案设计研究。介绍了某半潜式钻井平台现用卡盘装置的结构特点和设计参数,调研了国内外浮式钻井平台(船)卡盘装置主流型式,研究了该... 某半潜式钻井平台现用卡盘装置使用近40年,设备整体状况不佳,为了满足平台安全作业要求,开展卡盘装置方案设计研究。介绍了某半潜式钻井平台现用卡盘装置的结构特点和设计参数,调研了国内外浮式钻井平台(船)卡盘装置主流型式,研究了该平台隔水管的结构特点以及平台转盘接口,完成了门式和伸缩臂式两种卡盘装置方案设计;依据相关标准,分别对门式和伸缩臂式两种卡盘装置进行有限元强度校核,有限元分析结果表明两种卡盘装置强度均满足标准要求;开展门式和伸缩臂式两种卡盘装置适应性研究,重点从结构型式、应用范围、承载能力和升级能力等4个方面进行对比分析,分析结论为伸缩臂式卡盘方案更具有优势,适应范围更广。研究成果可为国内其他平台配套卡盘装置提供有益参考。 展开更多
关键词 半潜式钻井平台 卡盘装置 方案设计 有限元分析 适应性研究
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深水半潜式钻井平台DP3动力定位系统设计和应用 被引量:21
18
作者 窦培林 袁洪涛 +1 位作者 宋金扬 孔维文 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2010年第4期117-121,共5页
海洋石油气开采向着更深的水域和更恶劣的环境进军,随着水深的增加,传统的锚泊定位系统因锚链重量的增加和平台甲板可变载荷的减少已不能满足深水海洋石油气勘探开采装置的定位要求,代之以数字计算机控制技术的动力定位系统(DP3)。其通... 海洋石油气开采向着更深的水域和更恶劣的环境进军,随着水深的增加,传统的锚泊定位系统因锚链重量的增加和平台甲板可变载荷的减少已不能满足深水海洋石油气勘探开采装置的定位要求,代之以数字计算机控制技术的动力定位系统(DP3)。其通过不断地检测平台实际位置与目标位置的偏差,产生控制指令并通过控制系统分配到对应的推进器上,使平台保持在设定的位置上或沿设定的轨迹运动。针对某3 000 m深水半潜式钻井平台项目,对DP3动力定位系统的设计和应用进行了介绍,并对平台的动力定位系统和辅助系统进行了FMEA分析。 展开更多
关键词 半潜式钻井平台 动力定位系统 DP3 共效模和影响分析
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半潜式钻井平台浮箱表面裂纹损伤研究 被引量:1
19
作者 王建军 王冬石 +2 位作者 李杰 段梦兰 张文 《中国海上油气》 CAS 2008年第6期404-410,共7页
如何评价和处理现役海洋平台存在的各种裂纹是我国海洋工程界面临的一大难题。半潜式钻井平台由于结构更复杂,且浮箱和立柱对水密性要求严格,裂纹问题更加严重。以我国南海5号半潜式平台检测出的浮箱表面裂纹为研究对象,将平台结构整体... 如何评价和处理现役海洋平台存在的各种裂纹是我国海洋工程界面临的一大难题。半潜式钻井平台由于结构更复杂,且浮箱和立柱对水密性要求严格,裂纹问题更加严重。以我国南海5号半潜式平台检测出的浮箱表面裂纹为研究对象,将平台结构整体分析与裂纹尖端局部断裂力学分析相结合,采用ABAQUS软件构造板壳结构表面裂纹,对决定裂纹是否扩展的断裂力学参量以及腐蚀等因素对裂纹尖端断裂力学参量分布的影响进行了研究。本文方法及研究结果为含裂纹半潜式钻井平台结构的安全评估奠定了基础。 展开更多
关键词 半潜式钻井平台 表面裂纹 断裂力学分析
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“南海2号”半潜式钻井平台深水改造方案运动响应和波浪荷载分析 被引量:5
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作者 何炎平 谭家华 《中国海上油气(工程)》 2003年第6期9-12,共4页
对“南海 2号”半潜式钻井平台的一种改装方案的运动响应和波浪荷载进行计算与分析 ,结果表明按该方案改造后 ,“南海 2号”半潜式钻井平台的运动响应性能优良 ,适于在我国南海深水域工作。
关键词 “南海2号”半潜式钻井平台 深水改造 运动响应 海洋石油勘探开发
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