风浪联合作用下深水半潜平台耐波性能的数值模拟

1

作者 莫文渊 邱立国 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第2期101-105,共5页

通过数值模拟方法,研究风浪联合作用下深水半潜平台的耐波性能。该方法通过建立风速与波浪相干函数模型,利用该模型获得当前深水半潜平台不同工况下风速与海浪的关系,再计算风浪联合作用下深水半潜平台的海浪作用力和风作用力,以2个数... 通过数值模拟方法,研究风浪联合作用下深水半潜平台的耐波性能。该方法通过建立风速与波浪相干函数模型,利用该模型获得当前深水半潜平台不同工况下风速与海浪的关系,再计算风浪联合作用下深水半潜平台的海浪作用力和风作用力,以2个数值为基础,构建深水半潜平台耐波性能数值模拟模型,在不同情况下模拟风浪联合作用下深水半潜平台耐波性能。实验结果表明:该方法可在不同波浪周期时,模拟风浪联合作用下深水半潜平台的横荡和垂荡数值,在波浪周期较小时,垂荡与横荡数值也较小,深水半潜平台的耐波能力较强;风浪角越大,在波浪周期相同时深水半潜平台的垂向弯矩数值越大,其耐波能力则较小。 展开更多

关键词 深水半潜平台 风浪联合作用 耐波性能 风速 波浪周期 数值模拟

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深水半潜平台锚泊辅助动力定位系统功率消耗研究 被引量：11

2

作者 孙攀 王磊 王亮 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2010年第3期24-30,共7页

以一艘半潜平台为例,对其推力器和锚泊系统进行合理的布置,在给定的环境载荷条件下,研究其在1 500 m水深时的定位情况。对比分析单独使用动力定位以及锚泊辅助动力定位系统等的定位能力及功率消耗。分析结果表明,在满足定位精度要求的... 以一艘半潜平台为例,对其推力器和锚泊系统进行合理的布置,在给定的环境载荷条件下,研究其在1 500 m水深时的定位情况。对比分析单独使用动力定位以及锚泊辅助动力定位系统等的定位能力及功率消耗。分析结果表明,在满足定位精度要求的前提下,如果单独使用动力定位,平台消耗功率过大,不够经济;使用锚泊辅助动力定位,则效果最佳,是较理想的定位方式。 展开更多

关键词 动力定位 锚泊辅助动力定位 功率消耗 深水半潜平台

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深水半潜平台压载水系统水锤载荷动态分析 被引量：7

3

作者 杨文林 王超 《舰船科学技术》 北大核心 2013年第5期95-98,共4页

在半潜平台管路系统运行过程中,水锤载荷产生的压力波对管系造成重大危害,影响整个系统的正常运行。运用CAESAR II建立深水半潜平台压载水系统有限元模型,把水锤基本方程计算得出的水锤力作为加载力,计算出动静态组合工况下管系的最大... 在半潜平台管路系统运行过程中,水锤载荷产生的压力波对管系造成重大危害,影响整个系统的正常运行。运用CAESAR II建立深水半潜平台压载水系统有限元模型,把水锤基本方程计算得出的水锤力作为加载力,计算出动静态组合工况下管系的最大应力。通过分析应力报告,找出压载水系统管系中设计不合理的位置点,并提出修改,保证管系安全运行。 展开更多

关键词 水锤载荷 深水半潜平台 CAESARⅡ 压载水系统 动静态组合工况

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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

4

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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深水半潜式平台模型试验与数值分析 被引量：15

5

作者 张威 杨建民 +1 位作者 胡志强 肖龙飞 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1429-1434,共6页

以一座工作水深为1.5 km的深海半潜式钻井平台及其锚泊系统为例,对其在280 m等效截断水深锚泊系统系泊下的6自由度运动和锚链受力进行模型试验研究,缩尺比取为1∶70.采用非线性时域耦合分析法对原深海半潜式钻井平台系统进行数值分析,... 以一座工作水深为1.5 km的深海半潜式钻井平台及其锚泊系统为例,对其在280 m等效截断水深锚泊系统系泊下的6自由度运动和锚链受力进行模型试验研究,缩尺比取为1∶70.采用非线性时域耦合分析法对原深海半潜式钻井平台系统进行数值分析,并将模型试验和数值分析结果进行比较.结果表明:等效截断水深锚泊系统在静力方面可较好地模拟全水深锚泊系统,动力相似上的不足导致其锚链受力最大值与全水深锚泊系统的相差较大;截断水深模型试验对全水深锚泊系统系泊下的半潜平台运动响应的预报较为可信,而平台锚系的受力情况需辅以数值模拟进行研究. 展开更多

关键词 深水半潜平台 锚泊系统 运动响应 混合模型试验 耦合

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深水锚泊定位半潜式钻井平台性能数值与试验研究 被引量：3

6

作者 史琪琪 杨建民 肖龙飞 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2011年第4期29-36,42,共9页

近年来,深水半潜平台已成为海洋工程领域研究的热点。分别通过模型试验和数值模拟的方法,对不同水深和浪向条件下作业的深水半潜平台的运动以及系泊系统的受力进行全面分析。在此基础上,进一步研究平台在深水作业时的运动和动力特性,以... 近年来,深水半潜平台已成为海洋工程领域研究的热点。分别通过模型试验和数值模拟的方法,对不同水深和浪向条件下作业的深水半潜平台的运动以及系泊系统的受力进行全面分析。在此基础上,进一步研究平台在深水作业时的运动和动力特性,以及水深和环境海况的变化对平台运动和系泊系统受力的影响规律。同时,对比完整系泊系统的情况,对一根系泊缆破断的极端状态下平台的特性开展研究,获得运动和系泊系统受力的变化规律。对比发现试验和数值的结果能较好地相互吻合,且均能满足相应的安全度要求,保证平台实际作业时的可靠性,为深水半潜平台设计中的安全极限计算提供一定的依据。 展开更多

关键词 深水半潜平台 非线性耦合 运动特性 系泊系统

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深水半潜式钻井平台一阶运动对动力定位控制精度的影响 被引量：1

7

作者 闫芳 王磊 李勇跃 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2012年第4期131-136,共6页

旨在研究装有动力定位系统的深水半潜式钻井平台中通常被设计过程忽略的海洋结构物一阶运动对动力定位控制精度的影响情况。首先分别计算得到半潜平台的一阶运动响应和动力定位平台的运动响应,叠加得到考虑一阶运动时的动力定位运动统... 旨在研究装有动力定位系统的深水半潜式钻井平台中通常被设计过程忽略的海洋结构物一阶运动对动力定位控制精度的影响情况。首先分别计算得到半潜平台的一阶运动响应和动力定位平台的运动响应,叠加得到考虑一阶运动时的动力定位运动统计值。最后,通过对比考虑和不考虑一阶运动两种情况下平台的动力定位控制精度,验证一阶运动对动力定位控制精度的影响,为工程设计提供参考,建议平台设计和分析过程中应考虑由一阶运动造成的精度冗余。 展开更多

关键词 动力定位 控制精度 一阶运动 深水半潜平台

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深水半潜式平台系泊系统设计研究 被引量：17

8

作者 周素莲 聂武 白勇 《船舶力学》 EI 北大核心 2010年第5期495-502,共8页

随着海洋平台逐步向更深水域的发展,系泊系统设计成了深海平台开发的关键问题之一。该文主要采用时域计算方法对系泊系统进行动力响应分析,给出了深水半潜式平台系泊系统的基本设计方法,并对2 000m水深的半潜式平台系泊缆索进行了8根与1... 随着海洋平台逐步向更深水域的发展,系泊系统设计成了深海平台开发的关键问题之一。该文主要采用时域计算方法对系泊系统进行动力响应分析,给出了深水半潜式平台系泊系统的基本设计方法,并对2 000m水深的半潜式平台系泊缆索进行了8根与12根锚链线的系泊方案的对比分析,结果表明系泊方式不同,锚泊线的张力,系统的运动响应都受到了一定程度的影响。 展开更多

关键词 深水半潜式平台 时域 动力响应分析 系泊方案

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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

9

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关键部位波浪载荷敏感性分析 被引量：4

10

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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深水半潜式平台结构关键节点疲劳破坏机理试验研究 被引量：2

11

作者 崔磊 毛江鸿 +2 位作者 葛晓丹 潘崇根 金伟良 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2016年第6期1-10,共10页

深水半潜式平台结构在深海环境荷载及作业动荷载的作用下容易产生疲劳损伤累积,加速疲劳裂纹扩展,导致结构发生疲劳破坏。对深水半潜式平台横撑部位的两类关键节点进行了疲劳试验研究,分析了关键节点的疲劳破坏现象、疲劳破坏过程以及... 深水半潜式平台结构在深海环境荷载及作业动荷载的作用下容易产生疲劳损伤累积,加速疲劳裂纹扩展,导致结构发生疲劳破坏。对深水半潜式平台横撑部位的两类关键节点进行了疲劳试验研究,分析了关键节点的疲劳破坏现象、疲劳破坏过程以及疲劳裂纹扩展规律。试验结果表明:应用规范给出的裂纹扩展模型和参数估算关键节点的疲劳寿命低于试验所得的疲劳寿命,说明应用规范给出的裂纹扩展模型和参数估算节点的疲劳寿命比较安全;根据疲劳试验结果建立的关键节点的S-N曲线参数与DNV规范给出的较为吻合;关键节点焊趾处的ε-N关系曲线可以反映出关键节点疲劳破坏的三个阶段破坏规律。研究结果为有效地预测平台结构关键节点的疲劳损伤程度,及时进行维修加固延长结构的使用寿命提供参考。 展开更多

关键词 深水半潜式平台 关键节点 疲劳损伤机理 参数估算 疲劳寿命 裂纹扩展 横撑

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深水半潜式支持平台靠泊海洋生产平台碰撞场景 被引量：3

12

作者 姜河蓉 操安喜 金允龙 《中国航海》 CSCD 北大核心 2020年第1期45-49,共5页

以典型的深水半潜式支持平台为研究对象,利用水动力分析软件SESAM探讨平台在不同吃水、波浪条件和碰撞方向对最大碰撞速度的影响,得到波浪与速度的关系。与船舶的经验公式进行对比可知:波浪对速度的影响较小,可为海洋平台靠泊碰撞风险... 以典型的深水半潜式支持平台为研究对象,利用水动力分析软件SESAM探讨平台在不同吃水、波浪条件和碰撞方向对最大碰撞速度的影响,得到波浪与速度的关系。与船舶的经验公式进行对比可知:波浪对速度的影响较小,可为海洋平台靠泊碰撞风险评估提供一定价值的参考。 展开更多

关键词 深水半潜式支持平台 靠泊碰撞 碰撞速度 碰撞场景

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深水半潜式平台运动响应预报方法的对比分析 被引量：8

13

作者 张威 冯玮 谢彬 《中国海上油气》 CAS 北大核心 2009年第1期61-64,68,共5页

分别采用频域分析法与时域分析法对南海某深水半潜式平台的运动响应进行了计算,对比分析了两种方法在深水半潜式平台运动响应预报结果上的异同。对于波频运动(纵摇、横摇、垂荡),两种方法的计算结果较为吻合;对于纵荡和横荡运动,频域分... 分别采用频域分析法与时域分析法对南海某深水半潜式平台的运动响应进行了计算,对比分析了两种方法在深水半潜式平台运动响应预报结果上的异同。对于波频运动(纵摇、横摇、垂荡),两种方法的计算结果较为吻合;对于纵荡和横荡运动,频域分析法的计算结果低于时域分析法计算结果。频域分析法对深水半潜式平台波频运动的预报精度较高,但对非线性效应明显的平台纵荡和横荡运动的预报结果偏低,仅适用于平台方案选型或设计的初期阶段;而时域分析法可以更好地处理深水半潜式平台运动响应计算中的非线性问题,更适用于平台设计的后期阶段。 展开更多

关键词 深水半潜式平台 运动响应 频域分析法 时域分析法 对比分析

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第七代超深水半潜式平台天然气井喷扩散模型试验与数值分析 被引量：3

14

作者 孟祥坤 陈国明 +1 位作者 朱渊 刘长鑫 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期159-167,共9页

针对深水钻井过程中天然气井喷失控扩散问题,以我国在建的第七代超深水半潜式钻井平台为研究对象,开展了井喷天然气射流与扩散规律研究。首先,基于几何和动力相似理论,设计了模拟试验系统,得到了钻台区不同采样点处可燃气体浓度随时间... 针对深水钻井过程中天然气井喷失控扩散问题,以我国在建的第七代超深水半潜式钻井平台为研究对象,开展了井喷天然气射流与扩散规律研究。首先,基于几何和动力相似理论,设计了模拟试验系统,得到了钻台区不同采样点处可燃气体浓度随时间变化规律;然后,采用基于计算流体动力学理论的通用FLACS系统,建立了平台尺度空间内井喷天然气扩散后果数值仿真模型,并对二者进行了对比分析,结果表明模型试验和仿真结果具有一致性,FLACS数值仿真计算结果直观且精度较高,所建立的数值模型可用于分析井喷可燃气体的扩散规律;最后,以数值模型为基础,研究了平台所处区域典型风场的风向和风速对可燃气云扩散范围和运动方向的影响规律,分析了不同工况下的扩散危险区域,并从工程应用角度提出了风险控制与应对措施。本文研究结果可为我国第七代超深水半潜式钻井平台合理划分钻台区域上部模块危险区提供参考。 展开更多

关键词 第七代超深水半潜式平台 井喷 天然气扩散 模型试验 数值分析 影响因素 应对措施

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深水半潜式支持平台火灾烟气蔓延规律 被引量：2

15

作者 许鹏程 高瑾 邱国志 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期913-920,共8页

基于火灾动力学模拟软件中的数值计算方法对深水半潜式支持平台的火灾烟气蔓延规律开展研究.根据火灾布置最不利原则设计4类火灾工况;研究烟气沿楼梯向上蔓延能力的分布规律及其对温度、能见度、CO体积分数的极值在各层甲板楼梯口分布... 基于火灾动力学模拟软件中的数值计算方法对深水半潜式支持平台的火灾烟气蔓延规律开展研究.根据火灾布置最不利原则设计4类火灾工况;研究烟气沿楼梯向上蔓延能力的分布规律及其对温度、能见度、CO体积分数的极值在各层甲板楼梯口分布的影响;分析火源层高度对烟气充满甲板所需时间的分布规律及烟气蔓延路径的影响.研究结果表明:随着楼梯与火源之间距离的减小,烟气沿楼梯向上蔓延的能力增强;火源层以上甲板的最高温度及能见度达到临界条件的最短时间、最高CO体积分数均位于烟气向上蔓延能力强的楼梯口;随着火源层高度的增加,烟气充满火源层以上甲板所需时间有所减少,充满火源层以下甲板所需时间有所增加.研究结果可为火灾中人员的疏散路径规划及深水半潜式支持平台的消防设计优化提供一定的理论指导依据. 展开更多

关键词 深水半潜式支持平台 烟气蔓延规律 极值分布 火源层高度

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深水半潜式钻井平台典型节点强度研究 被引量：14

16

作者 谢文会 谢彬 《中国海上油气》 CAS 北大核心 2010年第4期265-269,共5页

基于SESAM软件,提出了深水半潜式钻井平台典型节点强度分析方法,并利用该方法研究了目标平台立柱与撑杆连接处节点强度性能。首先进行平台危险波浪载荷分析,得到平台危险波浪载荷;然后进行危险波浪载荷条件下的平台整体强度分析,确定平... 基于SESAM软件,提出了深水半潜式钻井平台典型节点强度分析方法,并利用该方法研究了目标平台立柱与撑杆连接处节点强度性能。首先进行平台危险波浪载荷分析,得到平台危险波浪载荷;然后进行危险波浪载荷条件下的平台整体强度分析,确定平台立柱与撑杆连接处节点结构模型的载荷边界条件;最后依据分析确定的载荷边界条件及典型节点受到的波浪载荷进行局部强度分析。分析结果表明,目标平台典型节点的结构强度满足使用要求。 展开更多

关键词 深水半潜式钻井平台 典型节点 整体强度 局部强度 载荷边界

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深水半潜式钻井平台简化疲劳分析 被引量：12

17

作者 谢文会 谢彬 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2010年第2期37-43,共7页

研究适用于中国南海的深水半潜式钻井平台结构简化疲劳分析方法。依据中国南海环境条件,计算平台结构应力响应,得到平台结构应力范围长期Weibull分布形状参数。通过结构波浪应力的长期预报,计算得到平台寿命期一遇波浪载荷,依据寿命期... 研究适用于中国南海的深水半潜式钻井平台结构简化疲劳分析方法。依据中国南海环境条件,计算平台结构应力响应,得到平台结构应力范围长期Weibull分布形状参数。通过结构波浪应力的长期预报,计算得到平台寿命期一遇波浪载荷,依据寿命期一遇波浪载荷计算平台结构寿命期一遇最大热点应力范围。采用简化疲劳分析方法计算平台结构疲劳寿命,用谱疲劳分析方法验证简化疲劳分析结果的准确性,证实了简化疲劳分析方法相对保守,可应用于平台的设计。 展开更多

关键词 深水半潜式钻井平台 Weibull形状参数 长期预报 简化疲劳分析 中国南海

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深水半潜式平台聚酯纤维系泊方案分析 被引量：5

18

作者 赵晶瑞 谢彬 +2 位作者 梁文洲 王世圣 粟京 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期203-210,共8页

基于某目标气田深水半潜式生产平台的动力特性,其系泊方案拟采用一套张紧型聚酯纤维系泊系统。根据ABS推荐方法,采用耦合动力学分析技术,对该系泊方案进行了强度与疲劳分析,研究了不同系泊刚度模型对校核结果的影响,并开展了环境条件、... 基于某目标气田深水半潜式生产平台的动力特性,其系泊方案拟采用一套张紧型聚酯纤维系泊系统。根据ABS推荐方法,采用耦合动力学分析技术,对该系泊方案进行了强度与疲劳分析,研究了不同系泊刚度模型对校核结果的影响,并开展了环境条件、平台吃水及缆绳拖曳力系数等因素的敏感性分析。分析结果表明:在设计环境条件下,系泊系统的极限强度与疲劳寿命均可满足规范要求;相对于静动态刚度结合模型,上下边界刚度模型将产生更大的系泊张力与疲劳损伤;对于系泊缆绳强度而言,最不利环境条件是当谱峰周期取其标准值时,此外深水条件下系泊缆绳的黏性拖曳力系数对缆绳张力的影响较大。本文研究结果可为聚酯纤维应用于深水系泊系统提供参考。 展开更多

关键词 深水半潜式生产平台 张紧型聚酯纤维系泊系统 静动态刚度结合模型 上下边界刚度模型 敏感性分析

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深水半潜式钻井平台断裂力学疲劳寿命分析 被引量：4

19

作者 谢文会 谢彬 +2 位作者 李阳 王俊荣 朱小松 《船海工程》 北大核心 2019年第1期127-129,133,共4页

采用断裂力学分析方法和谱疲劳分析方法对比深水半潜式钻井平台典型节点在南海典型海洋环境条件下的疲劳寿命,断裂力学分析中将平台结构裂纹作为张开型裂纹来处理,对比初始裂纹深度对计算结果的影响,并与结构谱疲劳寿命分析结果进行对比... 采用断裂力学分析方法和谱疲劳分析方法对比深水半潜式钻井平台典型节点在南海典型海洋环境条件下的疲劳寿命,断裂力学分析中将平台结构裂纹作为张开型裂纹来处理,对比初始裂纹深度对计算结果的影响,并与结构谱疲劳寿命分析结果进行对比,结果表明,断裂力学方法用于南海环境条件下深水半潜式钻井平台疲劳分析较为准确,认为在缺乏结构初始裂纹数据情况下,半潜式平台结构采用断裂力学分析方法所采用的初始裂纹深度可用于平台结构的初始寿命评估及结构发现裂纹后剩余寿命的验证分析。 展开更多

关键词 深水半潜式钻井平台 断裂力学 裂纹深度 谱疲劳分析 中国南海

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吃水对深水半潜式钻井平台系泊张力的影响分析 被引量：2

20

作者 张威 谢彬 +1 位作者 冯玮 杜庆贵 《中国海上油气》 CAS 北大核心 2011年第6期408-410,419,共4页

以某深水半潜式钻井平台为研究对象,选取南海10年一遇环境条件,采用三维势流理论和时域耦合分析方法,研究了平台吃水对系泊张力的影响,探讨了通过改变吃水来降低系泊系统破坏的可行性。计算结果表明,随着平台吃水的增加,平台系泊张力明... 以某深水半潜式钻井平台为研究对象,选取南海10年一遇环境条件,采用三维势流理论和时域耦合分析方法,研究了平台吃水对系泊张力的影响,探讨了通过改变吃水来降低系泊系统破坏的可行性。计算结果表明,随着平台吃水的增加,平台系泊张力明显降低,因此在紧急抗台的情况下,可以考虑通过增加吃水来缓解系泊系统的受力,同时辅以调整船位、放松系泊缆等措施,从而达到有效抗台的目的。 展开更多

关键词 深水半潜式钻井平台 平台吃水 系泊张力 影响分析

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