自升式平台拖航安全管理

海洋石油工业经过近50年的发展,浅海区域各类技术基本成熟,海洋石油平台空前发展,作业量不断增加。鉴于海洋石油平台的拖航作业安全风险较大,国内外拖航事故屡见不鲜,结合多年安全管理工作经验对自升式海洋石油平台拖航作业安全风险进行分析、对自升式海洋石油平台拖航作业安全管控措施进行汇总,力求达到自升式海洋石油平台拖航作业安全运行。     

沉垫自升式平台迁移工况桩腿力学研究

以普通自升式平台桩腿弯矩分析为基础,研究沉垫自升式平台迁移工况下桩腿的弯矩情况。建立沉垫自升式平台横摇力学模型,对平台迁移工况下的横摇状态进行力学分析,分别推导普通自升式平台和沉垫自升式平台桩腿惯性弯矩及总弯矩公式,并分析沉垫位置与桩腿弯矩的关系。以某沉垫自升式平台为例,研究沉垫处于不同位置时桩腿弯矩的变化规律,并与相同状况下的普通自升式平台桩腿弯矩情况进行对比。研究结果表明:沉垫的存在会增大桩腿在主甲板处的惯性弯矩;主甲板以上桩腿长度减小,沉垫与主甲板的距离增大,则风力、重力产生的弯矩减小,惯性弯矩增大。惯性弯矩是总弯矩变化的决定因素。随着沉垫的下降,桩腿总弯矩呈线性上升。     

移动式自安装井口平台拖航稳性分析

作为海洋油气资源勘探、开发重要载体的移动式平台是目前应用最为广泛的海洋装备。由于作业的需要会频繁迁航,拖航就位是比较危险的海上作业,在海油工发展历史上有过沉痛的教训,因此,移动式平台拖航就位安全问题引起世界范围的高度关注。针对某型移动式自安装井口平台运用MOSES软件建立平台分析模型,计算出不同工况下平台拖航的完整稳性和破舱稳性,结果表明该平台稳性满足规范要求。     

筒型基础海洋平台气浮拖航稳性分析

介绍了筒型基础平台充气浮运的浮稳性和自由运动周期的理论分析方法。气浮体的浮稳性通过稳性高参数来判断，并提出了稳性高参数的计算式。气浮体的自由运动周期采用单自由度弹簧体系来计算，部分参数通过试验确定。理论计算得到的稳心半径与模型试验和现场原型试验的测算值非常吻合，气浮结构的静稳性分析理论和浮态分析理论得到了相互验证。最后利用气浮分析理论对一工程结构进行了计算分析。     

自升式平台齿轮齿条强度有限元分析

基于有限元软件ANSYS建立某自升式平台升降系统齿轮齿条的三维模型,并计算平台在预压状态下齿轮齿条的应力,分析齿轮齿条在不同啮合位置时的Von mises 应力和齿面接触应力的分布情况,并将其与公式计算值进行对比.结果表明:齿轮齿条啮合过程中接触面上应力呈带状分布,最大应力出现在带状区域的两端,带状区域的中部应力相对较小;齿面和齿根是齿轮齿条啮合接触过程中容易失效的部位,升降系统齿面接触应力与齿根弯曲应力偏高,在升降系统的设计中应采取措施降低相应应力或提高材料强度;基于有限元方法的计算结果与公式计算值误差较小,可以作为该齿轮齿条强度分析的依据.     

自升式钻井平台结构疲劳寿命分析

以“南海一号”自升式钻井平台为工程研究对象,提供了一个估算在随机波浪力 作用下平台结构疲劳寿命的实用可行分析方法,编制了相应的计算机程序,对我国海 洋平台结构的可靠性分析具有一定的实际意义。     

多筒基础平台自浮拖航系拖点位置试验分析

多筒基础平台是近年来在海洋工程中出现并得以迅速发展的一种新型结构形式．此种结构最大优势是便于安装，并能够自浮拖航运输，特别是在浅海区．为了研究不同的系拖点位置对结构拖航稳定性的影响，采用1：20比例模型，通过模拟波浪作用，选取不同的系拖点位置进行试验，得到压力对比曲线及拖航力变化曲线．结果表明，系拖点的最佳位置是使拉力作用线通过或尽量接近结构浮心，而且要使拉力作用线与水平面夹角尽量小，这样可以最大程度上保证结构拖航的稳定性．     

基于多元统计的筒型基础海洋平台拖航分析

以筒型基础海洋平台为研究对象,通过模型试验测定了不同拖航组合时的平台加速度、拖缆力、筒内气压力以及筒底水压力,并用因子分析和聚类分析对10个力学参数测试结果进行分析比较,用于筒型基础平台随浪、顶浪时最佳拖航方式的选取判别．因子分析结果表明,总方差的82％的贡献来自于前3个因子,所对应的平台x、y、z方向加速度、拖缆力、1#筒与3#筒气压力以及1#筒水压力为系缆平台拖航的特征力学参数．聚类分析结果表明,可以通过筒型基础平台拖航过程力学参数的测定来归属不同的拖航组合．     

自升式平台桩腿各构件对桩腿强度影响规律探讨

根据ABS规范以及AISC规范,计算了不同桩腿节距高度和主弦杆间距的自升式平台的等效桩腿刚度、风暴自存工况强度及不同弦杆和撑杆壁厚的自升式平台风暴自存工况强度,得出了桩腿节距高度、主弦杆间距、弦杆和撑杆剖面壁厚对桩腿强度的影响规律,从而对自升式平台的桩腿选型、优化设计及结构加强起到一定指导意义.     

自升式钻井平台穿刺分析

 自升式钻井平台是近海石油和边际油田开发的重要设备。据统计,穿刺事故占自升式钻井平台总事故的比例超过了50%,造成平台严重损坏和人员伤亡。以Arab drill 19自升式钻井平台和中国某自升式钻井平台的穿刺事故为例,分析穿刺事故发生的原因,说明穿刺事故的危害。采用投影面积法,分析了中国某自升式钻井平台在渤海某井位发生穿刺事故的可能性,结果表明,该平台存在较大的穿刺风险,并预测了穿刺后的插桩深度。对比平台实际插桩深度,预测结果存在较大误差。结合穿刺研究的最新成果,分析两者存在误差的原因：实际插桩过程中,桩靴底部将形成砂土塞,该砂土塞会极大地提高土体的极限承载能力,导致实际插桩深度比预测插桩深度浅。