赵晶瑞，范 模，段梦兰

(1.中海油研究总院，北京 100027;2.中国石油大学(北京)，北京 102249)

深水半潜式生产平台耦合动力特性对比研究

赵晶瑞1，2，范 模1，段梦兰2

(1.中海油研究总院，北京 100027;2.中国石油大学(北京)，北京 102249)

应用数值模拟与模型试验相结合的方法研究半潜式生产平台系泊状态下的耦合动力特性。建立耦合分析模型，时域内计算求解平台的动力响应，选取缩尺比为1∶60，采用等效截断模型方法对数值模拟结果进行验证。通过对比模型试验与数值模拟结果发现:等效截断系泊系统可以较好地模拟平台的位移响应，但在系泊张力方面却差异较大，此外极端海况下平台的甲板上浪问题也必须得到充分重视。

半潜式生产平台;耦合动力分析;等效截断;模型试验;数值模拟

半潜式生产平台是一种新型的深水顺应式生产平台，由于具有较大的甲板面积和相对较低的建造难度，以及抗风浪能力强等特点，是目前数量最多，更新换代最快的一类深水浮式平台，被广泛应用于世界各地的深水油气开发项目［1］。生产平台长期固定于无遮蔽的深水海域，承受极端的环境载荷，其运动响应、缆绳张力以及甲板上浪等技术指标是立管系统安装乃至整体油田开发方案制定的重要依据。一直以来，业界通常采用数值模拟与模型试验相结合的方法来获得以上数据［2］。

在数值模拟方面，随着水深的不断增加，系泊缆绳与平台主体间的耦合动力特性已达到必须考虑的程度［3］，必须将平台主体与系泊系统的动力响应作为一个整体求解，其中主体的水动力系数、一阶波浪力以及二阶波浪力首先在频域中计算，然后将其转换到时域内，联立求解方程得到耦合系统的整体运动响应［4-6］。……