◆高 凡 周建朋 黄 硕 杨杏玲 袁昌玉

新概念极地海洋平台设计

◆高 凡 周建朋 黄 硕 杨杏玲 袁昌玉

海洋平台是海上石油开采的主要装备，相关的理论与技术已经日趋成熟,但是在某些极端环境下，仍不能很好地满足海洋石油的安全与经济性的开发需求。由于长年冰冻，尽管极地海底蕴藏着丰富的石油资源，资源开发仍然受限。因此，设计一类具备抗寒能力、抗冰载荷能力、抗风浪能力的新型海洋平台具有重大意义。本文基于Spar平台、张力腿平台，提出一种新概念“I-bolt平台”，该平台利用特殊的破冰设计和分离式的主体结构，得到适应极区环境、抵抗浮冰的良好性能。

新概念；极地海洋；平台设计

一、平台概况

“I-bolt”平台的设计概念来源于螺丝钉，其形状如图所示。其中字母“I”代表ice，“bolt”是螺栓的意思。平台由两个部分组成——上部平台主体和下部储油浮筒。

平台在钻井过程中，主体与浮筒通过螺纹及螺钉双重固定，保证两者之间不发生相互运动，保证其强度，进行勘探、钻井的作业。当完成勘探和钻井作业之后，平台主体与储油筒解禁，分离。储油筒作为采油树的依托平台，完成采油和储油的功能。

该平台的设计可提前进行预安装，减少平台的安装周期，提高效率，又将采油，储油[1]集中于一体，提高经济效益。

二、结构数值计算

海冰与结构物之间发生的接触、相互作用、破碎、剥落的循环过程中，冰力表现为随机荷载，随时间呈不规则变化。海冰水平挤压力是海冰对海洋工程结构物的主要作用形式，表现为海冰对直立结构物的垂直作用，海冰受到结构物的反作用超过海冰的极限抗压强度，使海冰发生挤压形式破坏。……