一种新型半潜式平台概念设计研究
2020-10-27王天英王树青
海洋工程 2020年5期
王天英,王树青
(1. 中石化胜利石油工程有限公司 钻井工艺研究院,山东 东营 257000; 2. 中国海洋大学 工程学院,山东 青岛 266100)
随着陆上与近海石油资源的日益枯竭,深海资源的开发成为各国能源领域争夺的焦点,而深水油气田的开发依赖浮式平台等深水海洋工程装备。与张力腿平台(TLP)和立柱式平台(SPAR)相比较,半潜式平台具有稳性良好、抗风浪能力强、甲板面积大、可变载荷大、适用水深范围广等优点,是世界上应用最广泛且最具发展前途的浮式海洋油气勘探开发装备之一[1]。但传统的半潜式平台存在一些不足,如平台重心相对较高,使得平台的稳性储备不大;功能不够全面,尤其是储油能力不足;垂荡运动幅度较大,无法支持干式采油树,导致钻采作业操作成本高,作业效率低等。
针对传统式半潜平台的不足,近年来出现了一系列新型半潜式平台概念[2-7]。典型的有美国FloaTEC公司提出的桁架式半潜平台(truss semi)和可伸展吃水半潜式平台(ESEMI),法国Technip公司提出的展开式半潜式平台(EDP),美国SBM Atlantia公司开发的斜立柱半潜式平台(FourStar semi),Mansour和Huang提出的自由悬挂固体压载舱半潜式平台(FHS semi),Atkins公司研发的成对立柱式半潜平台概念 (paired-column semi)。这些新型平台的主要设计目标是减小平台的垂荡运动[1],以使在平台上布置具有干式采油树的顶张力立管(TTR)系统成为可能。模型试验研究发现,新型半潜式平台的垂荡幅值响应算子(RAO)值比传统半潜式平台低20%~25%[4]。虽然新型平台和新的设计技术使传统半潜式平台的……
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