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台风海况下半潜式钻井平台动力性能监测与分析

2023-12-21寇雨丰邹付兵

海洋工程 2023年6期

赵 前,寇雨丰,邹付兵,武 博,李 欣

(1.上海交通大学 船舶海洋与建筑工程学院,上海 200240;2.上海交通大学 三亚崖州湾深海科技研究院,海南 三亚 572024;3.中海油田服务股份有限公司 钻井研究院,北京 101149)

半潜式钻井平台具有稳性好、抗风浪能力强、甲板面积大、可变载荷大、适用水深广等特点,是世界上应用最为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]。中国目前拥有“海洋石油981”[2]、“蓝鲸”系列[3-4]等10 余座半潜式钻井平台,中国第一座半潜式生产平台“深海一号”能源站[5]也于2021 年6 月投产。半潜式平台作业环境恶劣,一旦发生事故容易造成灾难性的后果,充分认识半潜式平台在恶劣海况下的动力性能,是保障平台安全的重要基础[6-7]。

在设计阶段,研究人员主要采用数值模拟和模型试验方法来获得平台在极端海况下的总体性能,以此来评估平台的安全性。冯爱春等[8]、李志富等[9]、闫发锁等[10]通过数值模拟或模型试验对半潜平台在极端海况下的动力响应、结构损伤等进行了研究。但数值模拟和模型试验都存在一定局限性:数值模拟输入激励、边界条件假设和模型简化会导致分析结果存在难以量化的不确定性;模型试验难以模拟大尺度结构且花费甚高。利用实海域测量技术,能够避免数值计算和模型试验由于条件假设和尺度效应等问题引入的误差,监测结果对新平台设计及平台日常运行具有重要指导作用。Brown等[11]通过水下机器人拍摄等方法对北海多座浮式平台系泊系统进行了长期监测,对系泊系统的响应及损伤问题进行了研究。……

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