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自升式钻井平台RAO及拖航试验研究

作　者: 王维聪
导　师: 张日向
学　校: 大连理工大学
专　业: 港口、海岸及近海工程
关键词: 自升式钻井平台运动RAO 拖航力试验研究
分类号: U674.381
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 63次
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内容摘要

移动式钻井平台在海洋油气勘探开发中起着重要的作用,自升式钻井平台是目前应用最广泛的海洋移动钻井设施之一,由于其具有造价低、定位能力强、作业稳定性好等优点,因而在大陆架海域的油气勘探开发中居重要地位。波浪作用下船舶的运动响应和拖航力是船舶工程中的重要课题之一。研究自升式钻井平台在波浪中的运动RAO,以便判断是否容易与波浪谱峰周期重合而在风浪中产生较大的运动,以及检验六自由度的幅值是否超出所许可的极限。随着海洋油气开发工程的不断发展,自升式钻井平台的拖航业务也日益增多,为了保证其拖航顺利进行以及拖航作业的安全,在急需研究解决的诸多问题中,较为突出的是海洋环境对其拖航的影响,尤其是不同的海况条件下拖航阻力与拖航速度之间的关系。大型船舶的动态特性,经常需要在实验室进行模型试验。本文依托某自升式钻井平台设计,在水池中进行风浪流作用下的物理模型试验。在给定的船型条件、环境动力因素以及不同载量的试验工况条件下,分别对其在不同环境动力影响因素作用下该自升式钻井平台的RAO运动响应和拖航力等性能参数及其变化规律进行了系列化的模拟试验研究。分析总结了模型试验结果,为自升式钻井平台设计开发、建造、作业、理论分析以及数值模拟提供技术参考和依据,以期为我国勘探开发海洋油气资源的自升式钻井平台设计优化、工程应用以及海洋环境条件下的平台安全性评估提供技术依据。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-22
  1.1 前言  8
  1.2 海洋平台结构物的种类  8-14
    1.2.1 海洋平台的种类  8-10
    1.2.2 典型海洋平台介绍  10-14
  1.3 国内外海洋平台发展历程及趋势  14-15
  1.4 自升式钻井平台综述  15-20
    1.4.1 自升式钻井平台的发展现状及趋势  15-16
    1.4.2 自升式钻井平台的结构形式和作业范围  16-19
    1.4.3 自升式钻井平台在我国海上油气开发中的应用和发展  19-20
  1.5 本课题研究的背景和意义  20
  1.6 本文工作的主要研究内容  20-22
2 实验室物理模型试验  22-52
  2.1 试验装置  22-29
    2.1.1 试验水池及造波系统  22-23
    2.1.2 造流系统  23-24
    2.1.3 造风系统  24
    2.1.4 拖航动力系统  24-25
    2.1.5 测量仪器  25-29
  2.2 相似准则  29-31
  2.3 模型设计  31-39
    2.3.1 自升式钻井船的模拟  31-36
    2.3.2 系泊系统  36-38
    2.3.3 坐标系定义  38-39
  2.4 试验动力环境要素  39-51
    2.4.1 波要素的模拟方法、结果  39-46
    2.4.2 潮流的模拟方法及模拟结果  46-49
    2.4.3 风的模拟方法及模拟结果  49-51
  2.5 试验数据的采集和处理方法  51-52
3 自升式钻井平台RAO试验  52-62
  3.1 试验布置  52-53
  3.2 试验组次与方法  53-54
    3.2.1 试验组次  53
    3.2.2 试验方法  53-54
  3.3 自升式钻井平台RAO波浪试验现象  54-55
  3.4 自升式钻井平台RAO波浪试验结果  55-61
  3.5 本章小结  61-62
4 自升式钻井平台拖航试验  62-75
  4.1 试验布置  62-63
  4.2 试验组次与方法  63-64
    4.2.1 试验组次  63
    4.2.2 试验方法  63-64
  4.3 自升式钻井平台拖航试验现象  64-66
  4.4 自升式钻井平台拖航试验结果  66-70
    4.4.1 静水拖航阻力试验结果  66-67
    4.4.2 风、浪、流中拖航阻力试验结果  67-70
  4.5 拖航阻力系数  70-73
  4.6 本章小结  73-75
    4.6.1 静水拖航小结  73
    4.6.2 风、浪、流中拖航小结  73-75
5 结论与展望  75-77
  5.1 结论  75-76
  5.2 展望  76-77
参考文献  77-79
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  79-80
致谢  80-81

自升式钻井平台RAO及拖航试验研究

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