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导管架海洋平台结构可靠性多目标模糊优化设计

桩基导管架式海洋平台是海上石油开发和生产常用的结构形式,目前,国内外对导管架平台结构系统的研究取得了一定的成果,但主要是静动力分析研究及安全评定,以及从确定性角度出发的优化设计,都是单方面的研究。本文首先考虑了约束的模糊性并在结构可靠度分析的基础上,建立了导管架海洋平台结构可靠性模糊优化设计模型。模型针对导管架海洋平台的特点,采用多级模糊优选法确定了模糊约束容差系数,用改进的界限搜索法求解模糊约束集和模糊目标集之交集,进而求得模糊优化问题的最优解λ。以绥中36-1中心平台及胜利油田埕北11~#采油单井平台为例建立了确定性单目标结构优化、单目标模糊性结构优化、基于可靠度的结构模糊优化三种结构优化模型,编写了结构优化子程序,并对两座平台的三种结构优化模型进行结构优化。将基于可靠度的结构模糊优化与确定性单目标截面优化及单目标模糊优化结果作比较,可以看出确定性截面优化和单目标模糊优化都能较大幅度降低结构的重量,但由于这两种方法都未对结构  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

《科技风》2017年01期
科技风

海上风电多桩导管架式基础导管架优化

我国沿海风能资源丰富,有效利用小时数高,距离用电负荷中心近,享地利优势。经过“十二五”期间的孕育和成长,我国海上风电具备了规模开发的条件和基础。在“十三五”时期我国海上风电将从“项目示范”向“快速开发”转变。一、海上风电基础类型海上风电基础通常由过渡段、基础子结构、基础几部分组成。如图1所示。图1海上风机支撑结构其中基础子结构有单桩式、三脚架式、导管架式、重力式、漂浮式几种类型。如图2所示。图2从左到右:单桩式、三脚架式、导管架式、重力式、漂浮式基础1)单桩式:单桩式基础可以看成是陆上风机塔架延长到海面以下并插入海床。为了提供足够的刚度,单桩基础直径必须足够大,这会引起很大的波浪载荷。在深海环境下,满足刚度和固有频率的单桩直径可能大到无法制造。2)三脚架式:基础下部由几个较细的结构连接到中间的主管桩上。三脚架基础主要优点是抗倾覆能力强及海水可以阻力较小的穿过基础下部。但是上部的主管桩没有上述优势。另外下部焊接处对疲劳载荷敏感,需...  (本文共3页) 阅读全文>>

《化学工程与装备》2017年02期
化学工程与装备

深水导管架拖航分析研究

引言浅水导管架采用直立式建造和拖航,其拖航强度一般不是结构设计的控制因素。对于渤海海域的导管架,一般根据“10~20”法则保守的进行拖航强度分析,即假定驳船横摇20°、纵摇10°、周期均为10s、垂荡加速度0.2g,采用±R±H和±P±H八种加速度组合(R代表横摇、P代表纵摇、H代表垂荡、g为重力加速度)。对于尺寸和重量均较大的深水导管架,一般采用平躺式建造和拖航,合理计算拖航驳船的运动和加速度,对控制导管架的结构尺寸和用钢量十分必要。深水导管架拖航分析还应研究驳船的稳性和总纵强度。本文详细介绍了深水导管架拖航分析的一般流程、常用的计算方法以及校核准则。这种基于刚性船体的计算方法已经在深水导管架的拖航设计中被广泛使用。本文对工程实例中的某一深水导管架进行了全面的拖航分析和校核,并提出了改善装船固定受力和计算波浪拍击速度的方法。1拖航分析流程和方法通常按照如下流程,对深水导管架进行拖航分析:(1)根据预计的拖航路线和日期,确定沿途...  (本文共4页) 阅读全文>>

《海洋技术学报》2017年02期
海洋技术学报

较深水导管架对接水下井口基盘的关键技术研究及工程应用

随着浅海石油天然气资源日益枯竭,较深水及深水海域的油气开发是世界油气勘探开发的大势所趋。我国南海具有丰富的油气资源,属于世界四大海洋油气聚集中心之一,有“第二个波斯湾”之称。根据党的“十八大”提出的建设海洋强国战略,中国海洋工程技术也正向更加复杂的深水海域优化创新发展。而海洋油气开采方式一般根据油田的开发方案、建设周期、投产时间而确定,为了缩短油气田海上平台的建设周期、加快油田投产,较深水油田可采用预钻井方式开发。一般来说,导管架平台的设计、建造和油田钻井同时进行,也就是导管架平台海上安装前已经完成了油田的钻井作业,即为预钻井[1],这种开发方式可缩短油田的开发工期,减少工程开发成本费用,加快投资的回收速度。这种油田开发方案一般采用水下井口基盘进行预钻井,然后导管架对接安装水下井口基盘。但预钻井方案对导管架的安装精度要求很高,为了高精度完成导管架与基盘的顺利对接就位,一般在井口基盘上设置导向柱,以与导管架下部设置的导向套筒进行引...  (本文共6页) 阅读全文>>

《石油和化工设备》2017年05期
石油和化工设备

导管架滑移下水参数研究与敏感性分析

1概述目前我国用于海上油气资源开发的平台结构绝大部分为导管架平台。渤海的导管架平台作业水深一般不超过40m;东海的导管架平台作业水深一般在100m左右;南海东部的番禺30-1钻井生产处理平台、荔湾3-1中心处理平台和番禺34-1中心处理平台的作业水深均接近200m;南海西部文昌油田的导管架平台作业水深通常在150m以内。对于东海和南海的深水导管架平台,其导管架结构的尺寸和重量一般较大,受浮吊起重能力和跨距范围的限制,通常采用滑移下水、小浮吊辅助扶正的海上安装方式。导管架滑移下水能够摆脱对稀缺的大型浮吊资源的依赖,可用较小的浮吊完成海上作业。从导管架在驳船上开始滑动到与驳船分离,整个过程一般不超过1分钟,因此滑移下水有利于节省海上作业时间。本文描述了深水导管架滑移下水的方式和过程,介绍了常用的分析方法和校核准则,并以某导管架为例,详细研究了具有不确定性的一些参数对其滑移下水的影响,得出的结论可用于指导海上施工作业。2滑移下水方式、...  (本文共6页) 阅读全文>>

《天津科技》2017年06期
天津科技

驳船初始状态对导管架滑移下水影响敏感性研究

深水导管架的下水、扶正、座底、调平、打桩和灌浆等是导管架海上安装连续完成的作业内容。如果有预钻井的水下基盘,在导管架扶正后还有“对接”的环节。下水是深水导管架安装过程中必不可少的环节。对于大型深水导管架的海上安装,当其自重超过现有浮吊的最大吊力时,采用滑移下水的方法就是唯一可行的安装方法。如何经济、安全地进行深水导管架的滑移下水成为海洋工程必不可少的热点问题之一。[1]导管架滑移下水是指将导管架运输至指定安装海域后,调整安装驳船浮态,增大尾倾,当导管架自重产生的下滑力大于其摩擦力时,导管架开始依靠自重下滑,自行运动至脱离驳船。如果驳船尾倾接近设计角度时,导管架仍无法下滑,可以利用布置在导管架尾部的助推系统推动导管架下滑。导管架滑移下水过程无需浮吊作业,下水后在水中运行一段时间后处于稳态过程。漂浮在水面的导管架一般在顶部布置两个拖带缆,由浮吊尾部的绞车将其拖至浮吊附近,由浮吊辅助进行后续的扶正、座底和调平等后续作业(见图1)。图1...  (本文共4页) 阅读全文>>