检索结果-内蒙古大学图书馆

油气储运 2020年第1期39卷 112-120页

作者：余建星刘天余杨天津大学•水利工程仿真与安全国家重点实验室天津市津南区300350 高新船舶与深海开发装备协同创新中心

顶张紧式立管(Top Tensioned Riser,TTR)主要应用于深水油气田开发中的单柱式平台和张力腿平台,为了保证海洋工程作业的安全可靠,对复杂载荷条件下顶张紧式立管作业过程中的风险进行了分析。根据美国大陆架区域立管失效资料整理、统计结... 详细信息

顶张紧式立管(Top Tensioned Riser,TTR)主要应用于深水油气田开发中的单柱式平台和张力腿平台,为了保证海洋工程作业的安全可靠,对复杂载荷条件下顶张紧式立管作业过程中的风险进行了分析。根据美国大陆架区域立管失效资料整理、统计结果,对立管关键工作步骤的危险与可操作性分析进行风险源的识别;将风险源按照因果关系建立了TTR的失效故障树,通过上行法求出故障树的最小割集;将模糊数学的层次分析法与专家评价法相结合,对故障树进行定量分析。基于专家评价结果,确定了故障树中基本风险事件、顶事件的发生概率,并针对概率较大的风险事件提出了防控措施。通过对TTR作业风险源进行识别,建立了基于故障树的失效模型,解决了深水立管事故数据缺乏且不确定性较高的问题,为深水立管的风险管理提供了参考。

关键词：顶张紧式立管风险识别故障树失效概率

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顶张紧式立管涡激振动疲劳分析方法系统研究

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舰船科学技术 2015年第6期37卷 71-75页

作者：杨琥杨伟苑健康马坤明海洋石油工程股份有限公司设计公司天津300451

涡激振动疲劳分析作为立管工程设计中重要内容,成为深水海洋工程中不可忽视的一部分。本文结合我国南海深水油气田开发前景,参考国际业界工程经验积累,基于行业国际主流分析软件Shear7系统介绍了顶张紧式立管的涡振疲劳分析流程,包括涡... 详细信息

涡激振动疲劳分析作为立管工程设计中重要内容,成为深水海洋工程中不可忽视的一部分。本文结合我国南海深水油气田开发前景,参考国际业界工程经验积累,基于行业国际主流分析软件Shear7系统介绍了顶张紧式立管的涡振疲劳分析流程,包括涡激振动的发生机理与理论方法,结构模型创建,流速输入转化等方面。此外通过典型算例对所提出的截面疲劳分布流速法与传统的平面投影法进行结果对比,对这种简化方法论证了其应用与参考性。文章着重分析过程细节,对工程实践中的涡振疲劳分析具有实际应用价值。

关键词：涡激振动顶张紧式立管截面疲劳分布法

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顶张紧式立管冲程能力分析及相关参数研究

顶张紧式立管冲程能力分析及相关参数研究

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作者：倪侃侃大连理工大学

学位级别：硕士

海洋立管是连接海上浮式生产设施和海底井口的重要部件。上部浮式生产设施在风、浪、流的作用下会偏离其原来的平衡位置并产生升沉运动,导致立管与平台之间发生垂向的相对运动,称为立管的冲程运动。张紧器系统的作用就是要控制立管和浮... 详细信息

海洋立管是连接海上浮式生产设施和海底井口的重要部件。上部浮式生产设施在风、浪、流的作用下会偏离其原来的平衡位置并产生升沉运动,导致立管与平台之间发生垂向的相对运动,称为立管的冲程运动。张紧器系统的作用就是要控制立管和浮式结构物间的相对运动,补偿立管与平台之间的冲程值。本文依托国家863项目子课题“顶张紧式立管(TTR)设计与安装关键技术研究”,针对一种适用于张力腿平台(TLP)的顶张紧式立管(TTR),研究立管冲程运动的计算方法及其敏感性因素的影响,并利用专业软件Orcaflex对其进行数值仿真计算。本文在综述张紧器系统的主要结构组成和工作原理的基础上,对影响立管冲程能力的因素以及立管冲程的计算方法进行了归纳和总结。计算了一年一遇季风及百年一遇台风环境条件下立管的冲程能力,给出了张紧器冲程的选用范围；并讨论了不同的张紧力施加方式：施加恒定张紧力、线性变化张紧力以及非线性变化张紧力对立管冲程计算结果的影响,进而给出了合理的张紧器模拟方式。根据得到的计算结果,进一步分析了立管冲程对张紧器系统各参数变化的敏感性程度,包括液压系统的气体常数,张紧器的初始储气长度,张紧器液压缸夹角等；最后通过系列计算说明了张紧器系统在立管干涉中起到的作用,为实际工程操作提供了一定的参考。通过以上的分析计算,得到了如下结果与结论：总结了立管冲程能力分析及计算方法；采用不同方式模拟张紧器系统会对立管冲程计算的结果造成很大影响；采用非线性弹簧模拟张紧器系统是目前较为合理的做法；液压张紧器内的气体性质、张紧器初始储气长度、张紧器液压缸与垂直方向的夹角、管体内容物密度以及平台水平偏移运动对张紧器的张紧力数值均会产生重要影响；当张紧器的一个液压缸失效后,其余液压缸应相应调整各自张紧力以保证张紧器系统不发生失效；保证相邻立管的张紧器外伸量相同以及增加张紧器刚度可以有效缓和立管的干涉效应,保证立管系统的安全工作。

关键词：立管冲程张紧器顶张紧式立管非线性动力分析

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顶张紧式立管现场监测传感器布点优化

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中国海洋平台 2018年第4期33卷 10-15页

作者：刘义勇杨亮李卓王运汪仁杰中海石油深海开发有限公司广东深圳518067 海洋石油工程股份有限公司天津300451 北京高泰深海技术有限公司北京102209

顶张紧式立管(Top Tension Riser,TTR)监测系统受恶劣工作环境的影响,其安装及维护费用极其昂贵,传感器布设的数量也受到极大限制。讨论不完备阵型基础上的整体损伤识别及传感器布点优化方法,从模态正交性和识别参数敏感性出发,综合应用... 详细信息

顶张紧式立管(Top Tension Riser,TTR)监测系统受恶劣工作环境的影响,其安装及维护费用极其昂贵,传感器布设的数量也受到极大限制。讨论不完备阵型基础上的整体损伤识别及传感器布点优化方法,从模态正交性和识别参数敏感性出发,综合应用2种布点方案评估准则作为优化函数,目的在于提高传统传感器布点优化方法的全局寻优能力和收敛速度。以某实际立管为例,证明该方法在细长型柔性结构传感器布点优化方面的可行性和有效性。

关键词：顶张紧式立管完整性管理模态参数损伤识别现场监测

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张力腿平台顶张紧式立管强度分析

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船舶工程 2014年第5期36卷 114-117页

作者：石云曹静沙勇周晓东周磊中海油研究总院北京100027 海洋石油工程股份有限公司天津300451

张力腿平台在近年来深水油气田开发中得到广泛应用。顶张紧式立管是张力腿平台的关键部分之一,它连接水下井口与平台,十分重要。根据API RP 2RD规范,对张力腿平台的顶张紧式立管总体强度分析进行了探讨,并以中国南海340m(1116ft)水深某... 详细信息

张力腿平台在近年来深水油气田开发中得到广泛应用。顶张紧式立管是张力腿平台的关键部分之一,它连接水下井口与平台,十分重要。根据API RP 2RD规范,对张力腿平台的顶张紧式立管总体强度分析进行了探讨,并以中国南海340m(1116ft)水深某油田环境条件作为设计基础,采用单层管等效模型模拟多层管顶张紧式立管,利用Orcaflex软件对顶张紧式立管总体强度进行了分析,同时探讨了采用规则波或不规则波以及内孤立波对立管应力分析结果的影响,对今后顶张紧式立管的研究和设计具有一定的参考作用。

关键词：张力腿平台顶张紧式立管内孤立波总体强度

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海洋工程顶张紧式立管动力响应分析

海洋工程顶张紧式立管动力响应分析

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作者：谢滨埼中国科学院大学

学位级别：硕士

顶张紧式立管在海洋石油工程领域中应用广泛。其在复杂的海洋环境中，通常要受到波浪、海流、顶部平台运动、变化的张力、内部流体等多种复杂载荷的作用，发生自激振动、强迫振动、参数振动。现阶段，国内外不少学者已经开展了一些研究... 详细信息

顶张紧式立管在海洋石油工程领域中应用广泛。其在复杂的海洋环境中，通常要受到波浪、海流、顶部平台运动、变化的张力、内部流体等多种复杂载荷的作用，发生自激振动、强迫振动、参数振动。现阶段，国内外不少学者已经开展了一些研究，取得的结果加深了立管动力响应问题的认识。但目前的分析大多分别考虑少数因素，对多因素综合作用的情况考虑较少。本文将综合考虑波浪、海流、顶部平台运动、变化的张力、内部流体等多种复杂载荷的作用，建立顶张紧式立管非线性振动模型，对其动力响应特性展开研究。主要研究内容如下:\n (1)首先，考虑波浪、海流、顶部平台运动、变化的张力、内部流体等多种因素，推导顶张紧式立管振动方程。并根据方程编写计算程序。通过与其他学者的结果进行比较，证明计算程序的准确性。\n (2)其次，利用程序计算分析立管的自激振动。结果表明内部流体速度的变化对立管受涡激力的横向振动的幅值、频率和均方根值影响较小。但不考虑内部流体作用，振动将发生明显改变。海流速度变化会改变立管的振型与振动频率。\n (3)接着，利用程序计算分析了立管强迫振动。结果表明平台运动周期增大，立管振动响应也会随之增大。而平台纵摇对立管振动影响较小。\n (4)最后，计算分析了立管参数振动。结果表明，张力变化的幅值增大会使立管振动产生剧烈变化，内流的流速对立管参数振动产生明显影响。同时推导了Hill方程不稳定区域边界。我们发现内流的质量和流速对立管参数振动的Hill方程不稳定区域产生影响。

关键词：海洋平台顶张紧式立管受迫振动参数振动涡激振动动力响应

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基于顶张紧式立管动力分析的关键参数研究

基于顶张紧式立管动力分析的关键参数研究

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作者：杨洪彪大连理工大学

学位级别：硕士

海洋立管系统是海洋油气浮式钻采系统的关键组成部分,但也是薄弱易损的构件之一。立管的整体动力响应是影响平台正常、安全作业的重要因素,关于这方面的研究也是工程界和学术界研究热点。本文依托于国家863项目“顶张紧式立管(TTR)设计... 详细信息

海洋立管系统是海洋油气浮式钻采系统的关键组成部分,但也是薄弱易损的构件之一。立管的整体动力响应是影响平台正常、安全作业的重要因素,关于这方面的研究也是工程界和学术界研究热点。本文依托于国家863项目“顶张紧式立管(TTR)设计与安装关键技术研究”,针对一种适用于张力腿平台(TLP)的顶张紧式立管(TTR),研究其非线性动力分析实现方法,并利用有限元软件ABAQUS/AQUA对其进行数值仿真。本文基于随机波浪理论,采用线性叠加法对随机波浪谱进行时域模拟,并根据随机波时域模拟的结果结合目标TLP平台振幅响应算子(RAOs)计算得出TLP平台的纵荡运动时间历程曲线。同时,采用时域计算方法,计算立管波浪飞溅区和立管下部区域在波浪以及平台联合作用下的非线性动力响应,计算过程中考虑了立管几何非线性与大变形的影响。此外,本文还研究了目标TTR在百年一遇极端海况下的动力响应情况,重点分析了立管中的等效应力水平,弯矩,立管纵向变形及横向变形等。在此基础之上,本文进一步研究分析了影响TTR非线性动力响应的几个重要参数：顶部张力因子(ttf),TLP平台位移以及海流等,并研究了这些参数对TTR动力响应的敏感性问题。分析结果表明：立管的动力响应受顶部TLP平台水平位移以及ttf的影响较大,且随着立管顶部张力的增加,立管的变形逐渐变小,但是顶张力的增加显著提高了立管内部的等效应力。TTR立管顶部的应力水平,随着ttf矽的增大而增大,底部的应力水平却随着ttf的增大而减小,立管系统设计时应着重于寻求立管上下端的应力平衡点。工程应用中对应不同工况下,应设置不同的ttf；平台位移、海流对立管动力响应都有一定的影响,其中平台位移影响最大,波浪的影响仅仅局限于立管的上部波浪飞溅区,海流则对全管均有影响。

关键词：张力腿平台顶张紧式立管非线性动力分析

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基于张力腿平台的顶张紧式立管安装分析

基于张力腿平台的顶张紧式立管安装分析

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作者：李卫锋大连理工大学

学位级别：硕士

随着深水油气开发的蓬勃发展,深水立管安装技术已经成为世界石油工业科技创新的前沿。本文通过借鉴国外工程实践经验,对基于张力腿平台的顶张紧式立管安装过程进行了分析研究。影响立管安装分析的因素主要包括环境因素和作业因素两方面... 详细信息

随着深水油气开发的蓬勃发展,深水立管安装技术已经成为世界石油工业科技创新的前沿。本文通过借鉴国外工程实践经验,对基于张力腿平台的顶张紧式立管安装过程进行了分析研究。影响立管安装分析的因素主要包括环境因素和作业因素两方面：环境因素主要包括水深、波浪、海流及海风等,其中波浪、海流联合作用产生的水动力载荷是安装分析最重要的影响因素。作业因素主要考虑安装作业过程中的典型工况、立管顶部边界条件的变化、安装平台运动等问题。本文以工程实际为基础对安装过程的顶部边界条件进行合理简化,认为立管组站时补偿器与立管脱离,立管顶部可视为固支；而其他时刻,立管顶部可视为铰支。并根据安装过程合理地假设了三种典型安装工况,即飞溅区工况、海底工况以及完成工况,通过计算分析认为在海底工况下顶部固支时,立管处于最危险状态。立管在安装过程中承受着正常作业可能出现的各种载荷或载荷效应的作用,且深水海域环境条件恶劣,使得安装作业对环境条件的依赖性显著增强,从而导致满足安装环境窗口期的作业时间大大缩小。本文通过借助立管分析软件OrcaFlex建立安装模型,将短期内出现概率大的环境载荷组合成多种工况,计算了立管在安装状态下的极值响应,并由此确定了立管安装环境的窗口期。另外,本文根据立管安装分析所得的结论,通过C++Builder 6.0编译工具,并结合OrcaFlex软件开发了立管安装强度分析程序。

关键词：顶张紧式立管安装窗口期深水开发张力腿平台

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基于张力腿平台的顶张紧式立管碰撞分析

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上海船舶运输科学研究所学报 2012年第1期35卷 1-6页

作者：阎岩张崎黄一航运技术与安全国家重点实验室上海200135 大连理工大学船舶工程学院大连辽宁116023 工业装备结构分析国家重点实验室大连辽宁116023

基于张力腿平台(TLP)的顶张紧式立管(TTR),在平台运动、波浪及海流的联合作用下,相邻的立管可能发生碰撞并对其承载能力造成影响,有必要深入研究TTR在恶劣海况下的碰撞行为。采用有限元软件对两根生产立管进行数值模拟,设置两管碰撞前... 详细信息

基于张力腿平台(TLP)的顶张紧式立管(TTR),在平台运动、波浪及海流的联合作用下,相邻的立管可能发生碰撞并对其承载能力造成影响,有必要深入研究TTR在恶劣海况下的碰撞行为。采用有限元软件对两根生产立管进行数值模拟,设置两管碰撞前弯曲及后续动态碰撞两个分析过程来模拟TTR的碰撞行为;采用碰撞参与长度公式确定了TTR碰撞的接触区域。研究重点分析了立管碰撞前弯曲变形对碰撞结果的影响,为深水刚性立管局部碰撞行为的研究提供了方法。

关键词：顶张紧式立管参与长度碰撞力碰撞应力弯曲变形

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波流作用下的张力腿平台顶张紧式立管干涉分析

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海洋工程装备与技术 2015年第2期2卷 84-87页

作者：石云周晓东曹静刘小燕中海油研究总院北京100028 北京高泰深海技术有限公司北京100011

顶张紧式立管(TTR)是张力腿平台(TLP)的关键部分之一。TTR之间干涉的风险随着水深的增加而增加,因而立管之间的干涉评估也就变得越来越重要。如果因干涉引起的碰撞力或参与碰撞的能量足够大,则有可能会在立管的某区域产生损伤,降低立管... 详细信息

顶张紧式立管(TTR)是张力腿平台(TLP)的关键部分之一。TTR之间干涉的风险随着水深的增加而增加,因而立管之间的干涉评估也就变得越来越重要。如果因干涉引起的碰撞力或参与碰撞的能量足够大,则有可能会在立管的某区域产生损伤,降低立管的使用寿命,甚至危及平台的安全。针对某油田开发方案设计工作,对井槽间距的设置以及立管干涉分析进行研究,并对影响立管干涉性能的主要因素开展敏感性分析,为立管的研究及设计提供参考。

关键词：张力腿平台顶张紧式立管干涉敏感性分析

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