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海洋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-海洋立管設(shè)計(jì)與分析-wenkub

2023-06-17 19:27:52 本頁面
 

【正文】 。柔性管是由不同材料構(gòu)成的復(fù)合結(jié)構(gòu)。在干樹采油平臺(tái)中, TTR 連接水下井口和水 上生產(chǎn)設(shè)備, 從海底井口穿過平臺(tái)的龍骨位置延伸到平臺(tái)的生產(chǎn)甲板附近。其中控制鋼懸鏈線 式 立管設(shè)計(jì)和安全服役的因素為頂部和處地點(diǎn)疲勞壽命以及流線段與海底的相互作用。這些特點(diǎn)使得鋼懸鏈線 式 立管取代柔性立管和頂端張緊式立管而成為深海油氣資源開發(fā)的首選立管系統(tǒng)。頂端張緊式立管不能順應(yīng)浮體較大的漂移運(yùn)動(dòng),而且隨著水深的增加,頂張力和浮體垂蕩運(yùn)動(dòng)的步長(zhǎng)也變得越來越困難,鋼懸鏈線立管的出現(xiàn)有效的解決了上述問題。隨著水深的不斷增加,深水開發(fā)的技術(shù)裝備將不斷面臨新的挑戰(zhàn),海洋平臺(tái)及立管系統(tǒng)在這一次次的挑戰(zhàn)中得到了巨大發(fā)展,從張力腿平臺(tái)、平臺(tái)、半潛式平臺(tái)發(fā)展到今天的浮式生產(chǎn)系統(tǒng)和浮式生產(chǎn)儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)。 因此 掌握海洋立管設(shè)計(jì)知識(shí)及規(guī)范、研究 復(fù)雜的風(fēng)、浪、流深水環(huán)境條件下海洋立管的靜力響應(yīng)、動(dòng)力響應(yīng)、疲勞分析及損傷檢測(cè)研究具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。 作為海面與海底的主要聯(lián)系通道 ,海洋立管 下端一般與萬向節(jié)相連 ,上端與 平臺(tái)的滑移節(jié)或鉆探船舶 等相連。海洋立管內(nèi)部 有高溫高壓的 石油、天然氣 通過 , 外部承受波浪、海流荷 載的作用。 正 文: 近些年來,海洋深水開發(fā)領(lǐng)域中的油氣勘探及開發(fā)活動(dòng)頻率大幅增加,勘探及開發(fā)水深與前些年相比增加了近一倍。 海洋立管 是 連接水面浮式裝置和海底設(shè)備如井口、總管的導(dǎo)管 , 是海洋油氣田資源開發(fā) 的重要結(jié)構(gòu),一般來說要滿足以下功能: ( 1)外輸、輸入或循環(huán)流體; ( 2)鉆井或修井機(jī)工具到井口的導(dǎo)向; ( 3)支撐輔 助線; 作為生產(chǎn)構(gòu)件 的立管系統(tǒng) (鉆井和采油階段)的功能包括: ( 4) 生產(chǎn)和回注 ; ( 5) 輸出 /輸入或循環(huán)流體 ; ( 6) 鉆井 ; ( 7) 完井 、 修井 ; 海洋 立管的分類比較復(fù)雜,類型多種多樣,如下表 1 所示。 鋼懸鏈線 式 立管集海底管線與立管于一身,一段連接著井 口,另一端連接著浮式結(jié)構(gòu),無需海底應(yīng)力結(jié)構(gòu)或柔性結(jié)構(gòu)的連接,大大降低了水下施工量和難度。 鋼懸鏈線立管的基本型式 自墨西哥灣的第一條鋼懸鏈線立管問 世以來,已經(jīng)有數(shù)十條鋼懸鏈線立管在墨西哥灣、巴西坎普斯灣、北海、挪威海、印度海和西非等海域投入使用,開創(chuàng)了深水立管系統(tǒng)的新紀(jì)元,為了適應(yīng)不同水深的需要,鋼懸鏈線立管的概念被不斷的發(fā)展和延伸。觸底點(diǎn)是鋼懸鏈線 式 立管的特征點(diǎn) , 特別是簡(jiǎn)單懸鏈線 式 立管,它是懸垂段與流線段的連接點(diǎn)。利用外部套管和內(nèi)部生產(chǎn)管道 傳輸油氣到干樹生產(chǎn)平臺(tái)上面 , 外部套管為整個(gè)立管提供有效的機(jī)械防護(hù),內(nèi)部生產(chǎn)管作為油氣等流體的通道。根據(jù)各層材料結(jié)合方式的不同,大致可以分為粘結(jié)和無粘結(jié)兩種結(jié)構(gòu)。 圖 2 海洋工程中常用的柔性管 柔性立管的附屬構(gòu)件 柔性管終端構(gòu)件是柔性管與其他結(jié)構(gòu)連接的重要組成結(jié)構(gòu) , 主要功能是將柔性管鎧裝層的荷載傳遞到其他支撐結(jié)構(gòu)上,同時(shí)能保證聚合層的密封性。 柔性立管面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn) 柔性立管在海洋工程中應(yīng)用廣泛 , 但仍存在著諸多 技術(shù)挑戰(zhàn) ,如表 3 所示。 自由站立式立管 是一種新概念的立管類型 , 其主體部分是與海底垂直的剛性立管 , 頂部由浮力筒提供浮力 , 連接于轉(zhuǎn)塔結(jié)構(gòu), 浮力筒底部的跨接軟管將剛性立管與船體連接起來。 二、 海洋立管設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 海洋立管的工程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)階段的劃分 海洋立管的設(shè)計(jì)通常按以下的步驟進(jìn)行: ( 1)概念設(shè)計(jì),該階段設(shè)計(jì)的主要目的是確定技術(shù)可行性 , 確定下一設(shè)計(jì)階段所需的信息 ,進(jìn)行資本和進(jìn)度估計(jì) , 經(jīng)常被稱為 “方案選擇 ”。而且 ,工
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