【正文】 量進行的并不是很多。但是，由于現(xiàn)場環(huán)境條件惡劣，設計合適的壓力傳感器有很大難度。有限元理論發(fā)展相當成熟，有很多手段可以用于處理這一問題，這方面還有很多工作有待開展。但由于自然界中海冰材料物理力學行為的復雜性，海冰與結構接觸過程和邊界條件的復雜性，建立合適的理論模型并求解具有很大的難度。目前對冰載荷的研究方法可以分為試驗和理論分析兩種方法。 （ 4）壓差力：這種力是由于海水通過沉沒水中的物體的壓力差所造成的，當有沉沒于水中的物體時，還是很重要的一種力，經驗表明：壓差力等于靜壓差的一 半與投影面積的乘積。反之，稱為淡水流； （ 9）補償流：海水流動的結果導致某些海水匱乏，另一海區(qū)海水集聚，于是根據水的不可壓縮性和連續(xù)性，海水必定從集聚的海域流向匱乏的海域，這種海水的補償成為海水的補償流。入海后繼續(xù)向河口方向 或沿海區(qū)延伸而形成的海流； （ 6）定常流：周期性流和短期流按照海流隨時間變化而劃分，則可分為定常流，周期流和短期流。對于海洋結構物進行強度計算時，一般取風壓不得小于 800帕。下面簡要對海洋結構物所受到的風、海流、波浪、海冰以及地震等基本理論進行介紹。在我國油田開發(fā)正在由過去的 地質儲量管理轉變?yōu)榻洕刹蓛α抗芾淼男蝿菹?,引人簡易平臺的概念并結合我國實際情況積極開展簡易平臺結構的研究、開發(fā)和應用 ,對于加快我國灘海油田的開發(fā)和使更多邊際性油田能夠達到開發(fā)經濟界限 ,從而使這些寶貴的儲量資源得到開發(fā)和利用將具有十分現(xiàn)實和重要的意義。今后一段時間 ,海洋平臺結構應加強以下幾個方面的研究。 Seashore 平臺具有較大的靈活性 ,可以作為井口平臺 ,也可以用作生產平臺 ,其適用水深一般至 45米 ,也可用于至 90 米的較深水域。 MantisⅠ型平臺具有較高的剛性 ,除兩根斜撐的樁用整體底座固聯(lián)為一體外 ,各主要節(jié)點均不用卡裝或銷接等機械聯(lián)接方式。在支柱頂端 ,可設一層或兩層甲板 ,其面積可達 150平方米。自 80 年代以來 ,簡易平臺的應用日趨廣泛 ,墨西哥灣地區(qū)尤為突出。 1984年世界上第一個由美國 CONOCO 公司建造的張力腿平臺正式安裝在 147 米深的Hutton油田 ,目前在深水海域投人使用和在建的張力腿平臺近 20座 ,其工作水深已接近 1000 米。 O以北的北海海域鉆井的記錄。 1962 年出現(xiàn)的第一座半潛式平臺是由一帶有穩(wěn)定立柱的坐底式平臺改建而成 ,60 年代共建造了大約 30座半潛式平臺。到 1960 年 ,大約有 30 座自升式平臺在使用中 ,最大工作水深約 50~60 米。直到 1973~1974 年間 ,由于原油價格暴漲 ,人們對適合于水深小于 30 米的淺水區(qū)工作的坐底式平臺的需求再一次表現(xiàn)出來 ,于是在 70 年代后半期又建造了一些坐底式平臺 ,此后又趨冷落。在 50 年代建造了近 30 座坐底式平臺。 海洋平臺的建造歷史可以追溯到 1887 年在美國加里福尼亞所建造的第一座用于鉆探海底石油的木質平臺。順應式平臺又可分為張力腿式平臺和牽索塔式平臺兩個類別。但由于它在波浪上的運動響應大 ,稍有風浪就會引起很大的運動 ,使鉆井作業(yè)無法再進行下去 ,風浪更大時船還得離開井位 ,這是鉆井船得不到大發(fā)展的主要原因；半潛式平臺是由坐底式平臺演變而來的 ,它上有平臺甲板 ,在水面以上不受波浪侵襲 ,下有浮體 ,沉于水面以下以減小波浪的擾動力 ,連接于其間的是小水線面的立柱。移動式平臺可分為坐底式平臺、自升或平臺、鉆井船和半潛式平臺四個類別。若按結構型式及其特點來劃分 ,海洋平臺大致可分為三大類固定式平臺、移動式平臺和順應式平臺。 《海洋石油平臺設計》課程設計 目錄 第一章 綜述 ................................................................................................................... 1 平臺概述 ............................................................................................................ 1 海洋平臺的分類 ........................................................................................ 1 海洋平臺結構的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀 ................................................................. 2 海洋平臺結構的發(fā)展趨勢 ........................................................................... 3 海洋環(huán)境荷載 ..................................................................................................... 4 海風荷載 .................................................................................................... 4 海流荷載 .................................................................................................... 4 波浪荷載 .................................................................................................... 5 海冰荷載 .................................................................................................... 6 地震作用 .................................................................................................... 6 ANSYS軟件介紹 ................................................................................................. 7 ANSYS 的發(fā)展歷史 ................................................................................... 7 基本功能 ................................................................................................... 7 分析過程 .................................................................................................... 8 第二章 導管架平臺整體結構分析 ................................................................................. 12 導管架平臺簡介 ................................................................................................ 12 平臺整體模型建立 ............................................................................................ 12 工程實例基本數據 : ................................................................................... 12 平臺幾何模型的建立 ................................................................................ 13 、波流耦合作用下導管架平臺整體結構靜力分析 ................................................. 20 結構整體靜力分析 .................................................................................... 20 靜力結果分析 .......................................................................................... 23 導管架平臺整體結構模態(tài)分析 ........................................................................... 26 結構模態(tài)計 算 ........................................................................................... 26 觀察模態(tài)分析結果 .................................................................................... 26 波浪作用下平臺結構瞬態(tài)動力分析 .................................................................... 30 瞬態(tài)動力分析 ........................................................................................... 30 動力分析結果處理 .................................................................................... 33 第三章 平臺樁腿與海底土相互作用模擬 ........................................................................ 37 基礎數據 .......................................................................................................... 37 前處理過程 ........................................................................................................ 38 靜力求解計算 .................................................................................................... 42 結構模態(tài)分析 ................................................................................................... 47 第四章 總結 .................................................................................................................. 53 海洋石油平臺設計 1 第一章 綜述 平臺概述 海洋平臺是一種海洋工程結構物 ,它為開發(fā)和利用海洋資源提供了海上作業(yè)與生活的場所。用于海上油氣資源勘探與開發(fā)的洋平臺按功能劃分主要分為鉆井平臺和生產平臺兩大類 ,在鉆井平臺上設有鉆井設備 ,在生產平臺上則設有采油設備。 移動式平臺是一種裝備有鉆井設備 ,并能從一個井位移到另一個井位的平臺 ,它可用于海上石油的鉆探或生產。它漂浮于水面作業(yè) ,能適應更大的水深 ,同時它的移動性能最好 ,便于自航。 海洋石油平臺設計 2 順應式平臺是一種適于深海作業(yè)的海洋平臺 ,它在波浪作用下會產 生水平位移。塔體是一個類似于導管架的空間鋼架結構 ,牽索則圍繞著塔體對稱布置 ,牽索系統(tǒng)可以吸 收由外力產生的能量以保證塔體的運動幅度在規(guī)定的范圍內。 第一座坐底式平臺是 1949 年在墨西哥灣鉆井的“環(huán)球 40號”。此后 10 年中 ,坐底式平臺沒有發(fā)展。 為了適應在不同水深范圍內鉆井 ,195