LH11-1半潜式平台的船体-系泊系统测量

深水海洋平台的现场监测是对平台性能的直接评估,对保障平台安全,改进平台设计方法等具有重要意义。介绍在南海LH11-1平台上开展的现场监测工作,内容包括海洋环境、平台运动以及系泊系统测量。对平台在洛坦台风中的运动响应进行了测量结果与分析结果的比较分析。结果表明数值分析结果与测量结果部分吻合,但仍有差异,测量结果的波频分量大于计算结果,但计算的精度在可接受的范围内。     

深水半潜式平台锚链倾角监测的自容式传感器的设计

深水半潜式平台系泊锚链的倾角变化是评价平台系泊状态与锚链受力的重要指标,是半潜式平台重要的监测内容。目前,深水锚链的测量主要是采用自容式的传感器,针对其水下长时间测量的应用特点,要求它的设计必须具有低功耗、高可靠性、大存储量、体积小、防水耐压等指标。根据我国南海流花平台的锚链监测需要,设计与制作了专用的水下自容式倾角传感器,并在实际应用中进行了检验。     

新型干树式半潜平台浮体结构设计研究

为适应中国南海深水区域的油气田开发,研发出了一种具有渐变式立柱的深吃水干树式半潜钻井/生产平台(TCDDSemi)。平台的浮体采用了深吃水、变截面长立柱构型,即向底部逐渐扩大的渐变截面形式。结合干树式深吃水半潜平台的研发过程,通过采用压缩空气压载系统、全注水下浮体、压缩空气水密检测以及水密面板的三级正交加强筋设计等新兴技术,极大地提高了钢材的利用效率,达到了节省材料、减轻浮体自重的目的。对浮体的有限元(FEM)整体分析结果表明,浮体结构设计满足各工况强度要求。     

系泊定位状态下半潜式浮体波浪爬升性能试验研究

随着深海油气田的快速发展,新兴的浮式生产系统,尤其是半潜式平台,由于具有性能优良、运动响应小、工作水深适用范围广、抗风浪荷载能力强等优点,在工程实际中得到快速的发展。在半潜式平台设计过程中,气隙和斜浪作用下的波浪爬升问题对其安全性能的影响至关重要。通过采用系泊定位状态下的四立柱半潜式平台进行波浪爬升实验,对平台不同位置进行全方位的监测,而后对测量数据进行分析,得出关于海浪对半潜式平台气隙响应的影响和相关规律,为半潜式平台的设计提供参考。     

基于南海定点观测数据的强风场特性研究

为了满足我国海洋工程抗风设计需求,在南海某海洋平台定点开展了原型测量工作。通过对海面上82 m和29 m两处开展实测工作,获得了冬季寒潮和超强台风"尤特"影响下的风场现场实测数据。利用非平稳过程分析方法对两类强风过程的脉动风分量、湍流强度、阵风因子、湍流积分尺度和脉动风谱等风场特性进行了分析。验证了脉动风分布的高斯性,给出了湍流强度与阵风因子的非线性拟合参数,分析了不同高度处风场特性剖面变化规律,证明了脉动风实测谱与Von Karman经验谱的良好拟合关系。     

西方大力神深水钻井平台国内首次应用介绍

介绍了深水半潜式钻井平台发展现状和西方大力神深水钻井平台在中国南海首次应用情况,主要包括:西方大力神深水钻井平台的主要工具设备、工艺流程等。西方大力神深水钻井平台是第6代半潜式钻井平台,在国内外处在先进地位,此平台能够很好解决在100~3 000 m水深钻井问题。     

第四届全国近海工程学术讨论会论文目录

序号论文瓜目{世界各国极地冰区平台研究概要及我国一冰区海城平台方案设计研究}深水油田开发的现状与发展趋势一深水油田开发系统的新动向 珠江口深水油田工程问题的探讨 深水导管架制造安装初探 海洋石油早期开发的新型式和新概念一 半潜式抗台风生产储油系泊平台 我国现有坐底式钻井船的设计特点及其 在浅海作业的适应性 海洋结构物的无损检测 “三高”原油集输中的难点和主攻方向 珠江口石油开发区钢质平台腐蚀和防护 横摇运动方程系数估计及其应用 作用于可渗可压编海床上大尺度墩柱底 面上的波浪力朱庭耀,沈惠申上海交通大学李润培,马…     

“海洋石油981”钻井平台首钻成功

2012年5月9日9时30分,我国首座自主设计建造的第六代深水半潜式钻井平台——"海洋石油981",在南海荔湾6-1区域约1 500m深水下成功探入地层,标志着中国海洋石油工业发展向"深水战略"迈出了坚实的一步,是一个值得纪念的里程碑事件。     

台风海况下半潜式钻井平台动力性能监测与分析

半潜式钻井平台在海洋油气资源开发中发挥着重要作用,目前主要采用模型试验和数值模拟方法对其动力性能进行研究,非常缺乏台风等极端海况下半潜式平台动力响应的实海域监测数据。以某半潜式钻井平台为研究对象,构建了一套比较完善的平台动力性能监测系统,并对台风“杜苏芮”过境阶段的监测数据进行了分析。根据平台艏部气隙及运动监测数据推算了平台吃水及环境波高;采用随机波浪的统计分析方法,计算得到短期海况的有效波高、谱峰周期、能量谱等信息,通过与多种典型海浪谱对比发现Jonswap谱与所测波谱吻合较好;对平台的横摇、纵摇及垂荡运动进行了时域统计分析和频域谱分析,得到了台风海况下被测平台波频运动的实际响应特征,对于指导平台抗台作业具有重要意义。     

干树式深吃水半潜平台顶部张紧立管的设计与分析

用于深水油气开发的干树式顶部张紧立管(TTR)系统的载体平台是一种具有渐变式立柱的深吃水半潜钻井/生产平台(TCDD-Semi),该平台为中国南海的深水区域的气田开发而设计。文中介绍了该立管系统的设计与分析,提出了干树式采油立管设计方案,并进行了立管干涉、总体强度、疲劳、立管张紧器行程范围分析与核校。结果表明,立管在强海流中无碰撞,最大冯·米塞斯应力利用系数为0.88(规范要求不大于1.0),最小疲劳寿命89.4 a,大于20 a的设计服役期,张紧器最大行程33.1 ft,小于最大设计值35 ft。可见所述立管系统满足设计功能和工业规范要求,在具有恶劣海况条件的我国南海海域进行生产作业的深吃水半潜平台上设计安装干树式立管系统是可行的。     

基于能耗最优的TLP张力腿水下无线监测组网方法研究

张力腿作为张力腿平台(tension leg platform,简称TLP)的重要组成部分,服役水深大,动力学行为复杂多样。为了保障张力腿的结构安全,开展张力腿的水下全方位监测十分必要。文中以某TLP为依托,构建一套能耗最优的张力腿监测系统。首先,利用附加质量法对张力腿进行湿模态分析,结合有效独立法与模态置信度准则确定张力腿监测节点的具体布设方案;其次,以能耗最低为优化目标,基于遗传算法建立了水下无线组网监测方案,同时讨论了监测节点存在失效时监测数据传输路径改变方案;最终,得到一套能耗最优的TLP张力腿水下无线组网监测方法,以降低水下监测系统维护成本。     

Research on cloud computing and services framework of marine environmental information management

Based on the features of marine environmental data and processing requirements, a cloud computing archi- tecture of marine environment information is proposed, which provides a new cloud technology framework for the integration and sharing of marine environmental information resources. A physical layer, software platform layer and an application layer are illustrated systematically, at the same time, a corresponding solu- tions for many difficult technical problems such as parallel query processing of multi-dimensional, spatio- temporal information, data slice storage, software service flow customization, analysis, reorganization and so on. A prototype system is developed and many different data-size experiments and a comparative analy- sis are done based on it. The experiment results show that the cloud platform based on this framework can achieve high performance and scalability when dealing with large-scale marine data.     

基于XML的ARGO浮标数据交换原型系统

ARGO浮标是用于建立全球海洋观测网的一种专用测量设备。本文基于XML技术,设计了一个ARGO数据交换原型系统,以Internet为数据交换平台、XML为数据中介,实现了一种海洋数据的集成和交换关键技术方法。     

Acoustic positioning for an array of freely drifting infrasonic sensors

Initial testing of the prototype element of a freely drifting infrasonic sensor array is described. The intent of this measurement system is to gather wide aperture data sets which will be used both to characterize ambient noise in the region 1-10 Hz and to assess the gains possible from beam forming utilizing a collection of very low frequency (VLF) sensors. Coherent processing (beam forming) of the infrasonic sensor data is made possible by relative position measurements derived from mutual acoustic interrogation of the elements at a higher frequency. Surface echo data from a recent sea test of the prototype buoy are used to illustrate the type of pulse processing which will be implemented as a first step in the localization procedure.     

A computationally efficient Doppler compensation system forunderwater acoustic communications

A Doppler compensation system is presented which is suitable for high-data-rate acoustic communication between rapidly moving platforms such as autonomous underwater vehicles. The proposed approach provides a generic preprocessor to conventional adaptive receiver structures with only a marginal increase in computational load and hardware cost. The preprocessor employs a novel Doppler estimation technique and efficient sample rate conversion to remove Doppler shift induced by platform velocity and acceleration. Performance predicted by simulation is compared to that of sea trials of a prototype communication system in the North Sea. Successful communication is demonstrated at 16 kbit/s with a transmitting platform moving at up to ±2.6 m/s     

自升式连体潜标测量系统的设计与实施

针对有缆潜标系统测量质量不稳定,缆绳阻力大、浮球浮力不足,测量系统难以绷紧,导致潜标摇摆、缆绳倾斜,受海洋环境的其他外力作用,影响采集资料的质量等问题,设计了自升式连体潜标测量系统。该系统最大特点是把各种仪器设备与释放器搭载组合到同一平行面的潜标内,把仪器设备、释放器与浮体材料合成为单位体积最小的潜标测量平台。该系统还有体积小、质量轻、造价低、操作简便等特点,适用于水深1 200 m内的海区,采用座底方式进行测量。系统通过释放装置脱钩,脱钩后连体潜标可自行升浮到海面,并具有隐蔽性好不易被破坏的优点。经过近1 a的试验,已多次在南海水深400 m多的海区顺利完成了海上投放与回收试验,试验结果良好。     

Field measurements of wave overtopping at the rubble mound breakwater of Rome–Ostia yacht harbour

This paper describes a new station for full-scale measurement of wave overtopping at the Rome yacht harbour rubble mound breakwater in Ostia (Italy) and the results of the successful first measurement campaign carried out during the winter season 2003–2004. The equipment and the research activities were supported by the EU project CLASH, focusing on scale effects for wave overtopping at coastal structures. The site is characterized by a very small tidal range, a long shallow foreshore and depth-limited breaking waves which interact with a shallow sloping porous rock structure. Overtopping water is collected by a steel tank installed on the crown slab behind the parapet wall. The measurement of water level variation inside the tank by means of two pressure transducers allows the calculation of individual overtopping volumes. Incident waves, sea levels and wind are also measured. During seven independent storms, more than 400 individual overtopping events were recorded and about 86 h of valid data are available. This extensive dataset is presented, discussed and then used for comparison with two commonly used overtopping prediction formulae based on small-scale model tests showing their tendency to underestimate the prototype results. A strong correlation between the hourly mean overtopping discharge and corresponding maximum volume is also presented. The paper generally confirms the validity of the approach used in Troch et al. (2004) [Troch, P., Geeraets, J., Van de Walle, B., De Rouck, J., Van Damme, L., Allsop, W., Franco, L., 2004. Full-scale wave overtopping measurements on the Zeebrugge rubble mound breakwater. Coastal Engineering 51, 609–628] for field measurement of wave overtopping.     

基于ArcGIS Engine与ArcGIS Server的海域定级信息管理系统设计与开发

以Visual Studio 2012为平台,利用ArcGIS Engine强大的空间分析功能,以C#为开发语言结合第三方插件设计开发海域定级决策子系统,实现了不同用海方式海域的自动化定级,对海域定级基础数据、过程数据和结果数据进行综合管理,构建了一个具有一定实用价值的海域定级信息管理系统原型;此外,利用WebGIS将海域定级决策子系统分析生成的结果数据发布成服务,实现海域定级信息共享子系统。本研究为海域定级提供智能化平台,提高对海域定级及评估效率,有利于海洋可持续发展。     

基于水下光纤应变监测的导管架结构总冰力测量方法

基于测量结构水下光纤应变获取冰力的方法首次应用于渤海JZ20-2NW加锥导管架平台,该方法方便进行零点标定,可获取结构总冰力的绝对信息(包括均值和波动值)。首先介绍了JZ20-2NW平台的现场监测系统,主要包括结构水下应变响应记录冰力信息,甲板上部视频记录同步冰情(冰厚、冰速和来冰方向)信息和拾振器记录结构冰振响应;重点分析了由测点应变向结构总冰力的转化方法,并对总冰力进行了初步分析。将无量纲化实测冰力与5种典型冰力计算模型进行了比较,分析结果表明,锥体宽度与海冰厚度比值(简称"宽厚比")对冰力大小及变化起决定作用。