半潛式平臺水動力性能分析與優(yōu)化設計.pdf

1、隨著工業(yè)化的發(fā)展，人類對油氣資源的需求不斷增長，陸上和近海石油資源的減少，促使人類更加關注深海資源的勘探和開采。由于水深增加，傳統(tǒng)的重力式平臺和導管架平臺由于自身造價大幅度提高而不再適用，因此適合于深海作業(yè)的海洋平臺成為研究的熱點。目前，適用于深海鉆采的平臺類型主要有立柱式平臺(Spar)、張力腿平臺(TLP)和半潛式平臺(SEMI)。半潛式平臺由于具有更大的甲板空間和可變載荷、更大的作業(yè)水深范圍、更強的鉆采能力和總投資相對較小等優(yōu)點，

2、將是滿足我國對南海油氣資源開采要求的最佳平臺類型。本文圍繞半潛式平臺，開展水動力性能分析與多目標優(yōu)化設計。
　　半潛式平臺水動力性能分析。以三維勢流理論為基礎，在我國南海十年一遇的海況下，通過水動力學軟件AQWA對一座水深為1500m的深水半潛式平臺進行了運動性能分析。首先，建立了半潛式平臺的水動力模型，計算得到平臺的附加質(zhì)量、附加阻尼和RAO等水動力參數(shù)，然后在我國南海十年一遇的海況下，分別在頻域和時域?qū)ζ脚_的運動性能進行了數(shù)值

3、模擬，最后對二者結果進行了對比，發(fā)現(xiàn)在頻域計算和在時域計算得到的平臺的縱蕩和橫蕩的計算結果相差較大，垂蕩、橫搖和縱搖的計算結果較為吻合，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)兩種計算方法得出不一樣的結果主要是由于波浪低頻力的影響。
　　半潛式平臺水動力性能與造價的多目標優(yōu)化設計。為了降低半潛式平臺的垂蕩響應和建造成本，根據(jù)已有的半潛式平臺的數(shù)據(jù)確定了平臺主尺度的變化范圍，通過最優(yōu)拉丁超立方抽樣方法選取了20組樣本點，采用徑向基代理模型對平臺的垂蕩、橫搖、氣隙