深水浮筒回收作業(yè)的數值模擬.pdf

1、為緩解深水勘探開發(fā)與作業(yè)成本之間的矛盾,挪威技術開發(fā)公司Atlantis Deepwater Technology Holding(ADTH)提出了一種全新的深水觀念--人造海床技術Artificial Buoyant Seabed(ABS)。該技術應用浮筒浮力原理人工提高海床,實現了淺水設備在深水勘探和開發(fā)中的應用。2004年6月,ADTH與中海油田服務股份有限公司China Oilfield Services Limited(COS

2、L)合作研發(fā)這一項目,并于2008年6月在中國南海進行了深水浮筒鉆井預試驗。試驗發(fā)現浮筒在回收過程中上浮速度過快,并且在上浮過程中水平方向產生偏移,這使得浮筒和水面上設備的對接產生問題。
　　 本文主要針對以上兩個問題,討論浮簡在上浮過程中的運動軌跡及運動速度的變化規(guī)律。首先利用Fortran語言編程,采用面元法求解浮筒的附加質量;之后,利用FLUENT中的動網格技術模擬浮筒在深水處自由上浮的運動,得到浮簡的運動規(guī)律及其受力。用

3、同樣方法模擬不同工況時浮筒的運動,結合面元法求出的不同尺寸浮筒的附加質量,探究浮筒運動過程中水平方向的粘性力系數和雷諾數之間的關系;建立在近波面處受到波浪影響時浮筒的運動方程,采用四階定步長龍閣-庫塔法求解出浮筒在這一過程中時的運動軌跡以及速度變化規(guī)律;最后,在忽略水面波浪的前提下,建立浮筒在出水過程中的運動方程,利用求解導彈出水的俄羅斯半經驗公式求解此過程中浮筒所受的流體動力,計算浮筒出水瞬間的速度,以及浮簡在水平方向上的位移。