長圓形FPSO方案設(shè)計研究.pdf

1、海洋石油資源開采中，作為主流設(shè)施的浮式生產(chǎn)儲油卸油裝置（簡稱FPSO）是集生產(chǎn)處理、存儲、外輸于一體的綜合性海上浮式裝置，通常與海底采油系統(tǒng)及穿梭油船組成一個完整的海上石油開采生產(chǎn)系統(tǒng)。本文在總結(jié)目前現(xiàn)有的船型和圓筒型FPSO特點的基礎(chǔ)上，提出并設(shè)計了一種結(jié)合二者主尺度優(yōu)勢的長圓形FPSO，并對其分艙和系泊方案等進(jìn)行設(shè)計研究。
　　通過對船型、圓筒型和長圓形FPSO進(jìn)行水動力性能分析，證明了長圓形FPSO在水動力運動性能方面具有較

2、強的綜合適應(yīng)能力，并且定性分析其在結(jié)構(gòu)設(shè)計、穩(wěn)性以及總布置學(xué)科的優(yōu)勢，得出長圓形FPSO是一個綜合性能較好的船型。
　　為降低長圓形FPSO的靜水彎矩，研究了長圓形FPSO的分艙?？紤]穩(wěn)性、艙容等因素對分艙的影響，確定了 FPSO的分艙是一個多目標(biāo)優(yōu)化問題。針對此問題的特點，選取了靜水彎矩、所用鋼板面積和有效艙容作為目標(biāo)函數(shù)；邊油艙寬度、中部壓載艙寬度、縱向艙室個數(shù)和各艙室長度作為設(shè)計變量；完整穩(wěn)性、破艙穩(wěn)性以及規(guī)范要求作為約束條

3、件，結(jié)合常用的試驗設(shè)計方法、數(shù)值仿真計算和近似模型技術(shù)，利用多目標(biāo)優(yōu)化軟件 Isight，調(diào)用 Matlab組件構(gòu)建多目標(biāo)優(yōu)化模型。選用 NSGA-II搜索策略對長圓形FPSO分艙多目標(biāo)優(yōu)化問題求解，得到各目標(biāo)之間的Pareto前沿解集，通過與樣本點的比較，驗證了分艙多目標(biāo)優(yōu)化框架的合理性和可行性。
　　基于AQWA軟件的AQWA-LINE/DRIFT模塊，對FPSO張緊式單點系泊系統(tǒng)進(jìn)行耦合動力分析，得到系泊系統(tǒng)在受到風(fēng)浪流作用