輔助鉆井多浮體系統(tǒng)系泊截斷設(shè)計(jì)與分析

楊 旭，隋海波，康 莊，陳國龍

(1.中海油研究總院有限責(zé)任公司，北京 100028；2.哈爾濱工程大學(xué) 船舶工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150001)

0 引 言

輔助鉆井(Tender Assisted Drilling，TAD)多浮體系統(tǒng)能夠顯著減少鉆井平臺的生產(chǎn)設(shè)備對甲板空間的要求，增加鉆井平臺的裝載能力，從而增加其作業(yè)水深；同時，輔助平臺可為工作人員提供較為舒適的工作空間，在發(fā)生緊急情況時，可由鉆井平臺轉(zhuǎn)移至輔助平臺，提高安全性。為研究TAD多浮體系統(tǒng)作業(yè)時各浮體的運(yùn)動狀態(tài)，一般采用數(shù)值模擬和模型試驗(yàn)方法。若試驗(yàn)水池?zé)o法滿足在一定縮尺比下TAD多浮體系統(tǒng)系泊線的布置形態(tài)，則需要對系泊線進(jìn)行截斷設(shè)計(jì)，改變其長度、材料特性等使截斷后各系泊線的回復(fù)力特性與全尺度狀態(tài)有較好的吻合度，保證模型試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

MOLINS等[1]對懸鏈線系泊模型開展水平截斷設(shè)計(jì)與優(yōu)化，截斷后的各系泊線與全尺度時的狀態(tài)有一定的差異，其設(shè)計(jì)得到的水平回復(fù)力吻合較好，但截斷形式導(dǎo)致垂向回復(fù)力增加，影響浮體的吃水。王宏偉等[2]對張緊式系泊系統(tǒng)提出用彈簧系統(tǒng)代替被截斷系泊線的方法，將FPSO的作業(yè)水深由3 000 m等效截斷至500 m，且系泊線的預(yù)張力、靜力特性曲線、平臺總體響應(yīng)和系泊線受力都符合良好，有效地模擬了截斷程序較大時的動力相似問題。王宏偉等[2-4]、ZHANG等[5]、蘇一華等[6-7]和莫建等[8]對截斷設(shè)計(jì)的研究較為深入，對多種單浮體模型試驗(yàn)進(jìn)行截斷設(shè)計(jì)，驗(yàn)證截斷試驗(yàn)的合理性與可靠性。然而有關(guān)TAD多浮體系統(tǒng)截斷的研究相對較少。……