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《半潛式鉆井平臺(tái)動(dòng)力定位推力系統(tǒng)理論設(shè)計(jì)及模型試驗(yàn)研究.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要半潛式鉆井平臺(tái)動(dòng)力定位推力系統(tǒng)理論設(shè)計(jì)及模型試驗(yàn)研究摘要隨著我國(guó)深海石油開采事業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)船舶與海洋工程定位系統(tǒng)顯然已經(jīng)不能滿足深海鉆井平臺(tái)正常作業(yè)的需求，而新型的動(dòng)力定位系統(tǒng)不受水深等條件的制約，成為近年來(lái)開發(fā)深海石油的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文以一座半潛式鉆井平臺(tái)動(dòng)力定位推力系統(tǒng)理論設(shè)計(jì)及模型試驗(yàn)研究中心，根據(jù)對(duì)鉆井平臺(tái)所受風(fēng)浪流外載荷的理論計(jì)算和模型試驗(yàn)研究(縮尺比1:50)結(jié)果，進(jìn)行動(dòng)力定位推力系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并開展推力系統(tǒng)的模型試驗(yàn)研究，探討了應(yīng)用于動(dòng)力定位推力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，引入了帶有動(dòng)力定位推力
2、系統(tǒng)的半潛鉆井平臺(tái)動(dòng)態(tài)時(shí)域模擬方法。本文介紹了動(dòng)力定位系統(tǒng)的組成和工作原理，包括位置測(cè)量系統(tǒng)，推力系統(tǒng)，控制系統(tǒng)等。為獲取準(zhǔn)確的環(huán)境載荷資料以供推力系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析所用，對(duì)半潛式平臺(tái)進(jìn)行了動(dòng)力定位外載荷計(jì)算，并進(jìn)行了流載荷和二階波浪漂移力測(cè)量的模型試驗(yàn)；考慮到試驗(yàn)的硬件條件，設(shè)計(jì)帶有動(dòng)力定位推力系統(tǒng)的深水半潛式平臺(tái)模型試驗(yàn)，并對(duì)數(shù)值模擬和模型試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià)；根據(jù)已經(jīng)設(shè)計(jì)的推力系統(tǒng)和相關(guān)參數(shù)，對(duì)配有動(dòng)力定位系統(tǒng)的半潛鉆井平臺(tái)在設(shè)計(jì)海況和南海一年一遇海洋環(huán)境下進(jìn)行動(dòng)態(tài)時(shí)域模擬，檢驗(yàn)了動(dòng)力定位推力系統(tǒng)工作的可靠性，為動(dòng)力定位推
3、力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和評(píng)估提供了重要的借鑒。關(guān)鍵詞：半潛鉆井平臺(tái)，動(dòng)力定位推力系統(tǒng)，外干擾力，動(dòng)態(tài)時(shí)域模擬，動(dòng)力定位能力上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論第一章緒論[1,2]1.1課題研究背景石油能源問(wèn)題已經(jīng)成為關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重大議題。國(guó)家發(fā)改委有關(guān)人士表示，2007年我國(guó)的石油消費(fèi)量將達(dá)到3.5億噸，高于2006年3.4億噸的年消費(fèi)量。有數(shù)據(jù)表明，我國(guó)原油消費(fèi)年均消費(fèi)自2000年以來(lái)每年增速都超過(guò)8%。2003年，我國(guó)石油消費(fèi)達(dá)到2.74億噸，超過(guò)日本，成為僅次于美國(guó)的世界第二大石油消費(fèi)國(guó)。預(yù)計(jì)到2020年改數(shù)字將達(dá)到4.5億噸。與消
4、費(fèi)的增加相反，國(guó)內(nèi)石油的生產(chǎn)增速卻相對(duì)緩慢。據(jù)國(guó)土資源部資料顯示，近年來(lái)的我國(guó)石油產(chǎn)量增幅維持在1.5-2%。石油消費(fèi)的快速增加與產(chǎn)量增速的相對(duì)滯后使我國(guó)的石油對(duì)外依存度也在加大。在1996年之前，我國(guó)還是一個(gè)石油凈出口國(guó)，但2006年的石油進(jìn)口依存度已接近50%。伴隨中國(guó)石油進(jìn)口依存度不斷上升的是油價(jià)上漲。2003年時(shí)，國(guó)際油價(jià)還處在25美元/桶左右，到了2006年，油價(jià)已達(dá)到65美元/桶，平均每年的增幅在10美元上下。2007年下半年的油價(jià)甚至接近過(guò)100美元/桶。巨額的消費(fèi)量和處于高位運(yùn)行的油價(jià)給石油資源的勘探開發(fā)帶來(lái)了嚴(yán)
5、峻的挑戰(zhàn)。我國(guó)陸上含油氣盆地主力油田大部分已有30多年的開采歷史，多數(shù)油田原油采出程度高達(dá)70%，進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)量的空間十分有限。占地球面積71%的海洋逐漸成為油氣資源開發(fā)的重要戰(zhàn)場(chǎng)。據(jù)估計(jì)，海底石油儲(chǔ)量約為1350億噸，占世界總儲(chǔ)量的2/3；天然氣儲(chǔ)量約140萬(wàn)億立方米，約占世界總儲(chǔ)量的30％，而且新的油氣田還在不斷地發(fā)現(xiàn)中。因此，海洋豐富的油氣儲(chǔ)量以及陸上油氣資源的日益枯竭和世界能源危機(jī)的逐漸加劇，使得未來(lái)世界油氣需求的增長(zhǎng)將在越來(lái)越大的程度上由海上開采來(lái)滿足。目前，世界上已探明的海洋石油儲(chǔ)量80%以上在水深500m以內(nèi)，而全
6、部海洋面積中90％以上的水深在200m至6000m之間，大量的海域面積還有待探明。由于淺海和中等深度海域（500米以內(nèi)）的海洋石油開發(fā)技術(shù)已經(jīng)日趨成熟和完善，以及當(dāng)今世界大部分地區(qū)的淺海油氣資源已日趨減少，因而深海和超深海（500～3000米）油氣的開發(fā)越來(lái)越成為海洋開發(fā)的熱點(diǎn)和必然趨勢(shì)。據(jù)國(guó)外權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，未來(lái)世界油氣總儲(chǔ)量的44％將來(lái)自海洋的深水區(qū)。我國(guó)是沿海國(guó)家，擁有漫長(zhǎng)的海岸線以及300多萬(wàn)平方公里的遼闊海域，蘊(yùn)藏著豐富的海底油氣資源，其中尤以海域面積最大的南海為最。經(jīng)初步估計(jì)，南海的石油地質(zhì)儲(chǔ)量石油為1050億桶，天然
7、氣2000萬(wàn)億立方米，屬世界四大海洋油氣聚第1頁(yè)第一章緒論上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文集中心之一，且大都以深水油氣田為主。經(jīng)初步估計(jì)，南海的石油地質(zhì)儲(chǔ)量石油為1050億桶，天然氣2000萬(wàn)億立方米，屬世界四大海洋油氣聚集中心之一，且大都以深水油氣田為主。其中最有潛力的含油氣盆地為曾母暗沙盆地、萬(wàn)安盆地、南徽盆地和東納土納盆地等。我國(guó)政府及有關(guān)單位已經(jīng)意識(shí)到深海油田勘探開發(fā)的重要性和緊迫性。作為中國(guó)海洋石油開發(fā)先驅(qū)的中國(guó)海洋石油總公司(CNOOC)正在斥巨資著手建造首座深水特大型裝備——中國(guó)海油深水半潛式鉆井平臺(tái)，其最大作業(yè)水深達(dá)30
8、00米，最大鉆井深度可達(dá)12000米。整個(gè)項(xiàng)目總投資額約為45億元，是中國(guó)海油深水裝備戰(zhàn)略中的重要組成部分。CNOOC擬采用與國(guó)外海洋平臺(tái)設(shè)計(jì)公司共同研發(fā)設(shè)計(jì)的思路，一方面加緊對(duì)此深海半潛式鉆井平臺(tái)的設(shè)計(jì)制造，使我國(guó)早日真正向深海進(jìn)軍，其中知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸中方所有；一
