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《內(nèi)波對深水浮式平臺總體性能影響分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、內(nèi)波對深水浮式平臺總體性能的影響分析摘要世界上許多地方都可以觀測到海洋內(nèi)波，這些地區(qū)包括阿達曼海，蘇祿海和南中國海。海水深度、密度層化和洋流等是引起這種大振幅波動傳播的因素。盡管海洋內(nèi)波曾經(jīng)嚴重干擾了離岸勘探和鉆井操作，但關(guān)于海洋內(nèi)波對海洋浮式平臺及其系泊／立管系統(tǒng)的影響并沒有進行廣泛的研究。中國新近發(fā)現(xiàn)的許多深水油氣資源恰好位于受內(nèi)波影響的區(qū)域。最近，有報道稱在南中國海發(fā)生的浮式平臺過度的過度運動和立管系統(tǒng)破壞的事件被認為與內(nèi)波的影響有關(guān)。本文研究的目的就是建立～種合理的基于觀測的內(nèi)波數(shù)值模型，旨在研究海洋內(nèi)波對深水浮式平臺(包括：立柱式平臺，半潛式平臺和張力腿平臺)總體性
2、能的影響。內(nèi)波模型是結(jié)合非線性孤立波KdV方程解建立起來的，用于模擬發(fā)生在海洋密度躍層處具有巨大前導(dǎo)波和較小、較慢線性曳尾波特征的海洋內(nèi)波。相應(yīng)地，涉及雅各布橢圓方程且具有通解的KdV方程用于捕捉海洋內(nèi)波的物理學(xué)性質(zhì)；泰勒．戈德斯坦方程的解用于獲得密度躍層的影響。因此，海洋內(nèi)波可以以孤立波包的形式進行模擬，這種波包展現(xiàn)出與衛(wèi)星觀測圖片相類似的具有衰減振蕩的內(nèi)波波形。非線性內(nèi)波是以波高作為其特征的，波高可以超過50米，在密度躍層附近存在水平的剪切流。本文通過時域非線性完全耦合分析方法研究內(nèi)波對深水浮式平臺的影響。內(nèi)波數(shù)值模型作為工具應(yīng)用于一個耦合分析軟件HARP，其中船體，系泊
3、系統(tǒng)和立管系統(tǒng)作為一個整體進行考慮。該軟件將用于研究內(nèi)波對平臺總體運動和系泊、鉆井系統(tǒng)完整性的影響。本文的研究對未來位于內(nèi)波現(xiàn)象顯著區(qū)域所進行的海上勘探和鉆井操作具有參考價值。關(guān)鍵詞：海洋內(nèi)波；Dnoidal模型；浮式平臺；系泊系統(tǒng)；鉆井立管內(nèi)波對深水浮式平臺總體性能的影響分析AbstractInternalwaveshavebeenobservedinmanypartsoftheworldincludingtheAndamanSea,SuluSeaandSouthChinaSeaamongothers．Thefactorsthatcauseandpropagatethese
4、largeamplitudewavesincludebathymetry，densitystratificationandoceancurrents．Althoughtheireffectsonfloatingplatformsanditsmooring／risersystemshavenotbeenextensivelystudied，thesewaveshaveinthepastseriouslydisruptedoffshoreexplorationanddrillingoperations．SeveralChina’Snewdeepwateroilandgasdisc
5、overiesarealsolocatedintheintemalwaveaffectedareas．RecentoffshoredevelopmentsinSouthChinaSeahavereportedexcessivefloatingplatformmotionsandrisersystemdamages，whichareexpectedtoberelatedtointernalwaves．Thepurposeofthispaperistodevelopareasonableinternalwavenumericalmodelbasedontheobservation
6、s，andtargetedtostudyitsimpactondeepwaterfloatingplatformssuchasSPARs，SEMIsandTLPs．TheintemalwavemodeliSderivedbasedonthecombinationofnonlinearsolitonKorteweganddeVaries(KdV)solutionsforthelargerleadingwavesandthesmaller，slowertrailinglinearwavesintheintemalpycnocline．Thepertinentdifferentia
7、lequationthatcapturesthephysicsistheKdVequationwhichhasageneralsolutioninvolvingJacobianellipticalfunctions．ThesolutionoftheTaylorGoldsteinequationcapturestheeffectsofthepycnocline．Therefore，theoceaninternalwavecanbemodeledassolitonpacketscontainingdecay
