张力腿平台2

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海洋油井平台概述

海洋油井平台概述

各类海洋油井平台概述海洋石油钻采设备是海上油气田钻井与采油所用的工具和装备,它的种类繁多包罗万象,但归纳起来大体可以分为四类:1.海洋石油钻井平台;2.海洋石油采油平台;3.水上钻井机械设备;4.水下钻井机械设备。

本文主要介绍前两类,即:海洋石油钻井平台及海洋石油采油平台。

主要分为移动式平台和固定式平台两大类。

其中按结构又可分为:(1)移动式平台:坐底式平台、自升式平台、钻井船、半潜式平台(SEMI)、张力腿式平台(TLP)、牵索塔式平台、浮式生产处理系统(FPSO)、筒状平台(SPAR)。

(2)固定式平台:导管架式平台、混凝土重力式平台、深水顺应塔式平台。

移动式平台坐底式钻井平台坐底式钻井平台又叫钻驳或插桩钻驳,适用于河流和海湾等30米以下的浅水域。

坐底式平台有两个船体,上船体又叫工作甲板,安置生活舱室和设备,通过尾郡开口借助悬臂结构钻井;下部是沉垫,其主要功能是压载以及海底支撑作用,用作钻井的基础。

两个船体间由支撑结构相连。

这种钻井装置在到达作业地点后往沉垫内注水,使其着底。

因此从稳性和结构方面看,作业水深不但有限,而且也受到海底基础(平坦及坚实程度)的制约。

所以这种平台发展缓慢。

然而我国渤海沿岸的胜利油田、大港油田和辽河油田等向海中延伸的浅海海域,潮差大而海底坡度小,对于开发这类浅海区域的石油资源,坐底式平台仍有较大的发展前途。

目前已有几座坐底式平台用于极区,它可加压载坐于海底,然后在平台中央填砂石以防止平台滑移,完成钻井后可排出压载起浮,并移至另一井位。

自升式钻井平台自升式钻井平台被设计成为驳船的模样,具有可以升降的可延伸到海底的桩腿。

虽然有些设计能使其在海深500英尺(152米)的海域工作,但通常用于海深400英尺(122米)的地方,适合于近海。

其移位时平台降至水面,桩腿升起,平台就像驳船,可由拖轮把它拖移到目的地。

到达钻井目的地后,工作时桩腿下放插入海底,平台及平台上所有的钻井设备及其他器械被抬起到离开海面的安全工作高度,并对桩腿进行预压,以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。

平台运动对张力腿非线性涡激振动的影响

平台运动对张力腿非线性涡激振动的影响

值求解。结果表明,平台的运动是影响张力腿横向涡激振动的一个重要因素
关 键 词 :欧拉一伯努力梁;张力腿;涡激振动
l 引言
随着海洋油气开采 由浅海走 向深海 ,传统的固定式平台 自 重及工程造价会大幅增加,导致经济上 不可行 ,张力腿平台(L ) T P在深海油气开采方面却具有独特的优点,它 已经成为可供选择的深海平 台 之一。 L T P的张力腿是连接海洋平台本体与海底 的关键部件, 它不仅承受很大的预张力,而且还受到 平台各种运动的影响,这种影响对张力腿平台的安全起着举足轻重 的作用。因此 , 研究在波浪、海流 及平台本体运动 的共 同作用下 的张力腿横 向涡激振动是十分 必要的【。董艳秋【 l 】 2 】 把张力腿简化成简单的欧拉一伯努力梁, 提出两端简支的边界条件 , 并考虑 了流体平方阻尼和中心激励
_


两个非线性项 , 采用多项伽僚金方法求解,同时考虑了波流共



/ 十 ’ 7\
同作用下张力腿的涡激动力响应 , 研究 了张力腿的非线性涡激 \ 振动 问题。马弛 ,董艳秋等【 3 】 进一步修正计算模型,用一端固 \ 定,另一端是一组滑动支座的梁结构简化张力腿 , 这种模型更 符合 T P L 特点, 计算结果也更接近于实际。马弛, 董艳秋等【 4 J 又提出了用下端简支, 上端为一组滑动支座 的梁模型来计算张 力腿的非线性涡激振动。唐友刚,谷家扬等L 5 J 应用与文献【 2 】 相 同的方法对隔水套管在波流联合作用下非线性涡激动 力响应 进行了分析,麦继婷等【 o J 把该方法推广 到水中悬浮隧道 的相关 研 究 中。P tll 究 了张 力腿 流 向振动 问题 , 同时考虑 平 台 aeT t等研

张力腿平台

张力腿平台

张力腿平台发展与简介导管架平台和重力平台由于其自重和工程造价随水深大幅度地增加, 已经不适应深水域油气开发, 所以本世纪60 年代提出了顺应式平台的概念, 并在近20年的平台设计中得到了广泛的发展应用。

顺应式结构的典型实例是张力腿平台(Tension LegPlatform 简称为TLP)。

张力腿平台最重要的特点是平台的竖向运动很小, 水平方向的运动是顺应式的, 结构惯性力主要是水平方向的回弹力。

张力腿平台的结构造价一般不会随水深增加而大幅度地增大。

近二十年来, 经过张力腿平台设计生产的实践,证明张力腿平台具有良好的运动性能, 是深水海域油气生产适宜的平台形式。

张力腿平台结构张力腿平台(简称TLP)适用于较深水域(300~1500m)、且可采油气储量较大的油田。

TLP 一般由上部模块(Topside)、甲板、船体(下沉箱)、张力钢索及锚系、底基等几部分组成。

其船体(下沉箱)可以是三、四或多组沉箱,下设3~6组或多组张力钢索,垂直与海底锚定。

平台及其下部沉箱受海水浮力,使张力钢索始终处于张紧状态,故在钻井或采油作业时,TLP几乎没有升沉运动和平移运动。

其微小的升沉和平移运动(平移运动仅为水深的1.5% ~2%),在钻井和完井时主要由水中和井内相对细长的钻具及专用短行程补偿器补偿张力腿平台技术特点张力腿式钻井平台是利用绷紧状态下的锚索产生的拉力与平台的剩余浮力相平衡的钻井平台或生产平台。

张力腿式钻井平台也是采用锚泊定位的,但与一般半潜式平台不同。

其所用锚索绷紧成直线,不是悬垂曲线,钢索的下端与水底不是相切的,而是几乎垂直的。

用的是桩锚(即打入水底的桩为锚)或重力式锚(重块)等,不是一般容易起放的抓锚。

张力腿式平台的重力小于浮力,所相差的力量可依靠锚索向下的拉力来补偿,而且此拉力应大于由波浪产生的力,使锚索上经常有向下的拉力,起着绷紧平台的作用。

作用于张力腿式钻井平台上的各种力并不是稳定不变的。

在重力方面会因载荷与压载水的改变而变化;浮力方面会因波浪峰谷的变化而增减;扰动力方面因风浪的扰动会在垂向与水平方向产生周期变化,所以张力腿的设计,必须周密考虑不同的载荷与海况。

深水浮式平台的类型

深水浮式平台的类型

深水浮式平台的类型深海有着强大的油气资源储备。

不断涌现的各种新型采油平台技术促进着深海采油技术的高速发展,这些技术概括起来可分为四大类:张力腿式平台(TLP),单筒式平台(SPAR),半潜式平台(SEMI)和浮(船)式生产平台(FPSO)。

在每一大类中,又有很多不同的技术概念。

下面就不同型式的平台使用和特点分别做介绍。

图1:深水平台类型一、深海张力腿平台的发展概况及发展趋势图2:张力腿平台的发展自1954年美国的提出采用倾斜系泊方式的索群固定的海洋平台方案以来,张力腿平台(TLP)经过近50年的发展,已经形成了比较成熟的理论体系。

1984年第一座实用化TLP——Hutton平台在北海建成之后,TLP在生产领域的应用也越来越普遍,逐渐成为了当今世界深海采油领域的两大主力军之一(另一种当前广泛使用的深海采油平台是Spar,将在后面部分中进行详细介绍)。

进入上个世纪90年代之后,TLP平台的发展进一步加速,在生产区域方面,TLP的应用已经从北海和墨西哥湾扩展到了西非沿海;在平台种类方面,TLP已经在原有的传统类型TLP基础上,发展出了Mini-TLP、ETLP等多种新概念张力腿平台,加之不断地采用最新地科学技术,TLP平台在降低成本,提高适应性、稳定性和安全性地道路上取得了长足地进步。

下面将简要介绍张力腿平台的总体结构,然后对1990年之后TLP平台的发展状况进行详细的论述。

1、张力腿平台总体结构简介张力腿平台(TensionLegplatform,简称TLP)是一种典型的顺应式平台,通过数条张力腿与海底相连。

张力腿平台的张力筋腱中具有很大的预张力,这种预张力是由平台本体的剩余浮力提供的。

在这种以预张力形式出现的剩余浮力作用下,张力腿时刻处于受预拉的绷紧状态,从而使得平台本体在平面外的运动(横摇、纵摇、垂荡)近于刚性,而平面内的运动(横荡、纵荡、首摇)则显示出柔性,环境载荷可以通过平面内运动的惯性力而不是结构内力来平衡。

张力腿平台简介

张力腿平台简介

张力腿平台简介一.第一代张力腿平台总述第一代张力腿平台,即传统类型的张力腿平台,应用时间长、分布范围广、平台数量多、设计理论成熟,在张力腿平台发展的历史中占有很重要的地位。

从1984年至今,世界上建成投入生产的传统类型张力腿平台共有11座,尚未发生过倾覆、沉没等重大事故,拥有优良的工作记录,由此坚定了业界对TLP这种新兴海洋平台结构的信心。

在其发展的20年时间里,世界各国的研究者和工程技术人员积累了丰富的设计应用经验和技术数据,为以后张力腿平台的发展打下了坚实的基础。

在已建成的11座传统类型的张力腿平台中,Shell石油公司在1994—2001年7年间连续建造的5座张力腿平台具有一定的代表性,分别为Auger、Mars、Ram、Ursa和Brutus。

通过第一代张力腿平台的生产实践,进一步证明了张力腿平台在深海域半刚性半柔性的优良运动性能和经济性,但是同时亦发现传统的张力腿平台结构形式仍存在着一定的不足。

①在水深超过1200m的极深水水域,随着张力筋腱长度的增加,出现了张力腿自重过大的问题,并且由于张力筋腱在深水中的受力情况发生改变,因此影响了平台的定位性能。

②在降低造价、改善受力情况和运动性能的方面,传统类型张力腿平台的本体结构仍需要进一步改进。

③差频载荷是一个缓慢变化的力,它将和同样缓慢变化的张力腿平台平面内的运动发生共振。

另外,风的激振力也在这个差频范围内,必然会加剧这种慢漂运动。

④波浪的高频分量和高频水动力会引起张力腿平台平面外的共振,通常称为Springing和Ringing。

张力腿平台结构这两个问题随着水深的增加而加剧,对结构的安全性有很大的影响。

⑤传统的张力腿平台是通过海底基础固定入位的,随着水深的增加,海底基础的设计、施工变得十分复杂。

因此,张力腿平台所具有的经济、安全和良好的动力特性在更深水域中均不能得到充分的发挥,传统类型的张力腿平台结构已经不能很好地适应更深的水域。

各国学者对张力腿平台结构形式的不断改进完善非常重视,因此,混合式张力腿平台及悬式张力腿平台等新型的张力腿平台便应运而生二.张力腿平台的工作原理及性能张力腿平台设计最主要的思想是使平台半顺应半刚性。

TLP平台调研

TLP平台调研

张力腿监测系统(TTMS)
目的
为确定张力筋腱的受力状态以及平台上部荷载 的分布情况,一般进行TLP张力筋腱张力测量。
冗余 容错
依据
当张力接近0甚至为负,或超过其张力许用值 时,均表明上部荷载或环境荷载超过许用值。 顶张力
提供实时和历史数据
监测内容
弯曲载荷 VIV
查询,报警功能,并 结合特定算法分析辅 助调整平台质量分配
张力腿平台受力状态
波浪周期范围 (5-20s)
3、张力腿平台的水面运动自由度(纵荡、横荡和艏 摇)运动周期与半潜式平台或SPAR平台相同,一般为 100-200s.
波频响应
浪致运动
低频响应
高频响应
涡激运动
THANKS
MOSES平台结构形式
SeaSar平台结构形式
典型TLP的结构形式
张力腿海洋平台结构示意图源自2、张力腿平台监测系统 张力腿系统(TTS) 功能
每组张力腿通常由 2-4根张力筋腱组成
张力腿产生的拉力将TLP限制在允
许的运动偏差及合理姿态和吃水范围内,实 现平台在设计环境下的生产功能需求。
张力筋腱 上端和下端接头 TTS
功能
评估 验证 辅助
TTMS 结构组成图
3、水动力性能
稳性 抗倾覆和抗滑移能力。
张力腿平台服役状态稳性来自 于张力腿的张力。因此,标准要求 进行完整和损伤分析来规范张力腿 设计以确保平台稳性 。
北海挪威钻井平台倾覆事故
张力腿设计原则
(1)最小预张力应确保在设计极 端环境条件下,张力腿的张力大于 零。
TLP平台调研(二)
徐留洋
2017.03.21
1
2
3
1、张力腿平台

新型分离式张力腿平台概念设计

新型分离式张力腿平台概念设计

张力 腿平 台 在 水 平 方 向属 于 一 种 顺 应 式 深 水 平 台 , 垂 向通过平 行 且 张 紧 的张 力腿 系统 垂 直 系 在
泊 在海底 , 够使得 平 台的各 方 向运 动 的 固有 周期 能 均 避开 海洋 波浪 的能 量 集 中 区域 , 有 良好 稳 定 的 具
运 动性 能 。
式 张力 腿平 台 ( T P ;2 海 星式张 力腿平 台 ( e . C L )( ) Sa S r L )( ) t P ;3 最小 化 深 海 水 面 设 备结 构 张力 腿 平 aT 台 ( S ST P ;4 延伸 式张 力腿平 台( T P 。 MO E L ) ( ) E L ) 不 同形 式 T P的特点 : L
T J。C p l 提 出了用 于 深水 边 际油 田 的浮 力 腿 I P op e
结 构 。B aahr a等 等应 用数 值模 拟 的方 法 对 htcay t y
迷 你 式 S at L es rT P的耦 合 动 力 响 应 进 行 了分 析 。 a
Y n 等 进 行 了位 于 墨西 哥 湾 的延 伸 式 T P平 台 ag L
公 司设 计 研 发 , 申请 了专 利 , 要 应 用 于较 小 储 已 主 量 的油气 田开发 。它 的承 载 效 率较 传 统 式 的要 高 , 系泊 范 围较 大 , 够 提 高 平 台运 动 响 应 性 能 , 块 能 模 化设计 , 案灵 活 , 方 能够 适 应 不 同 环境 的要 求 , 于 便
建 造和安 装 。
在极端 海况下 张力 腿断 开时 瞬态效 应 的数 值模 拟 。
的 Sat 在西 非 和 巴西 海 域 的 研 究项 目以及 墨西 es r a 哥海 湾 的应用项 目, 计工作 水深 分别 达到 了 273 设 4

关于张力腿平台若干术语的定名问题

关于张力腿平台若干术语的定名问题

关于张力腿平台若干术语的定名问题作者:周风啸来源:《中国科技术语》2009年第03期摘要:根据国内外有关文献资料,探讨张力腿平台若干术语的定名问题,给出这些术语的译名和释义。

关键词:张力腿平台,术语,译名,释义张力腿平台(tension leg platform,TLP)是一种主要用于深水作业的海洋平台,1954年由美国人马什(R.Marsh)提出该型平台方案。

TLP的广泛应用是在20世纪90年代以后,特别是在2000年以后。

因此,有关TLP的术语主要也是在近十几年才涌现出来的。

例如,表示TLP高频垂向振动响应现象的“ringing”一词,就是在1993年才开始使用的。

由于这些术语出现的时间太晚,甚至是最新的中外文词典都来不及予以收录,这使其成了阅读和理解TLP技术文件的“拦路虎”。

在此探讨TLP若干术语的定名问题,给出这些术语的译名和释义。

一 TLP概念设计自1984年世界上第一座TLP“赫顿”号问世以来,TLP技术经过了20多年的发展,提出了一系列该型平台的概念设计。

这些设计虽然并未付诸建造,但却为该型平台的研究提供了重要的参考依据,引起了国内外专家学者的重视。

现在,笔者根据这些概念设计的发明者斯里尼万桑(N.Srinivasan)等人-4]的说明,以及中国学者董艳秋等人的介绍,给出它们的译名和释义:悬式张力腿平台(suspended tension leg platform,STLP):一种张力腿平台的概念设计,由贾根纳撒(S.Jagannathan)于1992年提出。

悬式张力腿平台包括上下两个平台,上平台浮力大于自重,下平台浮力小于自重,两者通过张力腿连接。

下平台为悬式平台,具有很大的水下重量,用来平衡上平台的剩余浮力。

张力筏导管架(tension raft jacket,TRJ):一种张力腿平台的概念设计,由阿博特(P.Abbott)等人于1994年提出。

张力筏导管架包括带垂向张力系泊系统的水下浮箱,以及位于该浮箱之上的常规导管架式平台。

张力腿平台

张力腿平台

张力腿平台张力腿平台发展与简介导管架平台和重力平台由于其自重和工程造价随水深大幅度地增加, 已经不适应深水域油气开发, 所以本世纪60 年代提出了顺应式平台的概念, 并在近20年的平台设计中得到了广泛的发展应用。

顺应式结构的典型实例是张力腿平台(Tension LegPlatform 简称为TLP)。

张力腿平台最重要的特点是平台的竖向运动很小, 水平方向的运动是顺应式的, 结构惯性力主要是水平方向的回弹力。

张力腿平台的结构造价一般不会随水深增加而大幅度地增大。

近二十年来, 经过张力腿平台设计生产的实践,证明张力腿平台具有良好的运动性能, 是深水海域油气生产适宜的平台形式。

张力腿平台结构张力腿平台(简称TLP)适用于较深水域(300~1500m)、且可采油气储量较大的油田。

TLP 一般由上部模块(Topside)、甲板、船体(下沉箱)、张力钢索及锚系、底基等几部分组成。

其船体(下沉箱)可以是三、四或多组沉箱,下设3~6组或多组张力钢索,垂直与海底锚定。

平台及其下部沉箱受海水浮力,使张力钢索始终处于张紧状态,故在钻井或采油作业时,TLP几乎没有升沉运动和平移运动。

其微小的升沉和平移运动(平移运动仅为水深的1.5% ~2%),在钻井和完井时主要由水中和井内相对细长的钻具及专用短行程补偿器补偿张力腿平台技术特点张力腿式钻井平台是利用绷紧状态下的锚索产生的拉力与平台的剩余浮力相平衡的钻井平台或生产平台。

张力腿式钻井平台也是采用锚泊定位的,但与一般半潜式平台不同。

其所用锚索绷紧成直线,不是悬垂曲线,钢索的下端与水底不是相切的,而是几乎垂直的。

用的是桩锚(即打入水底的桩为锚)或重力式锚(重块)等,不是一般容易起放的抓锚。

张力腿式平台的重力小于浮力,所相差的力量可依靠锚索向下的拉力来补偿,而且此拉力应大于由波浪产生的力,使锚索上经常有向下的拉力,起着绷紧平台的作用。

作用于张力腿式钻井平台上的各种力并不是稳定不变的。

海洋工程各种平台分类与介绍

海洋工程各种平台分类与介绍

海洋工程各种平台分类与介绍下面图文并茂简单介绍下海洋平台分类、钻井船、喷我,海洋平台简单可以分为以下2大类(1)固定式平台:导管架式平台重力式平台(2)移动式平台:坐底式平台自升式平台索塔式平台SPAF平台FPSO SEVANG台,纯属胡扯,各位看官不要半潜式平台张力腿式平台第一个导管架平台Jacket),适用于浅近海。

导管架平台可以看作最原始,最直接的将钻井设备与海底连接起来的措施。

钢桩穿过导管打入海底,并由若干根导管组合成导管架。

导管架先在陆地预制好后, 拖运到海上安装就位,然后顺着导管打桩,桩是打一节接一节的,最后在桩与导管之间的环形空隙里灌入水泥浆,使桩与导管连成一体固定于海底。

重力式(混凝土)钻井平台:混凝土重力式平台的底部通常是一个巨大的混凝土基础(沉箱),用三个或四个空心的混凝土立柱支撑着甲板结构,在平台底部的巨大基础中被分隔为许多圆筒型的贮油舱和压载舱,这种平台的重量可达数十万吨,正是依靠自身的巨大重量,平台直接置于海底。

UR 1坐底式钻井平台是早期在浅水区域作业的一种移动式钻井平台。

平台分本体与下体(即浮箱),由若干立柱连接平台本体与下体,平台上设置钻井设备、工作场所、储藏与生活舱室等。

钻井前在下体中灌入压载水使之沉底,下体在坐底时支承平台的全部重量,而此时平台本体仍需高出水面,不受波浪冲击。

自升式钻井平台(Jack-up)又称甲板升降式或桩腿式平台。

这种石油钻井装置在浮在水面的平台上装载钻井机械、动力、器材、居住设备以及若干可升降的桩腿,钻井时桩腿着底,平台则沿桩腿升离海面一定高度;移位时平台降至水面,桩腿升起,平台就像驳船,可由拖轮把它拖移到新的井位。

半潜式平台(Semi)是大部分浮体沉没于水中的一种小水线面的移动式平台,它从坐底式平台演变而来,由平台本体、立柱和下体或浮箱组成。

此外,在下体与下体、立柱与立柱、立柱与平台本体之间还有一些支撑与斜撑连接,在下体问的连接支撑一般都设在下体的上方,这样,当平台移位时,可使它位于水线之上,以减小阻力;平台上设有钻井机械设备、器材和生活舱室等,供钻井工作用。

张力腿平台二阶波浪力作用下运动响应分析

张力腿平台二阶波浪力作用下运动响应分析

第一作者简介 : 潘
阳( 1 9 8 7一) , 男, 硕士生
2 延 伸 式 张 力腿 平 台和模 型
2 . 1 平 台数 据
研究方 向: 深水张力腿平 台设计和分析研究
E- ma i l : p y y p 2 @1 6 3 . c o m
算 例平 台为 延 伸式 张力 腿 平 台 , 主要 为三 部
非线 性特 点 , 得 N- - 阶传递 函数 ( q u a d r a t i c t r a n s .
f e r f u n c t i o n , Q T F ) 。 二 阶波浪 力 的一般 表 达式 为
种频 率成分 的 随机 波 浪 , 不 同频 率 的波 浪 叠 加会 产生 差频力 与 和频 震 荡力 , 这 也正 是 浮 式 结 构低
锚 泊 系统 当做 线 性 弹簧 单 元 分 开 计 算 , 而 是 考 虑
通过计算完整 的二阶传递 函数 , 得到了准确 的二
阶波浪 力 的大小 , 分 别计 算 考 虑 低 频 波 浪 和高 频 波 浪作用 的平 台响应 和 张力腿 、 立 管张力 值 。
波流 作 用下 张 力 腿 、 立 管 的质 量 、 阻尼 的影 响 , 通 过时 间步 长积 分 法进 行 时 域 下 的耦 合分 析 , 其 有
浪作用 引起 的张力 腿 、 立 管 动 张力 的变 化 。本 文
式中: — —频 率 时液面 升高 的傅 里 叶分量 ; 和频 波浪 力 的二 阶传递 函数 ;
差频 波浪 力 的二 阶传递 函数 。
。 。


1 . 2 考虑锚 泊系统和 立管影响 的非 线性耦合分 析
张力 腿平 台运 动 响 应 的 计 算 , 不 是 简 单 地 把

张力腿式平台压载系统设计和平台调载方案确定

张力腿式平台压载系统设计和平台调载方案确定

l 平 台要 素
总长 :
总宽 :
型深 :
1 2 9 . 2 5 I 1 1 :
1 0 6 m;
6 3 I 1 1 :
甲板 高度 :
立柱数 量 :
l 0 I l l ;
4根 ;
立柱 直径 : 立柱 高度 :
立柱 间距 :
2 2 . 5 l 5 0 . 6 l | l ;
7 1 I I I ;
图1 T L P平 台模 型
2 压 载 系统 的 作 用
1 ) 渊 平 台 的重 量 、 重心 、 2 ) 渊节筋 腱 的预张 力 。 3 ) 用 于平 内压 载舱 的检 和维 护 。 4 ) , 【 _ } j 于平 俞与筋 腱 的连接 。 5 ) 渊 节平 龠 的吃水 。
p r o d u c t i o n i n s t a l l a t i o n s 。
容为 8 0 6 9 0 1 1 1 , 没计 水线 附近及 水线 以下 单 舱最 大舱 容 为 3 6 8 0 m , 计算 表 明 , 满 足平 台破 损稳 性
和破 损后 对平 台运 动 限 制 的要 求 ; 为满 足平 台与 筋腱 连接 完成 后 迅 速 排 载 的需 要 , 平 台在 设计 水 线 以上 也 设 置 了压 载 舱 , 总舱 容为 2 4 8 8 0 m , 对 这些 舱在 平 台与 筋 腱 连接 前 , 漂 浮状 态 下 的完 整
3) A P I l i P 1 4 E Re c o mm e n d e d p r a c t i c e or f d e —
n i n g,de s i g n i n g,a n d c o n s t r u c t i n g t e n s i o n l e g P l a t —

张力腿平台TensionLegPlatformTLP

张力腿平台TensionLegPlatformTLP

现代海洋工程 -施工特点
与传统船舶相比施工工艺差别较大,以管路为例
船舶管路常以管段为单位进行预制,表面处理再 安装
海洋工程以管路为单位现场下料,现场焊接,表 面只需简单
现代海洋工程 -项目特点
巨大经济效益和投资风险
• 巨额投资、回报率高 • 业主信誉高、付款条件好 • 工期要求苛刻、延期罚款巨大
1700+ seats of SmartMarine 3D
Recent Marine Successes
双浮筒半潜式平台
四浮筒半潜式平台
张力腿平台 Tension Leg Platform (TLP)
张力腿平台的上部类似于半潜式平台,整个平台通过张力腿(系泊钢管或钢索) 垂直向下固定于海底。
与导管架平台不同的是,它的造价随水深的增加变化较小。 此外由于每个张力腿都有很大的预张力,其在波浪中的运动性能要好于半潜式平
特别敏感
• 易燃、易爆物多 • 消防、灭火、报警系统复杂 • 防污染、环保要求高 • 审图、现场检验严
Intergraph 海事工业主要客户
SmartMarine Customers
GRAD Members ❖ Samsung Heavy Industry (SM3D-SPF-SSK) ❖ Universal (SM3D) ❖ Odense Steel Shipyard (SM3D-SPPID-SPF) Class Societies: ❖ Lloyds Register (SM3D) ❖ ABS (SM3D) ❖ DNVS (SM3D) Asia Pacific Region ❖ Keppel Fels (SM3D – SPPID – SPEL - SPI) ❖ Tsuneishi (SM3D – SM Enterprise) ❖ Daewoo (SM3D) ❖ MARIC (SM3D) ❖ Cosco-CSG (SM3D) ❖ CSSRC (SM3D) ❖ Six Tee (SM3D) ❖ Hyin Engineering (SM3D) EMEA & India ❖ Grenland Group (SM3D) ❖ Ghesa (SM3D - PDS) ❖ BMT (NED) ❖ RollsRoyce (NED) ❖ Agip KCO (SM3D – SPEnterprise) ❖ Rolta (SM3D) Americas ❖ Martec (SM3D) ❖ Projemar (SM3D-SPPID-SPI-SPR) ❖ Naval Surface Warfare Center Carderock Division (SM3D) ❖ Petrobras (SM3D pilot- SPPID –SPI - SPEL- SPF -SPRD – SPM)

深水浮式平台的类型

深水浮式平台的类型

深水浮式平台的类型深海有着强大的油气资源储备。

不断涌现的各种新型采油平台技术促进着深海采油技术的高速发展,这些技术概括起来可分为四大类:张力腿式平台(TLP),单筒式平台(SPAR),半潜式平台(SEMI)和浮(船)式生产平台(FPSO)。

在每一大类中,又有很多不同的技术概念。

下面就不同型式的平台使用和特点分别做介绍。

图1:深水平台类型一、深海张力腿平台的发展概况及发展趋势图2:张力腿平台的发展自1954年美国的提出采用倾斜系泊方式的索群固定的海洋平台方案以来,张力腿平台(TLP)经过近50年的发展,已经形成了比较成熟的理论体系。

1984年第一座实用化TLP——Hutton平台在北海建成之后,TLP在生产领域的应用也越来越普遍,逐渐成为了当今世界深海采油领域的两大主力军之一(另一种当前广泛使用的深海采油平台是Spar,将在后面部分中进行详细介绍)。

进入上个世纪90年代之后,TLP平台的发展进一步加速,在生产区域方面,TLP的应用已经从北海和墨西哥湾扩展到了西非沿海;在平台种类方面,TLP已经在原有的传统类型TLP基础上,发展出了Mini-TLP、ETLP等多种新概念张力腿平台,加之不断地采用最新地科学技术,TLP平台在降低成本,提高适应性、稳定性和安全性地道路上取得了长足地进步。

下面将简要介绍张力腿平台的总体结构,然后对1990年之后TLP平台的发展状况进行详细的论述。

1、张力腿平台总体结构简介张力腿平台(Tension Leg platform,简称TLP)是一种典型的顺应式平台,通过数条张力腿与海底相连。

张力腿平台的张力筋腱中具有很大的预张力,这种预张力是由平台本体的剩余浮力提供的。

在这种以预张力形式出现的剩余浮力作用下,张力腿时刻处于受预拉的绷紧状态,从而使得平台本体在平面外的运动(横摇、纵摇、垂荡)近于刚性,而平面内的运动(横荡、纵荡、首摇)则显示出柔性,环境载荷可以通过平面内运动的惯性力而不是结构内力来平衡。

深水浮式平台的类型

深水浮式平台的类型

深水浮式平台的类型深海有着强大的油气资源储备。

不断涌现的各种新型采油平台技术促进着深海采油技术的高速发展,这些技术概括起来可分为四大类:张力腿式平台(TLP),单筒式平台(SPAR),半潜式平台(SEMI)和浮(船)式生产平台(FPSO)。

在每一大类中,又有很多不同的技术概念。

下面就不同型式的平台使用和特点分别做介绍。

图1:深水平台类型一、深海张力腿平台的发展概况及发展趋势图2:张力腿平台的发展自1954年美国的提出采用倾斜系泊方式的索群固定的海洋平台方案以来,张力腿平台(TLP)经过近50年的发展,已经形成了比较成熟的理论体系。

1984年第一座实用化TLP——Hutton平台在北海建成之后,TLP在生产领域的应用也越来越普遍,逐渐成为了当今世界深海采油领域的两大主力军之一(另一种当前广泛使用的深海采油平台是Spar,将在后面部分中进行详细介绍)。

进入上个世纪90年代之后,TLP平台的发展进一步加速,在生产区域方面,TLP的应用已经从北海和墨西哥湾扩展到了西非沿海;在平台种类方面,TLP已经在原有的传统类型TLP基础上,发展出了Mini-TLP、ETLP等多种新概念张力腿平台,加之不断地采用最新地科学技术,TLP平台在降低成本,提高适应性、稳定性和安全性地道路上取得了长足地进步。

下面将简要介绍张力腿平台的总体结构,然后对1990年之后TLP平台的发展状况进行详细的论述。

1、张力腿平台总体结构简介张力腿平台(Tension Leg platform,简称TLP)是一种典型的顺应式平台,通过数条张力腿与海底相连。

张力腿平台的张力筋腱中具有很大的预张力,这种预张力是由平台本体的剩余浮力提供的。

在这种以预张力形式出现的剩余浮力作用下,张力腿时刻处于受预拉的绷紧状态,从而使得平台本体在平面外的运动(横摇、纵摇、垂荡)近于刚性,而平面内的运动(横荡、纵荡、首摇)则显示出柔性,环境载荷可以通过平面内运动的惯性力而不是结构内力来平衡。

海洋工程各种平台分类与介绍

海洋工程各种平台分类与介绍

海洋工程各种平台分类与介绍下面图文并茂简单介绍下海洋平台分类、钻井船、FPSo SEVAN平台,纯属胡扯,各位看官不要喷我,海洋平台简单可以分为以下2大类(1)固定式平台:导管架式平台重力式平台(2)移动式平台:坐底式平台自升式平台半潜式平台张力腿式平台牵索塔式平台SPAR平台第一个导管架平台(JaCket),适用于浅近海。

导管架平台可以看作最原始,最直接的将钻井设备与海底连接起来的措施。

钢桩穿过导管打入海底,并由若干根导管组合成导管架。

导管架先在陆地预制好后,拖运到海上安装就位,然后顺着导管打桩,桩是打一节接一节的,最后在桩与导管之间的环形空隙里灌入水泥浆,使桩与导管连成一体固定于海底。

重力式(混凝土)钻井平台:混凝土重力式平台的底部通常是一个巨大的混凝土基础(沉箱),用三个或四个空心的混凝土立柱支撑着甲板结构,在平台底部的巨大基础中被分隔为许多圆筒型的贮油舱和压载舱,这种平台的重量可达数十万吨,正是依靠自身的巨大重量,平台直接置于海底。

坐底式钻井平台是早期在浅水区域作业的一种移动式钻井平台。

平台分本体与下体(即浮箱),由若干立柱连接平台本体与下体,平台上设置钻井设备、工作场所、储藏与生活舱室等。

钻井前在下体中灌入压载水使之沉底,下体在坐底时支承平台的全部重量,而此时平台本体仍需高出水面,不受波浪冲击。

自升式钻井平台(JaCk-UP)又称甲板升降式或桩腿式平台。

这种石油钻井装置在浮在水面的平台上装载钻井机械、动力、器材、居住设备以及若干可升降的桩腿,钻井时桩腿着底,平台则沿桩腿升离海面一定高度;移位时平台降至水面,桩腿升起,平台就像驳船,可由拖轮把它拖移到新的井位。

半潜式平台(Semi)是大部分浮体沉没于水中的一种小水线面的移动式平台,它从坐底式平台演变而来,由平台本体、立柱和下体或浮箱组成。

此外,在下体与下体、立柱与立柱、立柱与平台本体之间还有一些支撑与斜撑连接,在下体问的连接支撑一般都设在下体的上方,这样,当平台移位时,可使它位于水线之上,以减小阻力;平台上设有钻井机械设备、器材和生活舱室等,供钻井工作用。

张力腿平台整体式负压基础沉贯及抗拔模型实验

张力腿平台整体式负压基础沉贯及抗拔模型实验

V_ 0 1 . 46 N O. 2 Fe b. 201 3
张 力腿 平 台整体 式 负压 基 础 沉 贯 及 抗 拔 模 型 实 验
李嘉文 , 2 杨树耕 1 , 2 姜宜辰 , 一 ,邹 星 ,张振 宇 一 ,梁 静 ,
( 1 .天津大学水利工程仿真与安 全国家重点实验室 ,天津 3 0 0 0 7 2 ;2 .天津 大学建筑工程学 院,天津 3 0 0 0 7 2 ; 3 .中海油研究总 院,北京 1 0 0 0 2 7 )
( 1 . S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f H y d r a u l i c E n g i n e e r i n g S i mu l a t i o n a n d S a f e t y ,T i a n j i n U n i v e r s i y ,T t i a n j i n 3 0 0 0 7 2 ,C h i n a ; 2 . S c h o o l o f C i v i l E n g i n e e r i n g ,T i a n j i n U n i v e r s i y ,T t i a n j i n 3 0 0 0 7 2 ,C h i n a ;
p r a c t i c a 1 . I n t h i s p a p e r ,i n o r d e r t o d i s c u s s t he p r a c t i c a b i l i t y o f a p p l y i n g b u c k e t f o u n d a t i o n t o TLP, a n i n d e p e n d e n t l y
第 4 6卷
第 2期

张力腿平台救生设备布置

张力腿平台救生设备布置

张力腿平台救生设备布置袁行伟;张双林;郭术彪【摘要】考虑到张力腿平台属于浮式结构,对于整套安全系统的要求较高,而目前缺乏张力腿平台救生设备布置的相关规范,通过规范比选及设备选型制定较为合理的救生设备布置方案,明确张力腿平台救生设备布置应遵循IMO MODU规范的相关要求.%Taking into account the tension leg platform belongs to floating structure, it has very strict requirements for the entire safety system.At present, there is lack of relevant codes for the life-saving appliances layout of the tension leg platform, a more reasonable tension leg platform life-saving appliances layout scheme was developed by comparison of code and selection of equipment.It is clearly that the life-saving appliances layout of the tension leg platform should meet the relevant requirements of IMO MODU code.【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2017(046)001【总页数】4页(P153-156)【关键词】张力腿平台;设计配置;救生艇;救生筏【作者】袁行伟;张双林;郭术彪【作者单位】海洋石油工程股份有限公司,天津 300451;海洋石油工程股份有限公司,天津 300451;海洋石油工程股份有限公司,天津 300451【正文语种】中文【中图分类】P752目前世界上在建和在役的张力腿平台共有21座,国内尚无此类平台设计及工程经验。

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Auger 张力腿平台
海底地基由正常固结软粘土 组成,地基表面有一层海洋 沉积物和塌陷性沉积物。结 构基础是四个相互独立的桩 基础基座,每一个基础基座 由四根深入海底地基的桩安 全定位,桩顶通过导向套筒 与基座相连。
Auger 张力腿平台
图6为Auger张力腿平台张力腿 基础基座,四个基座和十六根 桩的详细尺寸及重量如下:基 座长宽高分别为1 8米、1 8米 和14米,实际重量为611t;桩 直径为2米,高为13米,实际重 量为203t。
Auger 张力腿平台
Auger 张力腿平台位于墨西哥海湾Garden Bank s 区域, 水深为882m。Auger 平台代表着当时张力腿平 台概念设计的前沿, 它的结构尺寸和Hutton 平台相同, 却位于比Jolliet 平台更深的海域。Auger 张力腿平台 由十二根筋腱将平台本体与基础连接, 其中每根角柱连 接三根筋腱, 三根筋腱作为一个张力腿与一个基础基座 连接。除了张力腿,Auger平台还有侧向的锚链,它们 可以增加结构的侧向刚度,减小平台由于风、流、浪引 起的静态偏移,使平台在钻探、维修等过程中有一个允 许的偏移量。
张力腿平台投入使用
谢 谢 !
Snorre张力腿平台
其中包括引进了一种简单经济的海洋浮式结构的锚固 基础—— 裙式重力基础,第一次将混凝土基础作为大 型的吸力锚。经过大量的模型实验测定以及实际检测 证明, Snorre混凝土基座是一种新型经济的海洋浮体 结构的基础形式,比较适合软粘土海底地基,并以其经 济性和安全性在软土地基中取代了桩基础,这种裙式重 力基础还可动,实现重复使用。
Hutton 张力腿平台
本体由六根立柱和四个浮筒组成, 平台每根角柱与四 根厚壁钢管组成的张力腿与海底地基基础连接, 同时 张力腿通过平台本体的浮力保持张拉的受力状态, 张 力腿通过角柱在水平面之上和甲板相锚固,Hutton张 力腿平台所处的海底地基为中等强度粘土, 选择了四 个相互独立的重力式基础, 这种基础在通常的土质下 计算简单, 设计可靠
jolliet张力腿平台
平台的海底比较平整, 通过现场勘探实验表明, 平 台地基土质情况较好, 海底表面的软粘土硬度随水 深逐渐增大,到586m 深处为非常硬的粘土, 到 201m 深土质为超固结粘土。 平台基础采用桩基础形式,由一个矩形的基座和基座 四角十六根深入海底的桩组成, 基座面积大约为 62m 2, 水下重为700t, 基座由八根相互交叉的直 立钢架组成, 钢架之间由水平支撑相连, 基座四角 外伸的水平钢架设有筋腱插孔和桩基套筒, 分别在 上方与筋腱连接。在下方与贯入海底台
图1
图2
第二部分
张力腿平台发展与简介
导管架平台和重力平台 由于其自重和工程造价随 水深大幅度地增加, 已经不 适应深水域油气开发, 所以 本世纪60 年代提出了顺应 式平台的概念, 并在近20 年的平台设计中得到了广 泛的发展应用。顺应式结 构的典型实例是张力腿平 台(Tension Leg Platform 简称为TLP)。
第三部分
张力腿平台建造与海上运输安装
张力腿平台陆地建造
张力腿系统出海准备
张力腿平台张力腿系统海上运输
张力腿平台张力腿系统海上运输
张力腿平台平台本体海上运输
张力腿平台张力腿系统海上安装
张力腿平台张力腿系统海上安装
张力腿平台平台主体海上安装
张力腿平台平台主体安装
张力腿平台海上安装
张力腿平台海上安装
Snorre张力腿平台
基础最初贯入是在自重作用下 产生的, 然后通过吸出裙舱内的水 形成舱内负压实现进一步贯入, 最 终达到设计深度。混凝土基础基座 上部中央和张力腿相连。由于海底 并非是一个平面, 所以在基础的贯 入过程中通过调整对应的舱内负压 来控制各基座的贯入深度, 为张力 腿提供一个水平面。 Snorre平台 作为第一座北海真正意义的深水平 台结构,包含了许多技术创新,
Snorre张力腿平台
平台的海底土质条件是:上层为非常软的软粘土, 整 体土质不稳定, 存在一定的孔穴和塌陷性土层, 大约在 60m深处粘土变为含有砾石的冰碛。在这样的土层情 况下,选择了裙式重力基础形式,如图3。它由四个 混凝土基座组成, 每个基座截面为720m 2, 由三个高 为20m 成, 每个舱的直径为17m , 裙的壁厚为 135m , 舱上部设有密封的圆形顶盖, 物。混凝土基 础实际重量为5 660 t, 水下重量为3 500t,再附加放 置在舱顶盖张力腿平台的力学模型3 500t 的压载(压 载物一般为铁或橄榄石), 最终基础的水下总重为7 000t。
张力腿平台发展类型
张力腿平台迄今 共有两种类型: 一、 典型性张力腿平台 二、 迷你型张力腿平台小型张力腿平台)
Hutton 张力腿平台
Hutton张力腿平台是第一座 张力腿平台, 由 Co noco公司 于1984年在北海建造、安 装。 它是一座中等水深油气 钻探、生产的综合性平台。在 中等水深条件下钢导管架平台 是较经济的石油平台,当时选 择张力腿平台形式的一个重要 目的是希望在中等海况下获得 关于张力腿平台运动性能的一 些实测数据, 为进一步在深水 域设计应用提供一些科学依 据。
Snorre张力腿平台
Snorre 平台由 Sage1992 建 成投产, 位于 300m深是当时 北海开发最深的海域。与 Hutton平台相比, 水深较深机 构尺寸较大。平台本体由四根 立柱浮筒组成, 张力腿的直径较 大, 壁厚较簿。 平台张力腿的 连接方式与Hutton 平台的相 同, 都是张力腿上端与平台连接, 底端与张力腿连接, 见图2 (a) , 这样的张力腿造价昂贵, 安装困 难, 因此后来的张力腿设计都在 柱外锚固, 见图2(b)。
Seastar 张力腿平台(迷你型张力腿平台)
Seastar 张力腿平台1998 年在 墨西哥海湾安装投产, 是世界上第一 次采用小型张力腿平台概念设计的 平台, 首次实现了在深水域中建立非 常经济的单柱张力腿平台生产系统 。Seastar 平台主要组成部分为基 础、张力腿、单浮筒柱的平台本体, Seastar平台的甲板由一中央柱支 撑,柱下端连接三根矩形截面浮筒 ,它们在平面上的夹角 120度:形 成辐射状,且浮筒的末端截面逐渐 缩小。Seastar张力腿系统如下
张力腿平台最重要的特点是平台的竖向运动很小, 水平方 向的运动是顺应式的, 结构惯性力主要是水平方向的回弹 力。张力腿平台的结构造价一般不会随水深增加而大幅 度地增大。近二十年来, 经过张力腿平台设计生产的实践, 证明张力腿平台具有良好的运动性能, 是深水海域油气生 产适宜的平台形式。
当前世界工作水深最深的十艘TLP平台
在重力方面会因载荷与压载水的改变而变化;浮力方 面会因波浪峰谷的变化而增减;扰动力方面因风浪的 扰动会在垂向与水平方向产生周期变化,所以张力腿 的设计,必须周密考虑不同的载荷与海况。一般张力 腿式平台的重心高、浮心低,非锚泊情况时要求初稳 性高为正值,为此要求稳心半径大或水线面的惯性矩 大,这样在平台发生严重事故时,仍能正浮于水面。 要求达到此目的,就要把立柱设计得较粗,这样必然 会使平台在波浪中的运动响应较大。也有一种把立柱 设计得很细,虽然初稳性高可能出现负值,但在锚索 拉力的作用下也是稳定的。这种平台在波浪中的运动 响应较小,造价也可能低些,不过安全性差些。
Ursa 张力腿平台
Ursa 张力腿平台是目前 墨西哥海湾最大最深的平台, 水深为1226m , 排水量为90 000t,Ursa 张力腿基础的设 计、建造和安装等是建立在以 前其它张力腿平台的丰富设计 建造经验之上的, 但Ursa 又有 其自身的特点: 张力腿由16 根 筋腱组成, 平均分为四组; 筋腱 较大, 直径为1.98m , 壁厚为 46mm 。
Seastar 张力腿平台
1)六根钢筋筋腱,平均分为三组,每支张力腿由两根 筋腱组成。2)每支张力腿的两根筋腱上端与一个浮筒 的外侧边沿锚固。3)张力腿六根筋腱下端分别连接在 6根105m长的基础上。桩的直径尺寸为2.6m,由 于在泥面邻近区域呈现较大的轴向应力和弯曲应力, 所以壁厚是变化的,在泥面处壁厚为54mm,末端厚 为39mm。这种平台具有安全的工作性能,低廉的安 装费用,是可靠、稳定、经济的张力腿系统,故在深 水油气开发中有广阔前景。
张力腿平台知识介绍


海洋工业前景展望 张力腿平台的发展与简介 张力腿平台建造与海上运输安装
第一部分
海洋工业前景展望
海洋石油工业展望
(1)深水和超深水占了海洋面积的 绝 大 部 分 (2)普通水深的油气开采已接近饱和,而深水和超深水海 洋具有令人鼓舞的油气储藏 。在20世纪90 年代前 ,世 界油气开发主要集中在400m 以内常规水深范围内。历 时约半个世 纪 的 采 油,常 规 水 深 的 油 气 资 源 ,已 被大部分发现和开采。 (3)普通水深的油气开发技术、工艺与装备的发展,提供 了向深水和超深水采油必要的条件。1970年,最深勘探 钻井水深为456m,到2003 年2月中旬,钻井工作水深已 达3052m 。 (4)深水和超深水采油成本由于高的采油量而不 再 高 攀。由十多年前的当量桶油成本6美元下降为2002 年 不足4美 元 (5)高的油价更驱使深水和超深水油气田开发
jolliet张力腿平台
Jollie t张力腿平台于1989 年由Co no co公司承建,位 于墨西哥海湾542m深的G reen峡谷184海域。它与 Hutton平台相比结构尺寸 小很多,主要由钻探基座、 基础系统、张力腿系统和平 台本体四大部分组成,通常 称之为井口张力腿平台。 Jolliet平台由四个立柱和四 个浮筒组成,立柱下端与四 组、十二根张力腿筋腱锚固, 从而把平台与海底基础相连, 首次将张力腿筋腱锚固在平 台立柱外侧, 使张力腿的安 装过程大大简化。
张力腿平台
平台及其下部沉箱受海水 浮力,使张力钢索始终处于 张紧状态,故在钻井或采油 作业时,TLP几乎没有升沉 运动和平移运动。其微小 的升沉和平移运动(平移运 动仅为水深的1.5% ~ 2%),在钻井和完井时主要 由水中和井内相对细长的 钻具及专用短行程补偿器 补偿。
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