简介:从水面钻井平台与水下立管联合作业的安全角度出发,提出一种将钻井立管的力学响应限制特性引入水面平台动力定位闭环控制中的位置保持方法,实现水面钻井平台(或船舶)基于立管角度响应的动态定位。利用有限元方法建立包括立管系统质量、系统刚度、结构阻尼和水动力载荷在内的立管运动控制模型。联合水面浮体和水下立管的低频运动特性建立水面浮体运动偏移与水下立管顶端角度及末端角度的相对运动关系模型。在此基础上,设计基于立管运行响应的动力定位控位方法,实现对立管顶端角度及末端角度的安全控制。仿真结果表明,所提出的方法可行,在外界突变的环境载荷瞬时作用于水面浮体时,能更快地跟踪新的期望最优位置,保证钻井立管运行在安全界限内。
简介:Themostcriticalissueinthesteelcatenaryriserdesignistoevaluatethefatiguedamageinthetouchdownzoneaccurately.Appropriatemodelingoftheriser-soilresistanceinthetouchdownzonecanleadtosignificantcostreductionbyoptimizingdesign.Thispaperpresentsaplasticitymodelthatcanbeappliedtonumericallysimulateriser-soilinteractionandevaluatedynamicresponsesandthefatiguedamageofasteelcatenaryriserinthetouchdownzone.Utilizingthemodel,numerousriser-soilelementsareattachedtothesteelcatenaryriserfiniteelements,inwhicheachsimulateslocalfoundationrestraintalongtherisertouchdownzone.Theriser-soilinteractionplasticitymodelaccountsforthebehaviorwithinanallowablecombinedloadingsurface.Themodelwillberepresentedinthispaper,allowingsimplenumericalimplementation.Moreimportantly,itcanbeincorporatedwithinthestructuralanalysisofasteelcatenaryriserwiththefiniteelementmethod.Theapplicabilityofthemodelisinterpretedtheoreticallyandtheresultsareshownthroughapplicationtoanoffshore8.625″steelcatenaryriserexample.Thefatigueanalysisresultsofthelinerelasticriser-soilmodelarealsoshown.Accordingtothecomparisonresultsofthetwomodels,thefatiguelifeanalysisresultsoftheplasticityframeworkarereasonableandthehorizontaleffectsoftheriser-soilinteractioncanbeincluded.
简介:近年来,在深海进行油气开发的技术进展日新月异,全世界的海洋工程公司都在用更新的科技手段努力向更深的海域拓展,向深海进军已经成为了整个海洋石油工业的总体趋势.作为连接平台设备和海底的重要设备,深海海洋立管的设计和使用也越来越趋向标准化.该文以某深海立管为例,从操作工况和悬挂工况两个方面探讨了钻井立管的整体分析中遇到的主要问题并进行了相关的校核.该文的具体工作包括计算了立管在钻探模态下的旋转角度和应力分布,确定了操作半径、浮箱数目等要素,并根据API规范进行了校核.根据计算的结果可以看出,所选的立管在恶劣海况下的操作半径相对较小,而确定的浮箱数略多,相关结论对立管的初步设计具有较好的参考意义.