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FPSO单点系泊系统运动响应数值预报开题报告

 2021-02-22 11:02  

1. 研究目的与意义(文献综述)

海洋是一个有待开发的巨大资源宝库,它不仅有丰富的水资源与生物资源,而且在海底蕴藏着丰富的油气资源。石油和天然气在能源结构中占有相当重要的地位。在陆地油气资源经过长期、大规模开发后,世界范围内的油气开采已转向了广袤的海洋。在经历了起初的浅海导管架平台、自升式平台和重力式平台之后,海洋平台已发展到现在可适用于深海的spar 平台、半潜式平台、fpso 和张力腿平台等。

fpso(floating production storage and offloading),即浮式生产储油卸油装置,具有储卸油能力较强、工作水深范围广(涵盖20~3000 米)、抵抗风浪的能力强、可以重复使用以及方便进行转移等优点,适用在深海、浅海和边际油田等各种不同的地形上进行油气资源的开发,且其在深海区域作业的性能良好,正符合世界海上油气资源开发走向深水的潮流,因此其逐渐占据了海上能源开发的主导地位[1~4]

fpso没有动力,在海上通过位于系泊装置长期系泊在油田附近。fpso的系泊系统分为:单点系泊(single point mooring system)系统、多点系泊(spread mooring system)系统、动力定位系统(dynamic positioning system)、结合多种系泊方式的复合系泊系统。大多数 fpso 都采用单点系泊系统,其特点是 fpso 可以绕其上一点自由转动,从而长期系泊定位于特定海域进行油气的生产作业,在环境荷载条件下产生风标效应,最大程度地减少风浪流的作用力。同时单点系泊系统也有利于穿梭油轮卸油,油轮与fpso艏艉串联,两浮体同时绕系泊点自由转动,操作方便安全。根据水深和环境荷载的不同,目前发展的单点系泊(spm)类型有单锚腿系泊(salm),悬锚腿系泊(calm),转塔式系泊(turret mooring)和软刚臂系泊(soft yoke mooring)等多种类型。常规水深、深水及超深水中应用最多的是内塔式系泊系统[5]。对系泊系统运动响应进行合理准确的数值模拟,对于保障fpso的运输安全具有重要指导意。

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2. 研究的基本内容与方案

l 调研fpso系泊系统分类以及各种系统优缺点,了解fpso系泊系统研究的主要内容和发展趋势。

l 调研并掌握内转塔式fpso单点系泊系统以及fpso与驳船串靠外输时的运动特性。

l 熟悉通用水动力分析软件aqwa和orcaflex的应用,并掌握其计算原理。

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3. 研究计划与安排

l 第1周:调研fpso单点系泊系统相关文献,完成专业英文文献翻译。

l 第2周:根据所调研的相关文献,结合选题,完成开题报告和论文绪论部分。

l 第3周:学习掌握aqwa软件,了解其理论原理,应用aqwa软件做1-2个算例。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 刘晓健.fpso单点系泊系统运动响应分析[d].江苏:江苏科技大学,2013.

[2] 谢锏辉,杨料荃.浮式生产储油卸油装置单点系泊系统综述[j].海洋工程装备与技术,2014,1(3):189-194.

[3] 李展.浮式生产储油装置(fpso)及其系泊系统[j].广东造船,2006(3):40.

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