水下沉箱冲淤特性模型实验研究

作     者：李书兆 沈晓鹏 李伟 段明印 唐国强 杨帆 LI Shuzhao;SHEN Xiaopeng;LI Wei;DUAN Mingyin;TANG Guoqiang;YANG Fan

作者机构：中海油研究总院有限责任公司北京100028 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 

基　　金：中海石油(中国)有限公司科技课题“渤海油气田水下生产系统国产化研究与示范(编号:CNOOC-KJ 135 ZDXM 36 TJ 07 ZY)”部分研究成果 

出 版 物：《中国海上油气》 (China Offshore Oil and Gas)

年 卷 期：2023年第35卷第3期

页      码：217-226页

摘      要：水下沉箱是渤海通航区水下生产系统的重要防护装置,但海流冲刷作用可能导致沉箱暴露,使其面临被渔业活动、船舶抛锚等破坏的风险。为支撑渤海浅水水下生产系统水下沉箱方案设计,以某实际工程闭口型水下沉箱为例,通过物理模型实验,研究沉箱凸出高度、回填砂与原场砂等对沉箱冲淤特性的影响。实验中考虑海床面与沉箱顶面相对位置的不同,设置了凸出式、齐平式(沉箱顶面与海床表面齐平)与掩埋式3种水下沉箱模型实验,研究沉箱在不同掩埋情况下其周边海床土层的冲淤特性。结果表明,闭口型沉箱顶部高于海床面或与海床面齐平时,沉箱来流方向上游发生了局部冲刷,下游则出现了不同程度的淤积,且淤积高度随沉箱凸出高度增大而增大;对于掩埋式沉箱,回填沙在极限流速下会被完全冲走,但原场砂会重新回填、淤积并覆盖沉箱;但如果上游泥砂量供给不足,随着时间发展,沉箱周围的泥砂将被冲刷并导致沉箱暴露。综合模型实验结果,建议该工程使用齐平式或者掩埋式闭口沉箱形式。本研究为水下生产系统水下沉箱的设计提供了参考。

主 题 词：渤海浅水水下生产系统 水下沉箱 模型实验 局部冲刷 泥砂输运 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 08[工学] 082002[082002] 

核心收录：

D　O　I：10.11935/j.issn.16731506.2023.03.024

馆 藏 号：203122363...