摘要：考虑月池流体的耦合效应研究spar平台主体垂荡运动特性。根据可变形控制体质量守恒定律及动量守恒定律建立月池内流体垂向运动方程;考虑顶张紧立管(TTRs)及张紧器刚度,建立平台主体垂荡与月池流体耦合运动模型。采用势流理论求解平台主体受到的波浪激励力,数值计算主体垂荡响应,分析月池底部挡板面积及耦合系数对主体垂荡的影响。结果表明,月池流体对主体垂荡有抑制作用,合理设计挡板面积可减小平台主体的垂荡运动。随着挡板开口面积的增加,主体垂荡RAO逐渐呈现两个峰,波浪周期接近月池流体垂向振动固有周期时也会激起主体较大的垂荡运动;平台主体与月池流体之间的耦合系数对主体垂荡运动影响显著。

摘要：针对spar平台主体垂荡-月池流体耦合运动问题,采用模型试验的方法进行了研究。设计了可拆卸的月池底部挡板及垂荡板,通过静水中自由衰减试验及波浪中强迫运动试验,分析了月池流体对平台主体垂荡运动的影响。结果表明:月池流体显著增加了平台垂荡阻尼;当波浪周期接近平台垂荡固有周期时,月池流体对平台主体垂荡有抑制效应,且抑制程度与月池开孔面积有关;对于较大的底部挡板开孔率,平台主体垂荡RAO有2个峰,当波浪周期接近月池流体垂向振动固有周期时,也会激起平台主体较大的垂荡运动。实际中采用半开口月池时,应考虑月池流体对平台主体垂荡运动的影响。

摘要：针对spar平台垂荡-横摇-纵摇三自由度非线性耦合运动模型,在垂荡、横摇和纵摇固有频率接近2∶1∶1时的非线性耦合运动现象进行试验研究。采用1∶120制作模型,在规则波中测量不同波浪周期和波高下的非线性耦合运动响应。试验得到了平台固有运动特性,幅频响应特性,以及组合共振和内共振等非线性耦合运动规律,揭示了能量在垂荡、横摇和纵摇模态的渗透机理以及初始条件对能量在各模态转移的影响,确定了spar平台发生组合共振和内共振的不稳定参数区域。为今后spar平台的设计和运动预报提供了试验参考。

摘要：研究spar平台多自由度耦合时的涡激运动特性。采用MATLAB软件建立了spar平台涡激运动分析模型,该模型充分考虑位移、速度以及加速度的流固耦合效应,并将结构阻尼和流体阻尼加以区分。用该模型分析不同流速下平台涡激运动时横荡、纵荡、横摇和纵摇的运动特性。利用ANSYS-CFX软件对平台进行涡激运动数值模拟,分析升阻力系数的变化规律,并将动力参数修正后的分析模型的运动响应计算结果与数值模拟结果进行比较。研究结果表明:流体阻尼显著降低了平台的纵荡运动以及锁定区的横荡运动。理论模型和数值模拟的计算结果存在一定差异,在锁定区外两者的横荡运动吻合较好。论文为涡激运动研究提供了一种理论分析方法,可为spar平台结构主尺度设计提供参考。

摘要：首先针对圆形实板以及不同透空率下垂荡板作受迫正弦振荡的水动力特性进行了数值模拟研究,得到垂荡板作正弦振荡的阻力和附加质量系数,进而分析得出透空率对垂荡板阻尼及附加质量的影响规律;其次比较了相同透空率情况下不同小孔数目对垂荡板水动力特性的影响,并比较了不同形状垂荡板的水动力特性;最后还对双板之间的间距进行了优化计算。在此基础上综合考虑垂荡板受迫振荡水动力特性,为深水spar平台的垂荡板优化设计提供技术指导,使其能够有效地改善spar平台的垂荡运动性能。

摘要：深水油气田的开发推动了深水浮式平台技术的发展,目前已有三类深水浮式平台在国外深水油气田开发中得到应用,spar平台是其中的一种。随着我国南海深水油气资源的不断发现,提出了对深水浮式平台技术的需求。南海深水气田是在中国南海深水海域发现的第一个深水气田,为了验证深水桁架式spar平台在南海深水气田开发中的可行性,我们对深水桁架式spar平台设计技术进行了研究,spar平台上部设施、设备总体布置也为主要研究内容。本文介绍spar平台的发展历程,研究了spar平台上部设施、设备总体布置方法,以及spar平台上部设施设备的布置应考虑的要点,以供本领域研究设计人员了解参考。

摘要：为了保证立管系统设计的合理性,根据作业油气田基本信息及规范要求对目标spar平台立管系统进行初步设计,根据目标油气田的基本情况,确定立管系统选型和布置;按照规范计算立管壁厚,对立管系统分组进行干涉分析,确保所设计的立管系统不会产生干涉,初步确定立管系统设计方案可行。

摘要：以南海LW3—1气田为目标，完成了spar平台的概念设计。为了验证spar平台的运动和动力性能，应用海洋工程专用软件，对spar平台系统进行了时域耦合分析。分析所采用的环境参数包括南海百年一遇的和一年一遇环境参数。为了获得较为准确的结果，包括spar、系泊缆和立管在内的所有组成部分都进行了模拟。计算的第一步是应用WAMIT软件，进行频域分析，获得需要的水动力参数，包括：运动响应幅算子、附加质量、势能阻尼、静回复力，以及一阶和二阶激励力等。其次是应用HARP程序进行时域耦合分析，应用该程序建立起spar系统模型，以及包括风、浪和流在内的环境模型，浮体的相关水动力系数可以从WAMIT的输出文件中读取。分析考虑不同的环境载荷方向，通过分析获得运动、气隙和系泊张力等计算结果。计算结果表明该spar平台在南海环境条件下具有良好的运动和动力性能，满足设计要求。

摘要：对大陆坡上的油气资源开采时,浮式平台所处位置处的海底地形可能出现较大坡度,需布置非对称的系泊系统。文章基于一个spar平台,针对平台两侧系泊系统锚固点所处地形变化而造成水深不同的情况,优化设计一套非对称的系泊系统,且非对称系泊系统的水平刚度较大。在时域范围内建立耦合数值模型对平台的运动响应和系泊系统动力特性进行研究和分析。文中研究表明,采用非对称系泊系统的平台在纵荡、横荡和纵摇方向上的响应幅值和系泊张力均符合工程要求,且能改善平台运动性能。

摘要：文章采用CFD方法研究了spar平台月池内部流体对平台垂荡运动的影响。建立了二维和三维的数值水池,并获得了稳定的规则波。针对月池的不对开口率计算了spar平台的垂荡阻尼系数,分析了月池内部流体的运动特性,并研究了开口率对平台垂荡运动的影响。研究表明,半封闭月池时spar平台的垂荡阻尼有所增大,月池的开口率影响月池内部流体的运动以及平台垂荡运动的RAOs。在实际中,对月池开口率的优化设计可以适当地降低spar平台的垂荡运动。