滩海老龄平台结构完整性分析

作     者：黄超 

作者单位：中国石油大学(华东) 

学位级别：硕士

导师姓名：黄东升;陈国明

授予年度：2014年

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

主      题：老龄平台 修正模型 极限承载力 疲劳可靠性 平台拆除 

摘      要：海洋平台结构老龄化已成为全球海洋油气开采面临的关键问题。根据胜利油田“十二五发展规划,海上油田需要进一步加快发展。由于平台寿命周期主要取决于服役海域的剩余油气储量,而许多老龄平台所在海域油气采储量远小于可采储量,这些浅海固定平台超期服役不可避免。达到设计寿命的老龄平台,由于初始设计时会留有一定的安全裕量,导致其继续服役的风险并不高,因此在平台延寿评估之后可以继续服役。本文结合横向课题“SZ36-1海洋平台完整性分析和“胜利海域中心一号平台延寿评估展开滩海老龄平台完整性方面的研究。基于设计图纸和检测数据,用ANYSY建立老龄平台有限元修正模型,并通过静力分析、模态分析及桩基承载力分析等与设计模型结果做比较,寻找老龄平台抗力衰减的规律。基于ANSYS软件和Pushover分析法,提出平台在承受海冰载荷下的极限承载能力分析方法,并分别建立考虑平台腐蚀、海生物附着和桩基冲刷等不同损伤类型的平台有限元模型,对其进行极限承载能力分析。通过比较损伤平台与完好平台的强度储备系数,分析各种损伤类型对平台极限承载能力的影响。同时对老龄平台进行动冰力极限承载能力分析,与静冰力作用下的平台剩余储备强度系数Rsr对比分析,并引入反映随动冰力变化的动力系数kd。结合工程应用,给出海洋平台管节点疲劳寿命计算流程。建立精细管节点模型,进行了力集中系数分析,结合计算出的平台管节点疲劳寿命,对老龄平台的管节点进行疲劳可靠性计算。根据检测数据,进行了老龄平台管节点的疲劳可靠性更新。基于动冰力和静冰力计算出的平台极限承载力,对海洋平台进行了系统可靠性分析。对老龄平台维修策略进行研究,对平台维修加固技术进行对比分析。当老龄平台抗力衰减到无法服役时,对平台进行退役和拆除进行相关研究。