半潜式钻井平台拖航阻力数值分析

半潜式钻井平台是深海油气资源勘探开发的重要装备。因油田内短距离拖航需要,某半潜式钻井平台可能遇到深吃水拖航工况。在此工况下,平台吃水12.5m,浮箱、横撑整体及部分立柱将位于水面以下并引起拖航阻力。采用FLUENT计算了某半潜式钻井平台深吃水拖航工况下的拖航阻力,并与浅吃水拖航工况拖航阻力进行比较。结果表明:拖航速度为2m/s时,该平台深吃水拖航阻力约为1 000kN,其中浮箱约占50%,立柱和横撑各占约25%;深吃水拖航阻力约为浅吃水拖航阻力的2～3倍。研究结果可为今后半潜式钻井平台的船型设计提供参考。

半潜式钻井平台横撑截面形状的优化

海洋油气资源开发离不开半潜式钻井平台。因油田内短距离拖航需要,半潜式钻井平台可能遇到深吃水拖航工况,此时平台整体吃水较大,浮箱、部分立柱及横撑整体将位于水面以下并引起拖航阻力,其中横撑的阻力贡献占总阻力的25%左右。当横撑的长度及间距已经确定时,其拖航阻力主要受截面形状的影响。本文采用Fluent对一座实际平台的横撑拖航阻力进行研究,得到截面倒角对横撑阻力的影响规律,获得了截面倒角的最佳取值范围。结果表明,截面倒角半径大于0.3 m时,横撑拖航阻力系数可以比不做倒角时减小60%以上,本文研究结果将为今后的半潜式钻井平台船型设计提供参考。

半潜式钻井平台不同形状浮箱拖航阻力研究

采用Fluent软件对半圆形、导圆角形、尖角形和加导流段形等6型常见端部形式的浮箱拖航阻力进行了计算,对比分析了各类端部形状的浮箱拖航阻力性能。结果表明,半圆形端部及加导流段端部形状的浮箱拖航性能较优,比60°角形端部浮箱的拖航阻力减小30%。本文的研究结果可以为今后的半潜式钻井平台船型设计提供参考。

半潜式钻井平台几类横撑形式的拖航阻力对比研究

采用FLUENT软件对半潜式钻井平台结构的几种常见截面的横撑拖航阻力进行计算,得到了不同截面形式横撑的拖航阻力,并比较了其周围压力场差异。结果表明,板型截面横撑的拖航阻力要比小截面横撑少50%以上。研究结果将为今后的半潜式钻井平台船型设计提供参考。