《深海水下油氣生產設備回收過程多體耦合動力回響研究》是依託天津大學，由周清基擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：深海水下油氣生產設備回收過程多體耦合動力回響研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：周清基
- 依託單位：天津大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著陸地和淺海油氣儲量的日益減少，世界各國將油氣開發的重點轉向深海區域，深海水下生產系統開發模式得到越來越廣泛的運用。然而深海油氣生產裝備具有高投入、高技術、高風險等特點，對於未達到使用壽命年限或者經過維修即可重新投入使用的設備，研究其安全回收問題，可以縮減開發成本，這對推動我國深海油氣資源的開發事業具有重要的意義和作用。深海水下設備回收作業過程可分為起吊離底、通過深水區、通過波浪區等幾個重要階段，本項目擬針對深海水下油氣生產設備回收過程動力回響問題存在的理論缺陷開展研究，揭示起吊離底階段深海土壤與設備相互作用機理，研究耦合系統動力回響，建立考慮不同波流條件下水面船舶-纜繩-水下設備多體系統的耦合運動數學模型，研究多體耦合系統數值模擬高效能算法，並輔以模型實驗進行對比，為深海水下油氣生產設備的安全回收提供堅實的理論研究基礎。
結題摘要
隨著陸地和淺海油氣儲量日益減少，海上油氣開發的重點逐漸由淺海轉向深海區域，深海水下生產系統開發模式得到越來越廣泛的運用。然而深海油氣生產裝備具有高投入、高技術、高風險等特點，對於未達到使用壽命年限或者經過維修即可重新投入使用的設備，研究其安裝安全回收問題，這對推動我國深海油氣資源的開發事業具有重要的意義和作用。因此，本項目主要針對深海水下設備回收作業過程起吊離底、通過深水區、通過波浪區和設備出水等幾個重要階段，揭示起吊離底階段深海土壤與設備相互作用機理，研究耦合系統運動回響，建立考慮不同波流條件下水面船舶-纜繩-水下設備多體系統的耦合運動數學模型，同時開展了數值計算分析研究。 在理論分析和數值模擬的基礎上，結合實際工程情況開展了兩個實例分析計算。首先以深水管匯回收為例，針對整個回收過程中，船舶和管匯的運動回響，纜繩的張力情況等進行了詳細計算，其結果表明在回收設備穿過波浪區和出水階段，整個系統的運動回響比較大，特別是設備出水時受力複雜，吊纜的張力出現了突然鬆弛到突然張緊的現象，受到突變載荷作用，因此在作業過程中得注意防止吊纜發生斷裂。以深水跨接管為例，開展了吊裝數值模擬分析研究，結果表明在波浪作用下，吊裝纜繩會出現鬆弛及突變載荷現象，入水階段為整個跨接管的安裝比較危險的階段。本項目研究成果可為深海水下油氣生產設備的安裝回收提供堅實的理論研究基礎。
