论文新概念极地海洋平台设计，该文是海洋方面论文范文文献和海洋平台和新概念和极地类毕业论文提纲范文.
摘 要：海洋平台是海上石油开采的主要装备,相关的理论与技术已经日趋成熟,但是在某些极端环境下,仍不能很好地满足海洋石油的安全与经济性的开发需求.由于长年冰冻,尽管极地海底蕴藏着丰富的石油资源,资源开发仍然受限.因此,设计一类具备抗寒能力、抗冰载荷能力、抗风浪能力的新型海洋平台具有重大意义.本文基于Spar平台、张力腿平台,提出一种新概念“I-bolt平台”,该平台利用特殊的破冰设计和分离式的主体结构,得到适应极区环境、抵抗浮冰的良好性能.
关键词：新概念；极地海洋；平台设计
一、平台概况
“I-bolt”平台的设计概念来源于螺丝钉,其形状如图所示.其中字母“I”代表ice,“bolt”是螺栓的意思.平台由两个部分组成——上部平台主体和下部储油浮筒.
平台在钻井过程中,主体与浮筒通过螺纹及螺钉双重固定,保证两者之间不发生相互运动,保证其强度,进行勘探、钻井的作业.当完成勘探和钻井作业之后,平台主体与储油筒解禁,分离.储油筒作为采油树的依托平台,完成采油和储油的功能.
该平台的设计可提前进行预安装,减少平台的安装周期,提高效率,又将采油,储油[1]集中于一体,提高经济效益.
二、结构数值计算
海冰与结构物之间发生的接触、相互作用、破碎、剥落的循环过程中,冰力表现为随机荷载,随时间呈不规则变化.海冰水平挤压力是海冰对海洋工程结构物的主要作用形式,表现为海冰对直立结构物的垂直作用,海冰受到结构物的反作用超过海冰的极限抗压强度,使海冰发生挤压形式破坏.由于海冰具有最大的抗压强度,使得海冰水平挤压力产生的作用强度最大,危险性与破坏性也最大.通过改变结构的迎冰面接触形状,可改变海冰冰块的破坏形式,达到减小海冰作用强度的作用.设计成斜面结构形式迎冰,使海冰在沿着结构物斜面移动时受到弯曲作用而先发生强度最小的弯曲破坏,使来自海冰的挤压破坏转变为弯曲破坏,可有效减小海冰的作用力.
海冰破坏呈现三维特性,冰排既有弯曲断裂,又有爬坡现象.大尺度斜面体要考虑碎冰上爬和碎冰堆积的影响问题.
下面拟对平台进行平整冰静冰力计算,不考虑冰速的影响,认为海冰的弯曲破坏是海冰与平台锥体结构作用发生破碎的主要破碎模式.
ISO-19906标准是世界石油天然气工业领域中使用的用于海洋结构设计与评估的行业标准.标准中海冰与锥体结构相互作用的冰力计算公式主要基于海冰不同的破碎模式,推荐塑形模型的Ralston方法,即漂浮板的上限塑性极限弯曲理论,计算锥体冰载荷得到更广泛的应用.
模型中的冰力包含两部分：冰排弯曲断裂和破碎后碎冰下爬时对结构的作用力.
本结构中,可视为水线在倒锥体,通过Ralston方法大致计算不同倾角下的冰力.结果如下：
三、技术发展途径
新型破冰方法:
当有浮冰撞击平台时,由于平台主体与海平面的特殊夹角以及破冰板的压力集中作用,平台可以凭借自身重量将冰压碎.
预安装方法:
将平台分为上下两部分,平台下部分可以事先通过系泊定位固定在海中,从而节省了平台主体的使用时间,提高了平台的利用效率.
新型海底储油方法:
平台下部分与平台主体分离,采油树采集之后的原油可以直接储存在平台下体,而上部分的平台完成钻井作业后可以撤离前往下一地区进行作业,从而提高了平台的使用效率.
四、可行性分析
现有的极地开采平台有以下方案：
1.俄罗斯研发了配有6个4导口槽的平台底座、1个破冰船型的浮式生产装置和1个陆上液化天然气处理终端,准备用于shtokman气田的开发,该生产装置具有抵御大型浮冰的特点.
2.越洋钻探公司建造了极地先锋号钻井平台,目前正在挪威巴伦支海域skrugard油田服务.该平台的钻机组块和管汇采用低温碳钢建造,所有操作都是全封闭的,并配有加热系统,便于在寒冷的北极地区开展油气[2]钻探活动.
3.由anadark石油公司设计开发的新型极地钻井平台,被誉为极地陆地钻井平台的先驱者,该类钻井平台可大幅减小钻井作业对环境的影响[3].该类钻井平台为铝制平台,质量小,采用模块化设计,结构紧凑,特别适合极区地区应用.
可以看出,极地海洋平台朝着“抵御大型浮冰,抵御严寒环境,质地轻,结构紧凑,智能化,高效率,高生产能力”等特点发展.
而我们设计的新型平台,通过新型破冰装置可以抵御并破碎大量的浮冰；通过外加保温层,以及实时温度监控系统；通过预安装,以及平台的新型储油设计,可以大大节省平台的安装时间；而平台主体的可移动性,使得平台的使用效率大幅度提升,大大提高平台的生产能力.因此,我们的平台具有一定的可行性.
参考文献
[1]谭越,王春生,陈国龙.新型水下储油技术.中海油研究总院
[2]刘学,王雪梅,凌晓良,郑军卫,王立伟.北极油气勘探开发技术最新进展研究. 中国极地研究中心极地信息中心 上海 中国科学院国家科学图书馆兰州分馆／中国科学院资源环境科学信息中心 兰州
[3]周鹏,刘培林.运用于张力腿平台的海底储油与外输方案研究.海洋石油工程股份有限公司.
(作者单位：大连理工大学)
本文总结:此文是一篇适合海洋平台和新概念和极地论文写作的大学硕士及关于海洋本科毕业论文，相关海洋开题报告范文和学术职称论文参考文献.
参考文献：
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