深水油气开发装备及其关键力学问题

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1、石油机械CHINAPETROLEUMMACHINERY2014年第42卷第7期．．海洋石油装备深水油气开发装备及其关键力学问题王懿焦晓楠段梦兰(中国石油大学(北京)海洋油气研究中心)摘要：随着我国建设海洋强国战略目标的确定，开发深水油气资源的重要性和迫切性日益凸显，深水油气开发装备的核心技术亟待掌握。介绍了常用深水油气开发模式中主要装备的结构特点及功能，并分别对其在设计、制造、运输、安装过程中涉及到的关键力学问题进行了凝练，指出了我国未来海洋工程领域的发展需求和重点研究方向。该项研究成果可提升我国深水油气田开发装备的研发能力，并对我国在国际

2、海洋工程技术上的地位提高具有一定指导意义。关键词：深水钻井装备；油气开发；浮式生产平台；立管系统；水下生产系统；力学问题中图分类号：TE952文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1001—4578．2014．07．009EquipmentforDeepwaterOilandGasDevelopmentandKeyMechanicalProblemsWangYiJiaoXiaonanDuanMenglan(OffshoreOilandGasResearchCenter，ChinaUniversityofPetroleum，Be

3、ifing)Abstract：Withthedeterminedstrategicobjectivetobeamarinepower，thesignificanceandurgencyofdeepwateroilandgasresourcesdevelopmentareraiseddaybydayandthecoretechnologyofdeepwateroilandgasde—velopmentequipmentneedtobemasteredurgently．Thestructurefeaturesandfunctionsofmain

4、equipmentforcom—mOBdeepwateroilandgasdevelopmentmodelareillustrated．Thekeymechanicalissueswithrespecttothemainequipment’sdesign，manufacturing，transportationandinstallationprocessareconciselyintroduced．Thedevelop—mentneedsandkeyresearchdirectionsofthefuturemarineengineering

5、fieldofChinaarepointedout．Theresearchresultscanenhancetheresearchanddevelopmentcapabilitiesofdomesticdeepwateroilandgasfieldequipment，andprovidecertainguidancetoimproveChina’sstatusintheinternationalmarineengineeringtechnology．Keywords：deepwaterdrillingequipment；oilandgasd

6、evelopment；floatingproductionplatform；risersystem；subseaproductionsystem；mechanicalproblems期以浅海固定式平台为主的装备体系，发展到目前0引言以深水浮式结构和水下生产系统为主的装备体系。在陆上和浅海油田增产潜力相对较小的情海洋油气资源的开发离不开装备体系的完善。况下，通过深水开发提高油气产量，解决制约我国由于受水深、环境条件、离岸距离、地质条件以及经济发展的瓶颈问题，对提升我国能源安全水平，油藏特性等多种复杂因素影响，海洋油气资源开发保证经济建设快速、

7、高效、平稳增长都具有重要装备与陆上油气资源开发装备存在较大差异。经过意义。1个多世纪的发展，海洋油气资源开发装备已从早深水油气资源开发装备具有科技含量高、技术基金项目：国家自然科学基金项目“考虑钢悬链线立管安装的管土非线性相互作用机理研究”(51349002)；高等学校博士点专项科研基金项目“考虑钢悬链线立管运动速度的管土非线性相互作用机理研究”(20130007120009)；中国石油大学青年教师专项培养基金项目(KYJJ2012—04—14)。2014年第42卷第7期王懿等：深水油气开发装备及其关键力学问题一37一集成高、安全可靠性高的

8、特点，其在设计、制造、TLP的浮体结构与半潜式平台类似，每个柱形浮箱运输和安装过程中存在许多具有非线性和随机性特下由数根张紧索固定于海底，通过调整张紧索使浮征的关键科学问题。这些