“深海一號”能源站鋼懸鏈立管總體方案研究*

賈 旭 賈魯生 黃 俊 劉 毅 李 達(dá) 李 剛 易 叢

(中海油研究總院有限責(zé)任公司 北京 100028)

陵水17-2氣田位于海南島三亞東南150 km的陵水海域(水深1 220～1 560 m)，被鉆探證實是千億立方米優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)大氣田[1]，采用水下生產(chǎn)系統(tǒng)回接深水浮式生產(chǎn)平臺對該氣田進(jìn)行開發(fā)，是在中國海域首次采用典型深水開發(fā)模式進(jìn)行開發(fā)的自營深水氣田。

立管系統(tǒng)是海底油氣與浮式生產(chǎn)平臺的唯一通道，是深水油氣田生產(chǎn)設(shè)施的重要組成部分。良好的立管設(shè)計方案，不僅可降低自身成本，對油氣田總體開發(fā)同樣具有積極的影響。國際上，深水立管最大應(yīng)用水深已達(dá)到2 900 m，立管類型涵蓋撓性立管、鋼懸鏈立管、自由站立式立管和浮筒支撐式立管等多種形式。國內(nèi)對深水立管設(shè)計理論開展了多年研究，但目前國內(nèi)海上油氣田采用的立管主要為水深500 m以淺的撓性立管，針對1 500 m水深立管的實際工程應(yīng)用研究還鮮有涉及。

本文對陵水17-2氣田半潛式生產(chǎn)平臺——“深海一號”能源站立管系統(tǒng)形式選擇、總體布置方案設(shè)計、強(qiáng)度和疲勞分析等進(jìn)行系統(tǒng)論述。研究成果為陵水17-2氣田的順利開發(fā)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持，相關(guān)經(jīng)驗做法可為類似深水油氣田開發(fā)工程鋼懸鏈立管設(shè)計提供參考。

1 立管總體方案選擇

1.1 不同浮式平臺深水立管選型

陵水17-2氣田4個井區(qū)之間距離較遠(yuǎn)，水下井口布置以分散井口為主、集中井口為輔的方案[2]。浮式平臺西側(cè)4口井通過2根φ273.1 mm的立管回接至浮式平臺，平臺東側(cè)3口井通過2根φ323.9 mm的立管回接至浮式平臺[3]。此外，由浮式平臺至水下分配單元布置1根φ168.3 mm乙二醇(MEG)立管和1根動態(tài)主臍帶纜。處理后的天然氣通過1根φ457.2 mm外輸立管和海底管道輸送至崖城-香港天然氣管道(圖1)。

圖1 陵水17-2氣田總體布置

深水油氣田開發(fā)項目中所選定的立管形式將決定浮式平臺的運(yùn)動要求，從而影響浮式平臺總體尺度，并影響平臺系泊以及水下管道系統(tǒng)的總體布置。在陵水17-2氣田開發(fā)項目中，撓性立管技術(shù)適用，但由于立管管徑較大，根據(jù)目前撓性立管生產(chǎn)能力和供貨記錄，φ323.9 mm及以上管徑的撓性立管存在限制。此外，撓性立管重量通常重于同等外徑和壓力等級的鋼質(zhì)立管，對浮式平臺的載荷高于鋼質(zhì)立管，且材料費用較高。自由站立式立管目前在西非海域、墨西哥灣海域均有應(yīng)用，具有良好的運(yùn)動解耦性能，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，海上安裝過程繁瑣，費用相對較高。緩波鋼懸鏈立管通過采用分散式浮力塊使立管形成緩波形，具有良好的運(yùn)動解耦性能，可顯著改善立管觸地點疲勞，但動態(tài)管纜干涉風(fēng)險高，且須采用J形鋪管船安裝，但目前國內(nèi)沒有J形鋪管船，可選用鋪管船資源受限。自由鋼懸鏈立管(SCR)結(jié)構(gòu)形式簡單，是深水油氣開發(fā)工程的首選立管形式[4]，可采用S形鋪管船安裝，能充分發(fā)揮國內(nèi)施工資源在陵水17-2氣田開發(fā)中的作用。自1994年殼牌公司在美國墨西哥灣872 m水深的張力腿平臺Auger上安裝世界第一根鋼懸鏈立管以來，鋼懸鏈立管最大應(yīng)用水深已達(dá)2 150 m，最大應(yīng)用管徑達(dá)609.6 mm。綜合考慮管徑限制、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、安裝資源以及經(jīng)濟(jì)性等因素，優(yōu)先考慮選用自由鋼懸鏈立管。

陵水17-2氣田開發(fā)方案比選階段，將船型FPSO、SPAR、圓筒形FPSO和半潛式生產(chǎn)平臺納入比選范圍。船型FPSO垂蕩和縱搖顯著，立管觸地段垂向運(yùn)動速度大，自由鋼懸鏈立管無法應(yīng)用，需采用撓性立管或緩波鋼懸鏈立管；SPAR平臺可適應(yīng)自由鋼懸鏈立管，但船體安裝包括拖航、浮卸、安裝螺旋板、濕拖、扶正等，且上部模塊安裝和調(diào)試復(fù)雜，投資較高；通過增加吃水定制船型，圓筒形FPSO具備自由鋼懸鏈立管的應(yīng)用條件，但頂部立管懸掛柔性接頭旋轉(zhuǎn)角度較大；傳統(tǒng)半潛式平臺運(yùn)動性能較差，但通過采用深吃水(極端工況下平臺吃水37 m)設(shè)計可顯著改善平臺運(yùn)動性能，從而滿足自由鋼懸鏈立管在陵水17-2氣田作業(yè)的極限強(qiáng)度和30年服役條件下的疲勞壽命需求。因此，陵水17-2氣田開發(fā)方案平臺的選擇，綜合考慮設(shè)計、建造、安裝和工期等因素，半潛式平臺投資最低且可滿足自由鋼懸鏈立管的應(yīng)用需求。

進(jìn)一步針對半潛式生產(chǎn)平臺船型開展了主尺度優(yōu)化及立柱形式對比(圖2)。分析發(fā)現(xiàn)，直角立柱半潛式平臺與轉(zhuǎn)角立柱半潛式平臺運(yùn)動性能均可滿足大管徑鋼懸鏈立管疲勞壽命要求，且在運(yùn)動性能及可實現(xiàn)的疲勞壽命方面無顯著差異(圖3)。

圖2 不同立柱形式的半潛式平臺

圖3 不同立柱形式半潛式平臺RAO及φ457.2 mm外輸立管波致疲勞損傷對比

統(tǒng)籌考慮鋼懸鏈立管適應(yīng)性、船體用鋼量、建造場地限制等因素，該平臺選用直角立柱形式，吃水35～40 m。經(jīng)綜合比選，陵水17-2氣田總體開發(fā)方案采用水下生產(chǎn)系統(tǒng)+自由鋼懸鏈立管回接至深吃水半潛式生產(chǎn)平臺——“深海一號”能源站的開發(fā)模式。該項目在國內(nèi)首次應(yīng)用深水鋼懸鏈立管，其中φ457.2 mm外輸立管創(chuàng)造了世界上同等水深半潛式平臺鋼懸鏈立管最大管徑的應(yīng)用記錄。在南海惡劣波浪和海流作用下，使較大管徑的外輸鋼懸鏈立管滿足總體強(qiáng)度指標(biāo)和30年疲勞壽命要求，是陵水17-2氣田采用半潛式生產(chǎn)平臺開發(fā)模式成功實施的關(guān)鍵。

1.2 立管總體布置方案

終極速度是表征鋼懸鏈立管適用性的重要參數(shù)[5]，表示為：

(1)

式(1)中：VTERM為鋼懸鏈立管懸掛點終極速度，m/s；m為立管(含介質(zhì))的單位質(zhì)量，kg/m；g為重力加速度，m/s2；CD為法向拖曳力系數(shù)，無量綱；ρ為海水密度，kg/m3；DDRAG為拖曳力外徑，m。

(2)

(3)

式(2)、(3)中：A為立管截面積，m2；T為波浪譜峰周期，s；H為應(yīng)用水深，m。S為立管截面模量，m3。

鋼懸鏈立管懸掛點垂向運(yùn)動速度由平臺垂蕩和橫搖、縱搖引起的垂向運(yùn)動決定。當(dāng)懸掛位置遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)中心時，橫搖、縱搖引起的垂向運(yùn)動將顯著增加。將鋼懸鏈立管懸掛在浮箱內(nèi)側(cè)可降低該垂向運(yùn)動，但立管安裝及后續(xù)維修等難度較大。通過降低浮式平臺垂蕩、橫搖和縱搖以及立管懸掛點與平臺中心的距離，可減小懸掛點垂向運(yùn)動速度。在極端海況下，由平臺轉(zhuǎn)動引起的垂向運(yùn)動較為顯著，但在長期疲勞海況下該運(yùn)動相對較小。若要改善鋼懸鏈立管觸地點的疲勞問題，須重點優(yōu)化平臺的垂蕩性能。因此，確定合適的平臺位置以及浮式平臺垂蕩速度，是解決φ457.2 mm外輸鋼懸鏈立管在陵水17-2氣田適用的關(guān)鍵。

針對φ457.2 mm外輸立管開展了水深對波致疲勞的敏感性分析，發(fā)現(xiàn)對于相同懸掛角度的鋼懸鏈立管，當(dāng)水深增大時，運(yùn)動疲勞損傷明顯降低，水深每增加50 m，外輸立管疲勞損傷平均可降低約20%(圖4)。綜合不同水深立管疲勞評估結(jié)果以及水下井口、系泊纜布置，將半潛式平臺布置在東1管匯西北方向3.5 km位置，立管觸地點水深約1 428 m。

圖4 不同水深下φ457.2 mm外輸立管波致疲勞損傷變化趨勢

陵水17-2氣田所在海域的海流和波浪主方向為東北向和東向[8]，平臺西側(cè)位于波浪下游，垂蕩和縱搖相位相同，垂向運(yùn)動較大。而南向波浪有義波高相對較小，因此將外輸立管布置在平臺北側(cè)浮箱外的中間位置，緩解波浪作用下立管循環(huán)應(yīng)力及觸地段受壓縮問題。

1.3 關(guān)鍵組件選型

“深海一號”能源站深水鋼懸鏈立管管材選用API 5L PSL2 X65無縫鋼管，要求磷元素含量小于0.015 wt.%，硫元素含量小于0.003 wt.%；裂紋尖端張開位移(CTOD)平均值大于0.50 mm且單一最小值不低于0.38 mm；最大硬度控制在230HV10；管端機(jī)加工至徑向偏差(Hi-Lo)小于0.5 mm。立管頂部懸掛裝置選用柔性接頭，最大旋轉(zhuǎn)角度25°；渦激振動抑制裝置選用螺旋列板，螺距(15～17)D、鰭高0.25D(D為立管外徑，m)；在海生物易生長區(qū)域螺旋列板采用防海生物設(shè)計。

螺旋列板覆蓋范圍影響立管渦激振動疲勞損傷，同時由于拖曳力系數(shù)較大，對立管總體強(qiáng)度的影響不利。開展了螺旋列板覆蓋范圍對立管渦激振動的敏感性評估，發(fā)現(xiàn)增加覆蓋范圍可有效抑制立管渦激振動，但繼續(xù)增大覆蓋范圍對疲勞損傷的緩解有限(圖5)。結(jié)合分析結(jié)果，“深海一號”能源站深水鋼懸鏈立管渦激振動抑制裝置覆蓋范圍選取為75%的懸鏈段長度。

圖5 螺旋列板覆蓋范圍對立管長期渦激振動疲勞的影響規(guī)律

“深海一號”能源站φ457.2 mm外輸鋼懸鏈立管設(shè)置監(jiān)測系統(tǒng)(圖6)，用以監(jiān)測立管運(yùn)動和應(yīng)變。頂部為實時監(jiān)測系統(tǒng)，數(shù)據(jù)傳輸至集成監(jiān)測系統(tǒng)(IMMS)；立管中部和觸地區(qū)域設(shè)置離線監(jiān)測系統(tǒng)，采用水下機(jī)器人ROV安裝，通過電池供電。

圖6 “深海一號”能源站外輸鋼懸鏈立管監(jiān)測系統(tǒng)布置

2 立管總體強(qiáng)度評估

2.1 極值海況參數(shù)的選取

陵水17-2氣田所在海域波浪百年一遇波浪有義波高達(dá)13.4 m，譜峰周期14.9 s；千年一遇波浪有義波高達(dá)16.9 m，譜峰周期15.8 s?！吧詈Ｒ惶枴蹦茉凑驹诎倌暌挥觥⑶暌挥龊r下垂蕩分別為4.5 m、6.6 m，最大偏移分別為79.6 m、109.5 m。百年一遇環(huán)境條件下，單根系泊纜破斷時平臺最大偏移達(dá)96.7 m。風(fēng)、浪、流作用下較大的平臺偏移和垂蕩速度給鋼懸鏈立管總體強(qiáng)度帶來極大挑戰(zhàn)。

不同海況極值組合條件下，平臺偏移和立管懸掛點垂蕩速度如圖7所示。當(dāng)風(fēng)、浪、流采用主極值或均采用主極值時，增加立管壁厚至34.9 mm仍無法滿足φ457.2 mm鋼懸鏈立管百年一遇臺風(fēng)工況不受壓縮的準(zhǔn)則。而繼續(xù)增大壁厚，對管材的制備及海上焊接施工均將帶來極大挑戰(zhàn)。

圖7 不同環(huán)境條件下“深海一號”能源站運(yùn)動對比

根據(jù)國際海洋工程界通常做法和規(guī)范，浮式平臺系泊系統(tǒng)和立管設(shè)計通常采用方向極值，但需要足夠的環(huán)境數(shù)據(jù)樣本作為基礎(chǔ)。根據(jù)陵水17-2氣田所在海域環(huán)境條件研究結(jié)果，波浪的方向性是確定和可信的，風(fēng)和流方向存在不確定性。因此，“深海一號”能源站深水鋼懸鏈立管設(shè)計中，波浪參數(shù)采用方向極值(圖8)，風(fēng)和流采用相應(yīng)的條件極值。

圖8 “深海一號”能源站鋼懸鏈立管總體強(qiáng)度分析選用的波浪有義波高

2.2 立管壁厚和總體強(qiáng)度分析

“深海一號”能源站深水鋼懸鏈立管設(shè)計遵循API RP 2RD規(guī)范和API RP1111開展設(shè)計。立管需滿足承受內(nèi)壓和靜水壓潰能力，壁厚設(shè)計不考慮屈曲傳播準(zhǔn)則，壁厚取值綜合考慮動態(tài)強(qiáng)度分析結(jié)果并在設(shè)計中開展循環(huán)優(yōu)化。

鋼懸鏈立管系統(tǒng)強(qiáng)度分析中平臺運(yùn)動采用耦合分析所得運(yùn)動時間歷程數(shù)據(jù)，每一設(shè)計工況均考慮平臺遠(yuǎn)向、近向、側(cè)向偏移，動態(tài)模擬時間為3 h。考慮5個隨機(jī)波浪種子數(shù)，取計算結(jié)果的均值。鋼懸鏈立管系統(tǒng)強(qiáng)度校核原則：極端工況(百年一遇)應(yīng)力利用系數(shù)小于1，且立管不受壓縮力作用；生存工況(千年一遇)允許出現(xiàn)立管壓縮現(xiàn)象，但應(yīng)力利用系數(shù)不大于1；破艙工況下柔性接頭旋轉(zhuǎn)角度不超過25°。立管總體強(qiáng)度分析工況見表1?；诓煌嬎銣?zhǔn)則及整體強(qiáng)度要求，計算出立管壁厚，并基于總體強(qiáng)度要求，選定立管壁厚，最終確定平臺所有立管的壁厚和構(gòu)型參數(shù)見表2。

表1 “深海一號”能源站立管總體強(qiáng)度分析工況和校核系數(shù)

表2 “深海一號”能源站立管所選壁厚及構(gòu)型參數(shù)

以φ457.2 mm外輸鋼懸鏈立管在百年一遇海況下的響應(yīng)為例，給出了立管有效張力包絡(luò)線、應(yīng)力沿立管長度方向的變化趨勢(圖9)?？梢钥闯觯⒐茼敳孔畲髲埩_(dá)到4 925 kN，觸地區(qū)最小有效張力為76 kN，未出現(xiàn)受壓縮現(xiàn)象。立管最大應(yīng)力出現(xiàn)在浮式平臺近向偏移工況，最大應(yīng)力值為262 MPa，利用系數(shù)為58%，未超過規(guī)范要求的利用系數(shù)(80%)，滿足規(guī)范要求。

圖9 “深海一號”能源站φ457.2 mm外輸鋼懸鏈立管總體強(qiáng)度分析結(jié)果(百年一遇海況)

3 立管疲勞評估

“深海一號”能源站通過采用深吃水設(shè)計，有效降低了平臺運(yùn)動響應(yīng)，但平臺波致運(yùn)動及渦激運(yùn)動仍給鋼懸鏈立管帶來較嚴(yán)重的疲勞損傷。能源站立柱儲油艙中儲油量隨著生產(chǎn)過程變化，各工況下平臺吃水為35～40 m，其中臺風(fēng)工況下吃水37 m[9]。立管疲勞評估時，波致疲勞綜合考慮平臺35 m、37 m、40 m 3種吃水情況，按照其在服役期間的時間占比(25%、50%和25%)計算疲勞壽命。

針對深吃水結(jié)構(gòu)潛在的渦激運(yùn)動現(xiàn)象，開展了不同平臺吃水和阻尼工況下的水池模型試驗，結(jié)果表明：當(dāng)平臺吃水為40 m時，渦激運(yùn)動幅度大于35 m吃水時情況；同時阻尼作用有助于降低渦激運(yùn)動幅度。設(shè)計中基于40 m吃水且無阻尼的模型試驗結(jié)果核算立管疲勞壽命。平臺實際服役過程中吃水35～40 m，且受系泊纜和立管的阻尼作用，因此采用40 m吃水且無阻尼的試驗數(shù)據(jù)，是相對保守的。

鋼懸鏈立管疲勞損傷評估考慮波致振動疲勞、渦激運(yùn)動致疲勞、渦激振動疲勞以及立管安裝疲勞損傷。立管疲勞壽命校核如下：

(4)

式(4)中：Dinstallation為安裝疲勞損傷，取10%；DVIV為渦激振動疲勞，1/a；Dmotion為波致振動疲勞，1/a；DVIM為平臺渦激運(yùn)動致疲勞，1/a；Y為設(shè)計壽命，a。

針對立管的疲勞分析，立管內(nèi)徑S-N曲線選用DoE E曲線，外徑選用 DoE D曲線，立管柔性接頭過渡段S-N曲線選用DNV-C曲線[10]。

對疲勞結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，φ457.2 mm外輸立管和φ323.9 mm生產(chǎn)立管疲勞損傷主要源于海流引起的平臺渦激運(yùn)動，占比64%～69%；φ273.1 mm生產(chǎn)立管和φ168.3 mmMEG立管疲勞損傷主要源于波浪引起的半潛式平臺運(yùn)動。渦激運(yùn)動疲勞損傷和波致疲勞損傷主要受東北向波浪和海流影響。其中，東北向波浪對φ457.2 mm外輸立管波致疲勞損傷的貢獻(xiàn)率達(dá)到90%，對φ323.9 mm生產(chǎn)立管波致疲勞損傷貢獻(xiàn)率達(dá)到80.83%(圖10)。因此，后期平臺運(yùn)維過程應(yīng)重視對波浪數(shù)據(jù)、平臺渦激運(yùn)動監(jiān)測數(shù)據(jù)以及外輸立管監(jiān)測數(shù)據(jù)的后評估。

圖10 “深海一號”能源站φ323.9 mm生產(chǎn)立管觸地段波致疲勞損傷占比分布情況

鋼懸鏈立管疲勞壽命計算結(jié)果如表3所示，可以看出，其疲勞壽命滿足平臺30年服役需求。同時針對φ457.2 mm外輸鋼懸鏈立管疲勞損傷分布的分析可以看出，其疲勞主要發(fā)生在懸掛點和觸地點(圖11)。因此，在立管服役過程中應(yīng)重點加強(qiáng)對立管懸掛點和觸地點的監(jiān)測(圖6a)。

表3 “深海一號”能源站立管疲勞壽命計算結(jié)果

圖11 “深海一號”能源站φ457.2 mm外輸鋼懸鏈立管疲勞損傷分布(內(nèi)壁，未考慮安全系數(shù))

4 立管泄漏對生活樓的定量風(fēng)險評估

陵水17-2氣田2根φ323.9 mm生產(chǎn)立管用于輸送來自“深海一號”能源站東區(qū)管匯的物流，從路由長度最短角度考慮，立管優(yōu)先選擇懸掛于東浮箱，但生活樓位于平臺東側(cè)。若懸掛于其他方位浮箱，需采用較大的鋪設(shè)半徑進(jìn)行弧形鋪設(shè)或采用分段安裝方式，立管和靜態(tài)水下管道通過跨接管連接，將顯著增加立管和水下管道路由長度，海上施工費用也將增加。美國石油學(xué)會API安全規(guī)范和挪威船級社DNV的安全標(biāo)準(zhǔn)中，均未禁止立管與生活樓布置在平臺的同一側(cè)，當(dāng)采取適當(dāng)?shù)娘L(fēng)險減緩措施后，立管可鄰近或位于生活樓下方[11-12]?！吧詈Ｒ惶枴蹦茉凑九鋫渫晟频陌踩胧?，包括泄漏報警、生產(chǎn)壓力異常報警關(guān)斷系統(tǒng)、流動安全管理系統(tǒng)、安全消防系統(tǒng)，同時生活樓相對側(cè)設(shè)置H60防爆墻，以確保立管與生活樓布置在同一側(cè)的安全風(fēng)險水平處于可接受范圍之內(nèi)。

火災(zāi)造成的生活樓年受損概率接受標(biāo)準(zhǔn)為1.0×10-4。針對φ323.9 mm立管懸掛于平臺東側(cè)和西側(cè)開展定量風(fēng)險評估工作，典型立管泄漏工況下氣體濃度分布如圖12所示，其中橙色和紅色氣團(tuán)表示氣體濃度高于易燃下限，為可燃?xì)鈭F(tuán)；黃色表示氣體濃度在易燃下限的50%以上。

圖12 “深海一號”能源站典型立管泄漏工況下氣體濃度分布(泄漏孔徑30 mm)

當(dāng)2根φ323.9 mm生產(chǎn)立管懸掛在東浮箱外側(cè)，保守地不考慮生活樓四周有防火墻的前提下，立管泄漏造成的生活樓年受損概率為2.3×10-5；懸掛在西浮箱內(nèi)側(cè)時，生活樓年受損概率為2.6×10-7；考慮其他因素帶來的生活樓年受損概率為9.02×10-6，則立管懸掛于東浮箱外側(cè)和西浮箱內(nèi)側(cè)時，生活樓的年受損總概率分別為3.2×10-5、9.28×10-6，均可滿足規(guī)范對于生活樓年受損概率的接受準(zhǔn)則。為提升“深海一號”能源站的安全性，將2根φ323.9 mm立管懸掛在西浮箱內(nèi)側(cè)(圖13)。但將2根φ323.9 mm立管懸掛于西浮箱內(nèi)側(cè)時，立管須依靠平臺絞車提吊，后續(xù)維修等需安裝臨時絞車。此外，雖然懸掛點距離平臺中心的長度縮短，但由于西浮箱位于主浪向的下游，平臺縱傾導(dǎo)致立管觸地段循環(huán)應(yīng)力變大，需在觸地區(qū)設(shè)置加厚段以達(dá)到服役所需疲勞壽命。

M1～M16—系泊纜；GE—外輸立管；P1～P2—φ323.9 mm生產(chǎn)立管；P3～P4—φ273.1 mm生產(chǎn)立管；MEG1—乙二醇立管；P5、P6—預(yù)留的立管方位；U1—本項目安裝的動態(tài)臍帶纜；U2～U4—預(yù)留的動態(tài)臍帶纜方位

5 結(jié)論及建議

1)直角立柱半潛式平臺與轉(zhuǎn)角立柱半潛式平臺運(yùn)動性能均可滿足大管徑鋼懸鏈立管運(yùn)動疲勞壽命要求，且在運(yùn)動性能及可實現(xiàn)的疲勞壽命方面無顯著差異。統(tǒng)籌考慮鋼懸鏈立管適應(yīng)性、船體用鋼量、建造場地限制等各方面因素，陵水17-2氣田采用自由鋼懸鏈立管回接至直角立柱深吃水半潛式生產(chǎn)平臺的開發(fā)模式。在深水油氣開發(fā)項目中立管和浮式平臺應(yīng)開展循環(huán)優(yōu)化設(shè)計，確定合適的浮體尺度、偏移要求和立管參數(shù)。

2)陵水17-2氣田所在海域環(huán)境條件惡劣，“深海一號”能源站垂蕩和偏移較大。立管設(shè)計中開展了精細(xì)化環(huán)境參數(shù)研究，波浪參數(shù)采用方向極值，風(fēng)和流采用相應(yīng)的條件極值，解決了大管徑鋼懸鏈立管觸地段在極端海況下出現(xiàn)壓縮的問題。后續(xù)深水開發(fā)項目中需關(guān)注不同環(huán)境參數(shù)對設(shè)計結(jié)果的影響程度，根據(jù)參數(shù)的可靠性確定適用的極值選擇原則。

3)半潛式生產(chǎn)平臺渦激運(yùn)動對鋼懸鏈立管疲勞影響較大，“深海一號”能源站φ457.2 mm外輸立管和φ323.9 mm生產(chǎn)立管渦激運(yùn)動所致疲勞損傷占比達(dá)60%以上，同時東北向波浪對φ457.2 mm外輸立管波致疲勞損傷的貢獻(xiàn)率達(dá)90%，對φ323.9 mm生產(chǎn)立管波致疲勞損傷貢獻(xiàn)率達(dá)80.83%。后期平臺運(yùn)維過程應(yīng)重視對波浪數(shù)據(jù)、平臺渦激運(yùn)動監(jiān)測數(shù)據(jù)以及外輸立管監(jiān)測數(shù)據(jù)的后評估。

4)立管泄漏影響生活樓安全，深水油氣開發(fā)項目應(yīng)開展相關(guān)定量分析評估，確定損傷概率，綜合考慮投資和風(fēng)險因素確定合適的立管懸掛位置。

5)陵水17-2氣田于2021年6月成功投產(chǎn)，“深海一號”能源站運(yùn)行正常，充分說明了鋼懸鏈立管在“深海一號”能源站的適用性，相關(guān)經(jīng)驗做法可為類似深水油氣田開發(fā)工程鋼懸鏈立管設(shè)計提供參考。