احمدرضا کهنسال

امروزه با افزایش روند رو به رشد جمعیت، نیازمندی به منابع فسیلی و مواد هیدروکربنی، در حال افزایش است. از طرفی با کاهش منابع فسیلی در پی استخراج بی رویه آن در خشکی و دریای کم عمق، نگاه پژوهشگران به دریای عمیق و استخراج منابع موجود در بستر آن معطوف گردیده است. استخراج منابع موجود در دریای عمیق مستلزم استفاده از سکوهای دریایی مدرن است که علاوه بر فعالیت در آب های عمیق، توانایی تحمل شرایط دریایی نامساعد را دارا باشد. یکی از انواع سکوهای دریایی که کارایی بسیاری در آب های عمیق داشته و در شرایط حاد محیطی بهترین عملکرد را از خود نشان می دهد سکوی نیمه مغروق است. سکوی نیمه مغروق، یک سازه شناور است که نیروهای محیطیِ وارد شده بر آن، باعث ایجاد حرکاتی در آن می شود. حرکات بوجود آمده، عملیات حفاری و استخراج را نیز تحت تاثیر قرار می دهند. از این رو تحلیل و بررسی حرکات سکو اهمیت ویژه ای دارد. در این پایان نامه، سکویِ نیمه مغروقی به عنوان مدل، انتخاب شده است. شبیه سازی و تحلیل هیدرودینامیکی این سکو در نرم افزار انسیس آکوا با استفاده از روش المان مرزی انجام شده است. هدف این پژوهش بررسی دو چالش مهم در هندسه سکوی نیمه مغروق می باشد. چالش اول، مربوط به تغییر در موقعیت عمودی قرارگیری بریس های سکوی نیمه مغروق است که در شش موقعیت مختلف مورد تحلیل قرار می گیرد. و چالش دوم، تغییر در قطر بریس های سکوی نیمه مغروق بوده، که در شش قطر مختلف بررسی می شود. در تمامی این مراحل امواج با زاویه 180 درجه به سکوی نیمه مغروق برخورد می کند. اپراتور پاسخ های حرکات هیو، پیچ و سرج در تمامی حالت ها در حوزه فرکانس محاسبه می شود. به منظور صحت سنجی، نتایج بدست آمده در تحلیل عددیِ این سکو، در قطر D و ارتفاع بریس H با نتایج آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفته است که بررسی ها، دقت بالای روش المان مرزی بکارگرفته شده در این پژوهش را نشان می دهد. نتایج بدست آمده از این پایان نامه حاکی از آن است که با افزایش قطر بریس های سکوی نیمه مغروق اپراتور پاسخ حرکت هیو سکوی نیمه مغروق کاهش یافته و متناسب با آن در فرکانس های بالاتری رخ ی دهد. و با تغییر موقعیت عمودی بریس ها از حالت دو فازی یا نیمه مغروق، به حالت مغروق و خارج از سطح آب، فرکانس تشدید حرکت هیو، در فرکانس های پایین تر رخ می دهد.