在海底保温管道领域,HCFC-141b因其气体导热系数较低、与聚醚多元醇相容性好而被广泛使用,由于其具有一定的臭氧层破坏作用和温室效应,根据《蒙特利尔议定书》,我国将在2030年完全停止生产和使用HCFC-141b。针对聚氨酯喷涂海底保温管技术,综合考虑环境、保温性能、安全、价格等因素,选择HFC-245fa发泡体系作为替代方案。通过对抗压强度的分析,确...
本文重点阐述了对PY35-1/35-2气田水下生产设施结构的设计研究。设计中首先对水下生产设施结构的基础形式进行了研究,综合比较后选取适合该气田海域的水下设施基础结构形式。同时对设计过程中需要关注的相关专业数据进行了阐述。PY35-1/35-2气田水下生产设施结构设计的特点是考虑了拖网载荷,由于无该海域渔业调查的数据,保守考虑了NORSOK推荐的...
自行式液压平板车(Self-propelled modular transporter,SPMT)主要应用于重型和超大型结构物的运输,在港口码头大件滚装、装备制造业、海洋石油、化工、桥梁建造等工程领域应用广泛。由于货物荷载大,SPMT的车板常常发生较大挠曲变形,且变形随货物、支墩位置变化而变化。工程技术人员需要综合考虑SPMT的支撑原理及升降调节能力,这涉及复杂的力学...
半潜平台气隙性能的好坏关系着平台生产作业及平台人员的安全,在结构设计中具有重要的意义。对于许多老型平台,由于早期的分析手段有限,在设计时并没有考虑由于负气隙带来的砰击对底部结构的损伤,而采用现有手段进行重新评估时需要对老平台进行改造,成本较高。本文通过采用DNVGL-OTG13中的气隙分析方法,对一平台的气隙性能进行分析,并通过在某海...
海洋工程建设中,风、浪、流以及地震作用,使海上构筑物受到长期动荷载作用或短期极端动荷载作用。这些动荷载最终将传递到构筑物的基础以及周边地基土中,需要地基土体具备一定的动态安全储备。所以土动力特性的研究对构筑物在位性能分析尤为重要,过去通常用动三轴试验进行研究。本文对动单剪试验进行研究,分析了动三轴与动单剪的区别,展开论述了...
动态柔性立管是海上油田浮式生产装置的重要设备设施之一,为确保柔性立管的整体运行安全和完整性,降低作业风险及经济损失,本文基于高分子材料气体渗透的机理,介绍了柔性立管环空检测技术方法。通过对环空层的检测来掌握柔性立管的运行状态,预测柔性立管各功能层的运行风险。环空检测的主要内容包括:通过测量得到环空层内剩余体积,评估立管外壁...
随着国内外对于海洋油气资源的日益重视,海底管道事业也处于一个蓬勃、快速发展的阶段,海底管道施工技术也越来越重要。本文结合DF13-2海管项目,系统地介绍了非在线水下三通段海管安装工艺,对安装工艺进行探讨,总结项目中的经验,为今后类似项目的施工提供参考。
海洋石油工业向着深远海进军,导管架平台已逐渐让出了海洋石油开发主角的位置,取而代之的是浮式生产平台,其中包括:半潜式(SEMI)平台、张力腿(TLP)平台、深吃水立柱式(SPAR)平台和浮式生产储油装置(FPSO)。目前国内已开展了各种深水浮式生产平台的研究工作,掌握了一些关键技术。浮式生产平台是一种成熟的深水开发平台,在国内外应用非常广泛,尤其...
随着平台上部组块重量的增加,浮吊法已经不能满足现在大型平台安装的要求,通过浮托安装方法进行安装大型平台上部组块被工程中逐渐使用,在浮托安装作业时驳船受到锚链与海洋环境等耦合作用,给海上作业带来了极大的风险。本文以文昌9-2/9-3/10-3气田群开发项目中WC9-2/9-3CEP组块整体浮托安装作业为例,研究了浮托安装时受到风、浪、流等外环境影...
国内海上油气田开发以钢制固定平台为主,其受多样性载荷影响,会产生形式各异的损伤。为了保障海上设施安全稳定运行,需要对损伤进行修复和评估。本文研究了水下结构损伤类型及修复技术选择策略,并对5种修复技术进行了重点介绍。随着国内渤海海域平台服役寿命增长,水下结构损伤出现概率逐年增高,需要加快相关修复技术及装备建设。
深水复合输送软管的服役过程中,诸多因素会诱发管道事故,对复合软管在位安全监测提出了更高的要求。本文介绍了国外应用于复合软管的监测技术的优缺点,分析了光纤技术在复合软管监测中的优势;简述了光纤传感技术及其技术原理,并提出光纤的选型原则与监测方案;分析了光纤传感技术的国外应用现状。
海底管道结构设计内容包含了管道的在位强度分析、稳定性分析、安装分析及自由悬跨分析。针对深水管道,管道的悬跨问题尤为重要。因海流冲刷或者其他因素导致海底管道应力状态发生改变,使得管道出现了悬空的状态,这种现象称之为管道悬跨。本文通过对已建管道的悬跨数据进行研究,通过相应的计算分析对管道悬跨状态进行评估。最后分析悬跨成因及提...
利用密度4.05~4.25 g/cm^3的铁矿石作为重骨料设计出4种3040 kg/m^3混凝土配比,喷射涂敷制备出混凝土配重海管,对混凝土配重层进行性能检验,结果表明:使用4.05~4.25 g/cm^3密度铁矿石配制出的混凝土配重层密度大于3040 kg/m^3;配重层的吸水率、抗压强度和抗冲击强度均可满足工程设计技术要求;在混凝土设计目标密度相同条件下,所用铁矿石密度在4....
本文对海流能液压传控发电系统在低转速工况下系统的压力特性和马达转速特性进行了研究,通过理论和仿真验证了液压传控发电系统工作压力与泵的转速成反比,在泵转速较低时会出现溢流损失,从而影响马达转速的控制精度。相比前馈控制,马达转速通过前馈PID控制具有更好的动态特性,前馈控制具有良好的响应速度,PID抗干扰能力更强,两者结合以后可在更...
随着我国海洋石油天然气资源的大力开发,海洋管道在服役载荷情况下的全尺寸疲劳试验技术快速发展,对全尺寸海洋管道疲劳试验的需求也显得日益迫切。本文介绍了海洋管道全尺寸轴向疲劳试验机的系统构成、主要功能及参数、主要结构和零部件的设计与说明,并且有限元分析计算主机框架强度,以保证其满足设计需求,通过该设备开展海洋管道全尺寸轴向疲...
海洋柔性管道抗拉铠装钢丝加工过程中需保证缠绕紧密同时降低加工残余应力,以确保其优良的抗拉力学性能。本文基于弹性假设并忽略设备间摩擦等因素,建立了抗拉铠装钢丝缠绕成型过程的力学模型,量化了关键参数缠绕张力、角度及半径等与钢丝截面内力的关系,基于此模型提出加工后钢丝截面残余应力的预测方法。同时通过ABAQUS软件模拟了钢丝缠绕的过...
深水隔水管是深海石油钻采作业中的一项关键装备,各环境因素对其的影响是设计过程中的重点。通过有限元分析软件ANSYS针对深水条件下长度分别为1000 m和500 m的隔水管进行静力学分析,并通过控制变量法得出了作用在隔水管上的各载荷对隔水管受力和变形情况的影响;最后基于计算分析结果给出了保证隔水管安全工作的建议。
中央冷却水系统作为FPSO的重要辅助系统,是各子系统正常运转的重要保障,其设计的合理与否至关重要。传统的管网系统设计以设计手册和经验公式为主,多考虑不同介质的单一管道设计,缺少系统整体性概念,导致系统设计合理性欠佳。本文以某FPSO中央冷却水系统为研究对象,基于初始设计方案,区别于经验性和单一性的传统设计,综合考虑全船管网系统的整体...
本文利用南海北部海区的长达2年的海上实测风速数据,开展了冬季风和台风条件下3 s、1 min、2 min和10 min最大风速与1 hr平均风速的关系,风速时距转换系数随阵风时距的变化,以及台风期间风速时距转换系数随时间的变化等研究,并与API、DNV和WMO推荐的风速时距关系进行对比。研究结果给出了北部海区冬季风和台风条件下的风速转换关系。同时研究结...
随着海洋石油的开发,海底管道的重量和直径逐渐增多,传统的铺管船设备已经无法满足大直径管道作业的要求,需要对铺管船设备进行升级优化,本文以尼日利亚丹格特项目需求为出发点,从铺管船传输滚轮角度,对设备进行改造讨论。
采油平台或船舶采用原油发动机或燃气轮机作为发电机动力源。功率巨大的发动机/发电机组运行时产生巨大的振动和噪声,同时,易引起其他设施设备的振动破坏,因此,有必要对其进行减振降噪处理,降低振动和噪音。液压悬置结构尺寸小,制造安装简易且成本低,能有效地改善发电机动力总成等大型系统的振动和噪音。本文以巴西MODEC项目7S组块GE发电机组为...
近年来,随着海洋石油工业的进一步发展,在海洋石油平台应用绕管换热器,具有高效换热和结构紧凑等技术优点,对于简化海上处理工艺,缩小平台面积,节约平台建设投资,提高海上油气田开发效益有着越来越重要的意义。东方某气田项目在新建平台创新应用绕管换热器获得成功,对未来新开发项目中绕管换热器的应用推广,有一定的借鉴意义。
随着海洋石油科技不断进步,走向深海,挑战深水作业实践中遇到的一系列难题,对抗恶劣作业环境,对深海油田压裂技术提出了更高的技术标准和要求。本文以墨西哥湾深海油田的高温条件为背景,对压裂液体系进行了加重处理,筛选了适宜的稠化剂、交联剂和破胶剂,同时考察了交联剂对压裂液性能影响。研究得到密度可达1.65 g/cm^3、耐温170℃的深海油田溴...
外输软管作为海上油气生产平台外输系统中的关键部件,可分为单骨架层(single carcass)和双骨架层(dual carcass、double carcass)两种结构形式,目前两种结构形式的软管既可用于漂浮式外输方式,也可用于卷盘式外输方式,并且在中海油浅水FPSO中均有使用,对于深水半潜式生产平台,在国内还没有应用业绩。为了选择适用于深水半潜平台的外输软管,本文...
深水气井测试过程中水合物动力学抑制剂难以在高过冷度及气体为主环境中发挥作用,而热力学抑制剂所需量巨大导致现场注入困难,所以减少热力学抑制剂用量具有重要意义。模拟关井后温度变化,利用气体水合物摇摆釜动态评价了21 MPa下不同浓度甲醇及其与动力学抑制剂PVCap复配对水合物的抑制效果。结果表明甲醇作为一种热力学抑制剂不但可以改变相平...
由水下井口和深水海管组成的水下生产系统是深水气田开发的大趋势。因生产管柱穿孔、封隔器失效、井口阀组内漏等原因,导致水下井口环空压力异常超高,接近井口装置安全许用压力,严重威胁生产安全,国内外尚无很好的解决方法。通过进行现场测试,分析水下井口环空压力异常超高的原因,结合现场工艺流程和物料资源,研究出一套水下井口环空压力异常处...
在深水高黏原油管道输送中,通过在管壁形成水环可以起到润滑减阻的作用,但针对润滑层介质对于减阻效果的影响却鲜有报道。本文基于计算流体力学理论,建立了水平管液环润滑流动模型,分析了水和稀油作为润滑层介质对流场分布和减阻效果的影响,讨论了液环流速和油核流速对环状流稳定性的影响。研究结果表明,油核流速高于或等于液环流速有助于维持液...
为验证多次补焊维修对深水钻井防喷器使用性能的影响,在分析国内外深水钻井防喷器维修通用做法的基础上,以深水钻井防喷器常用制造材料25CrNiMo碳素结构钢为对象,制备双栽丝法兰试样,研究了多次补焊对试样硬度、尺寸及机械性能等方面的影响。结果表明:补焊对试样硬度的影响具有累积作用,总体硬度值较未焊接前试样各部位的硬度值稍有降低,但变化...
为了海上吊装的安全,选配合适的索具是十分重要的。索具的选配是根据结构物的重量重心及钩头位置确定的,对单钩起吊的结构物,钩头的位置就在结构物重心的垂向坐标线上,但对于双钩起吊,情况就有所不同,本文以“蓝鲸”号吊装黄岩项目一模块为例,给出双钩起吊作业钩头位置的确定方法。
潮流电站是开发海洋能发电走向商业化和规模化的重要方式。本文以三维频域势流理论为基础,运用双体船载体模型,分析300 kW的水平轴潮流电站在不同流速和水深的条件下系泊系统随时间的位移和系泊线张力;鉴于潮流电站受到风,浪,流三重强载荷的影响,系泊线增加了非线弹性索成分,使用AQWA-DRIFT模块进行时域计算,校核其六自由度运动的情况和运动变化...
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