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中国石油学会石油工程专业委员会海洋工程工作部2011年工作年会暨技术交流会

中国石油学会石油工程专业委员会海洋工程工作部2011年工作年会暨技术交流会

  • 召开年:2011
  • 召开地:北京
  • 出版时间: 2011-09

主办单位:中国石油学会

会议文集:中国石油学会石油工程专业委员会海洋工程工作部2011年工作年会暨技术交流会论文集

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  • 摘要:导管架平台井组施工作业中,前期特别钻出一口井,裸眼完井后下入回注管柱作为岩屑回注井.在井组开发后期,若将岩屑回注井弃用,浪费了一个井筒,必将损失高昂的经济效益.当前对回注井二次利用的普遍做法是:将回注井中的回注管串在设定位置切断,起出回注管串,对旧井眼进行修复,重新进行钻完井作业将井筒改造成生产井或注水井.本文介绍的就是将岩屑回注井再次利用,改造成注水井,并使用双管注水技术,为已投产的两口生产井提供注水服务,达到油田增储上产的目的.岩屑回注技术在钻井平台的使用,可以达到零排放的目标。一个导管架平台在全部钻、完井作业结束前,将回注井填眼侧钻,改造成生产井或注水井,充分地将导管架平台上有限的井筒加以利用,提高油田产量及采收率,增加了经济效益。只钻一口定向井,使用双管注水技术,就可以实现为2个油藏多口井提供压力支持,既提高了产量,又节约了成本。海上油田的开发中,导管架平台井位有限,使用双管注水,可以在有限的空间内获得更大的经济效益。
  • 摘要:作为一种有效地增产措施,水力压裂已被广泛应用于油田的实际生产中.本文在建立低渗透裂缝-油藏耦合模型的基础上,利用数值模拟和有限差分的方法对水平缝进行研究分析,分别对地层渗透率、裂缝缝长比和裂缝的导流能力进行优化.研究表明,裂缝缝长比和导流能力是影响低渗透油藏开发效果的最主要因素,结合滨海6井压裂的具体情况,进行了裂缝缝参数优化研究,讨论了各种单因素对开发指标和压裂效果的影响:本层压裂后φ8mm油嘴放喷,平均日产气29004m3,折日产油85.6m3,表明压裂后产量大幅提高,压裂效果明显,压裂工艺成功;以提高油田的经济效益和累积采油量为目标,裂缝的缝长比应控制在0.2-0.3左右为宜,裂缝的导流能力在50μm2·cm开发效果最好,这样既能满足生产要求,也能降低压裂成本,提高了经济效益。
  • 摘要:喷水推进组合体通常由喷水泵、组合舵等组成,由于其优良的推进、操纵性能被广泛的应用到各类船舶中.本文以应用在某三用工作船上的喷水推进组合体为例,进行其组合舵结构优化,通过数值计算进行方案优选,并通过水池模型实验验证,实验结果表明前期的优化方案较原型阻力有较大改进。但由于本次实验是在水池内完成的敞水实验,无法模拟船体对推进器附近真实的流场影响,同时利用了干泵模拟了喷水泵,在一定程度上还存在偏差,这也为后续的实船改造以及实船试航提出了参考和挑战。
  • 摘要:深水高压舱是以长时间工作在水下的设备为主要对象的高压试验设备,能对被试对象进行水下工作环境模拟试验,具有压力高、容积大、持续工作时间长等特点,为大型的非标设备.本文以中国石油集团海洋工程重点实验室研制的深水高压舱为例,详细的进行了深水高压舱的设计和建造关键点描述.经过充分调研和多方面比较,最终研制的深水高压舱采用了卧式锻造结构,采用自动加载技术,最大能够模拟3000m水深的压力环境,配有各种应力应变测试系统、水下照明和摄像系统,可以进行深海探测仪器、取样设备以及作业装置等海工结构物在高压条件下的水密性检验、承压强度检验、疲劳实验等。除考虑了实验功能需求外,在进行深水高压舱设计制造时还考虑了测试精度、操纵难易度,使得最终研制成功的深水高压舱具有以下几个特点:国内首套采用自动密封锁紧结构的卧式结构高压舱,实验装置的安装及实验过程全部采用自动化;采用自动加载卸压技术,能够长时间保压,由计算机自动进行压力补偿控制,同时具备手动加卸压和自动加卸压的功能,能实现长时间试验过程无人操作;深水服役期环境模拟试验装置由于采用双通道加载系统,在自动控制无法运行的情况下,用手动控制依然可以完成试验任务,从而达到运行安全可靠的目的;具备疲劳加载(循环加载)功能,可以根据实验工况的需要,设置疲劳加载程序。本研究为今后同类设备设计制造提供参考。
  • 摘要:当前,国际各大油气管道运营商普遍采用基于风险的海底管道完整性管理方法.海底管道完整性管理是指海底管道运营商持续地对管道潜在的危害因素进行识别和评价,并采取相应的风险控制对策,将管道运行的风险水平始终控制在合理和可接受的范围之内.目前,国内海底管道的完整性管理处于起步阶段.文章总结了国外海底管道完整性管理现状,介绍了海底管道完整性管理的基本概念,系统论述了海底管道基于风险的完整性管理系统和四个过程,包括:风险评估和完整性管理计划,检测、监测和测试,完整性评价,减缓、干预和维修。并对国内实施海底管道完整性管理提出了建议:引进消化国外先进的海底管线完整性管理模式;应建立健全海底管线完整性管理法律、法规和标准体系;加大管理和评估软件开发力度;逐步建设自己的海底管线运行事故数据库。
  • 摘要:起重铺管船是具有海底管道铺设和海上起重作业等功能的大型海洋工程船,造价昂贵,基本设计是该类海工船舶建造项目的重中之重.起重铺管船的基本设计不同于其他船舶,铺管系统、主起重机系统主要参数和动力形式需要在基本设计阶段由业主、设计公司、设备厂商共同确定,设备厂商铺管系统和主起重机的认可图完成,即铺管和起重两大系统设计完成后,设计公司才能最终完成船体的基本设计.本文从建造项目技术管理的角度出发,以起重铺管船基本设计为切入点,分析了船体主尺度确定、强度计算、锚泊分析、基设送审、投资概算、长线设备采购、建造招标文件准备等关键问题在建造项目中的作用,提出了若干建设性意见:在基本设计阶段通过船模试验来检验耐波性和横摇周期,本着安全性、实用性、经济性的原则优化船体主尺度;船体总纵强度计算是基本设计的灵魂,总体结构布置一旦确定,则在详细设计和施工建造阶段不允许变化,因此,基本设计一定向相关船级社报审;总纵强度和横强度的计算确定船体结构,锚泊分析是要确定用来使船体行走的锚的型式和抓力、钢缆的长度和直径、锚机的能力,有条件的业主可以选择国外专业的商业软件计算,最好用两种软件,将计算结果对比优选;基本设计阶段要完成详细的投资概算,概算不能超出项目《可行性研究报告》的资金预算;起重铺管船长线设备大都为甲供设备,供货周期长且有延期的潜在风险,因此在建造招标之前完成长线设备采购技术规格书编制及采购合同签订意义重大;将建造招标文件的准备纳入基本设计,是因为所有招标技术文件全部都是基本设计图纸文件。总之,作为起重铺管船的业主,应清楚这种海洋工程船设计建造的特殊性,理解基本设计的原理和重要意义,减少建造项目运行中的风险。
  • 摘要:定位系泊系统是起重铺管船重要的组成部分,准确对系泊系统进行计算分析是保证船舶连续作业与安全自存的关键.准静力方法简单易行,可有效应用于浅水和临时性系泊系统的计算分析.本文介绍了准静力方法的基本原理及计算步骤,并以中油海101船为例对船舶实际作业中可能遇到的工况进行了合理选取,根据此些设计工况进行了系泊分析。研究发现:为了使系泊系统得到可接受的船舶位移及锚缆张力,需对预张力和系泊系统参数进行多次设定和试算,合理地选取系泊刚度和设计参数;系泊系统属于柔性结构,自振周期很大,低频波浪力量值虽小,但是其频率较低,若二阶力的频率接近系泊系统的频率时将诱发大的船舶位移和大的系泊力。改变系泊系统的刚度和布锚方式,可避免此现象的发生;锚缆的最大系泊力出现在船舶横风横浪时,此时船舶所受的环境力也最大,所以船舶在横风横浪作业时应加以小心,而自存时尽量避免横风横浪情况。本文为此类型船舶系泊设计提供依据.
  • 摘要:文中采用TIG熔修与超声冲击复合的方法对低强钢Q235B对接接头进行处理,并与原始焊态、TIG熔修、超声冲击的试件进行了疲劳试验对比.结果表明:在应力比R=0.1的加载条件下,较原始焊态焊接接头的疲劳强度,TIG熔修提高了36%,复合处理方法与超声冲击差别不大,分别提高了57%和56%.在高应力水平,复合处理方法比超声冲击处理焊趾区的应力集中系数小,残余压缩应力释放少,复合处理方法提高疲劳寿命更加有效.在低应力水平,复合处理方法与超声冲击处理焊趾区残余压缩应力数值上接近相同,且应力集中系数的影响变弱,采用两种方法疲劳寿命相差不大.
  • 摘要:本文以70m导管架为例,对导管架进行装船分析,建立了装船分析中所用船舶的MOSES模型,计算了驳船在装船过程中的总纵强度,并对其进行了稳性分析,以及如何在不同的潮高下对船舶进行调载以满足导管架的装船分析要求.本文对今后进行装船分析方面的工作具有较高的参考价值.
  • 摘要:文中介绍了新兴的海上甲板组块安装方法——浮托安装方法.以组块对接工况为着眼点,用MOSES软件进行驳船与导管架建模,采用3维势流理论和时域求解方法,计算了组块即将回落到导管架时刻下,浮托驳船的运动响应及其与导管架、甲板组块之间的碰撞力.本文计算案例涉及多体运动,考虑多体之间的相互作用力,讨论了多体之间力的求解方法.计算结果为导管架、甲板组块与驳船上支持框架的强度设计和安全性评估提供依据,并验证了浮托对接缓冲单元可满足设计要求.本文为海上甲板组块的浮托安装分析提供了一定的参考价值.
  • 摘要:本文结合某船体典型分段的建造实例,研究基于全站仪和3-D设计系统的三维精度测量方法,并运用该方法辅助分段进行无余量合拢.在精度测量的过程中也发现了一些问题,比如精度管理软件的操作灵活性和运行稳定性有待进一步提高,精度管理缺乏对测量数据的整理,船体内部管系三维精度测量实施较少等,因此精度测量有待在以下三个方面加强或完善:更新和完善造船精度管理软件,或开发新的造船精度管理平台,以便于输入输出及格式转换,同时具备电子数据库的存储和管理,和一定的数据分析能力;进一步简化三维测量方法的操作和应用,以使检测人员测量更自由、更方便,测量时间更短;加强管系、支架等内部舾装件的三维检测,以提高分段的完整性和分段的合拢精度,进一步适应壳、舾、涂一体化的造船要求和PSPC的需要。
  • 摘要:秦皇岛33-1油田依托秦皇岛32-6油田开发.秦皇岛33-1油田为自营油田,所产流体进入秦皇岛32-6为中外合作油田,因此,双方物流交接计量非常重要.因此秦皇岛33-1计量流程设计应在有限空间条件下,保证计量精度,简化工艺流程,降低投资.本文依据上述特点对QHD33-1计量系统方案进行分析和比较。该系统采用“旋风分离器(GL-CC)+三相分离器”。其主要工艺流程为:GLCC与三相分离器底部和顶部通过管线相连,流体首先在GLCC中进行气、液分离,然后进入三相分离器中进行油、水分离。由于GLCC和三相分离器气相和液相联通,因此整个系统压力由气相出口的压力控制阀进行调节,整个系统的液位由分离器的液位进行调节。分离出的天然气经气体流量计计量。分离出含水油通过流量计计量含水油总量。油出口管路流量计,并装有含水分析仪和含气分析仪,通过计算得到纯油量。相比传统方案,该方案有以下优点:工作原理采用离心分离和重力分离相结合;分离器上游GLCC作为段塞流条件下段塞捕集器。分离器工作更加平稳可靠,分离效率更高;GLCC分离出大部分游离气,只有小气泡随着GLCC液相进入传统分离器。分离器分离出大部分游离水,减少油出口管线的含气率同时减少了水出口的含油率,提高油的计量精度;提高分离器处理能力,保证了下游计量仪表的精度;采用了高精度的仪表配置,使计量精度达到了工艺要求;在同样操作条件下,同样计量精度,其所需要空间和重量更小;适合处理流量波动较大的油田。为今后开发此类油田提供借鉴.
  • 摘要:本文介绍了海上风机支撑结构的一般失效形式,提出了适合工程实践的设计分析方法,并以某一单立柱三桩的海上风机支撑结构为例,进行了最终极限强度计算、动力特性分析以及疲劳强度分析,计算结果表明:疲劳工况是海上风机支撑结构设计的控制工况;支撑结构振动频率应设计在风机工作频率1P和3P之间,且应尽量远离波浪主频率,因此应选择合理的支撑结构形式及塔筒尺寸;风机工作时气动阻尼可有效减少支撑结构振动和疲劳损伤,实际工程经验表明,设计分析时风机气动阻尼比可取为4%,结构阻尼比取为1%,阻尼比共取5%;管节点处焊缝是疲劳损伤容易产生位置,通过设计管节点有效结构形式尽量减小应力集中系数,必要时采用打磨焊缝等措施改善其疲劳寿命;此外,海上风机支撑结构设计时,涉及到具体场地,根据需要还应进一步分析海底冲刷、海生物、冰以及地震等载荷。本文提供方法和思路可为设计人员提供借鉴,对工程实践具有一定的指导作用.
  • 摘要:随着环保要求的日益提高,以及对节能减碳和人身安全防护的日益重视,生产泄放系统的研究尤显重要.文中通过对国内外大型油气田生产泄放系统的初步研究,汇总国内外设计的经验,笔者归纳总结出以下的生产泄放工程模式:在常规平台的下风向建火炬臂泄放系统,如南海西部东方1-1气田和东海某气田等气田;在平台附近用栈桥连接建火炬平台,这是一种比较安全的方法,但成本较高,波斯湾的大型气田通常采用此模式;直接通过管线将油气上岸,将火炬系统建在终端处理厂,如挪威Ormen Lange气田;深水油气开发中常有的工程设施有张力腿(TLP)平台、半潜式(SEMl-FPS)平台、深吃水立柱式(SPAR)平台、浮式生产储存卸货装置(FPSO)以及它们的组合,一般将火炬系统建在深水乎台或FPSO上,如尼日利亚AKPO油气田、安哥拉Girassol油气田等。另外将设计经验应用于我国大型海上气田荔湾3-1项目,在借鉴国内外的设计经验的基础上,分析了各种工况下的泄放量,进行了热辐射的模拟计算,合理设计火炬放空系统和压力泄放系统,推荐了平台的火炬形式及火炬臂的高度,满足平台设计处理规模时的操作要求。
  • 摘要:在环境法规允许的条件下,压力泄放所产生的蒸气可以通过冷放空的形式直接排放到大气中.目前的冷放空主要通过规范推荐值和设计人员的经验进行设计,海上平台精细化设计和平台安全的需要,给冷放空设计提出了更高的要求.随着计算机和数值模拟技术的发展,很有必要利用模拟分析方法进行海上平台冷放空设计.本文以某平台为例,介绍了用FLUENT和FLARESIM软件进行海上平台冷放空设计的方法,综合分析了噪音、意外点燃热辐射及有害气体扩散对海上平台冷放空管设计的影响。冷放空管的直径以及冷放空高度的选择时首先要考虑噪音的影响。随着管径的减小,噪音随之增大,影响并不是线性的,管径为50.8mm比管径为76.2mm噪音分布范围只略有增大,而管径为25.4mm时,相同等级噪音分布的范围大大增加,应根据噪音的等级要求选择合适的泄放管径。冷放空管的高度选择,也必须考虑可燃气体被意外点燃后燃烧热辐射的影响。管径增大,泄放流速减小,火焰在风力作用下倒伏更明显些,因此使火焰更接近平台,辐射对平台影响更加显著。放空高度的选择应该满足平台热辐射的要求。本平台可燃气体验证中,泄放口朝下不能满足设计的要求。泄放口朝上以及朝向平台外侧时,可燃气体不会扩散到平板甲板和井架附近。泄放口朝外既可以减少雨雪的进入,又能更好的满足可燃气体扩散的要求,因此本平台将冷放空口设为朝向平台外侧。
  • 摘要:本文简要描述了HAZOP分析方法的基本原理和分析流程,以某油田浅海海域导管架平台为例,介绍了HAZOP方法的实际运用情况,探讨实施HAZOP方法所得到的启示。本文介绍的对某导管架平台进行的HAZOP分析得出的39个行动建议包括:对设计细节的补充完善、对设备采购的建议以及对操作规程和维护的建议等。平台使用管理单位采纳HAZOP分析中提出的安全运行和操作建议后,制订平台安全维护维修手册,对于装置的日常生产与维护以及装置的安全管理提供了良好的指导作用。HAZOP分析直接与设计图纸相结合,具有很强的针对性。HAZOP分析是对工艺系统的设计、操作与安全方面进行定性分析,经验表明,大约能找出80%的可能存在的操作偏差,因此对详细设计和生产操作、运行管理都有很强的指导意义。设计单位积极采纳HAZOP报告建议,有助于发现设计缺陷,能对工艺设计进行全面系统的分析研究和审查,设备运行期间故障少,隐患少。总之,HAZOP分析的行动建议可操作性较强,HAZOP工作的开展将有利于减少工程设计缺陷,具有很强的针对性和指导意义,有效保证工程本质安全。
  • 摘要:在海上平台工艺流程设计中,安全阀是带压设备的重要附件.本文介绍了安全阀的结构型式及选用,并以冀东某海上平台工艺流程中安全阀的应用为例详细介绍了安全阀在海上平台集输工艺中的设计应用、参数设定及计算选型等.总的来说,应根据介质情况、使用条件、经济性、可操作维护性等综合因素合理选择安全泄放装置的设置方式和型式,同时确定安全泄放装置的开启(或爆破)压力,最后根据标准规范计算或校核安全泄放装置的面积和口径,从而确定选型。
  • 摘要:本文针对海上恶劣的自然环境条件,遵循国家行业有关规范,为海上人工岛应急柴油发电机房的散热与通风,拟出一套独特的设计方案。机房采用的柴油发电机组的冷却方式是封闭式自循环水冷却机组,机房内配有600kW柴油发电机组、2.7m3柴油箱、4面400V低压配电板及3面230V低压配电板等设施。针对海上风浪大,风向变幻莫测的恶劣自然条件,机房的进风采用机械进风系统,排风采用机械排风系统。此外本工程应急柴油发电机组的自身辐射散热排风系统及排烟管排烟系统均由机组自带;柴油机的排烟管排烟系统,应按下列规定设置:柴油机排烟口与排烟管应采用柔性连接。当连接两台或两台以上机组时,排烟支管上应设置单向阀门;排烟管的室内部分,应作隔热处理,其表面温度不应超过60℃。以满足人工岛应急柴油发电机房的工艺需求.
  • 摘要:月东油田的稠油分离脱水处理工艺主要采用三相分离器进行脱水处理工艺,由于海上油田面积小,不能象陆上油田一样,采用稠油掺稀油两段脱水工艺这样成熟的技术,首先缺少稀油资源,其次陆上主要以大罐化学沉降和静态沉降为主,海上没有地方建大罐.针对稠油中含有游离水和乳化水,以三相分离器为脱水设备,采用了热化学动态等脱水技术,收到了较好的脱水效果,为以后的海上稠油区块地面工程设计提供一定的参考作用.
  • 摘要:埕海二区进海路结构分别应用了两种实体进海路结构与两种透流进海路结构。通过比较发现:针对实体进海路影响海洋环境,并且随着水深的增加建造成本大幅增加,大港滩海创新型展了独特的环保经济的透流进海路结构新技术,满足了油气开发和海洋环境保护要求;对拉板桩进海路结构技术基本解决了已往油田砂石海堤工程量大、造价高、施工周其长、受海浪侵蚀严重等大难题,为滩海油田开发开辟了一条新的途径。实体及透流进海路结构技术形成了大港油田完善的进海路结构技术,并成功的应用于歹港油田埕海二区油气田开发,取得了显著的经济效益和社会效益。为滩海油田开发开辟了一条新的途径.
  • 摘要:电气照明系统是海上石油平台安全、稳定和高效运行的保障.文章首先介绍了海上平台电气照明系统及其相关概念,随后阐述了照明系统的设计原则、步骤及常用的标准规范,最后以工程实例为研究对象,从环境分析要求、标准选择、灯具及附属结构选择、照度计算、布置图和单线图绘制等方面详述了海上照明系统设计应用过程。
  • 摘要:不间断电源(UPS)是能为负载提供不间断电能的供电系统,是海上油气田供电系统的重要组成部分.本文分别介绍了UPS系统的结构,运行,主要元器件和类型.UPS系统主要由蓄电池组、充电器(整流器)、静态逆变器、静态转换开关、维修旁路开关、旁路稳压电源、配电盘等组成。系统突然停电会造成中央控制系统和消防系统存储的数据和信息的丢失、生产系统失控或发生重大的事故等,严重影响海上油气田的正常生产、生活、延误故障排除、火灾的及时救助等。UPS系统能在其主电源失电的情况下,不间断地为上述重要负载提供高质量电源。
  • 摘要:本文首先对安全仪表系统和相关设计标准进行简单说明,并且介绍了相关的重要概念.然后针对安全仪表系统设计中的设计原则和传感器、逻辑运算器和最终执行元件进行描述.通过对工艺系统的风险和危害进行量化,确定可以接受的风险,从而确定安全完整性等级。使系统最终实现高可靠性、高可用性和高经济性。
  • 摘要:在海洋石油开采过程中,自升式钻井平台发挥了相当大的作用,但自升式钻井平台在插桩时可能遇到不同的地层,由于底层之间承载力的不同,可能产生桩靴刺穿的现象.本文主要依据井位海调资料,对海洋自升式钻井平台的插桩深度进行计算,同时对桩靴穿透硬土层进入下伏软土层引起的单桩突然贯入的可能性进行刺穿分析.研究表明:桩靴在地层中的不稳定现象非常值得注意,其原因可能主要与平台钻井引起的动载 荷和风浪流等环境引起的动载荷导致地基土承载力下降有关。插桩前的地质调查是评价插桩适应性是非常必要的,最重要的是取准土的力学性能指标,尤其是内摩擦角θ的取值,按照普朗特尔——瑞斯纳公式计算出的不同的9对应不同的承载力系数Nq、Nr,只有在正确选择了Nq、Nr,后才能套用相关公式进行计算地基承载力。根据平台参数,经计算可知,当平台在该井位进行插桩施工时,平台在9.2m左右时发生刺穿,然后继续插桩至11.6m左右时,可满足平台正常作业的要求。在实际压载插桩作业过程中,艏桩入泥11.17m,左艉桩入泥10.16m,右艉桩人泥13.17m,平均入泥深度为11.5m,理论计算与实际人泥深度基本相符。在进行插桩施工时,应考虑平台遭遇风暴条件时的最大承载力,并通过上述结论计算是否可能刺穿下卧软弱土层。在分析过程中,除考虑刺穿分析外,还应考虑冲刷作用和动载荷。
  • 摘要:海洋油气资源的开发处在由浅海向深海的发展时期,海上平台结构也由固定平台形式发展为多种结构形式,如张力腿式平台、半潜式平台、spar和浮式生产储油装置等,深海平台结构的投资和维护成本会更高,对平台结构的防腐也越来越重要,高性能而且环保的涂料产品是发展趋势,相关标准也随之更新,及时掌握标准的技术要求及各标准之间的相互关系,是保证设计质量的关键。本文介绍了海洋工程涂层防腐设计常用的标准规范,从腐蚀环境、表面处理、涂层系统、涂层性能和验收等方面对相关标准内容进行阐述,对同类标准进行了对比,也描述了各标准之间的相互引用关系,同时列举了常用的涂层配套系统及性能要求,内容包括海洋平台涂层防腐设计整个过程.
  • 摘要:往复式天然气压缩机是海洋平台油气集输的核心设备,它的可靠性直接决定着生产的安全性.针对中海石油(中国)有限公司天津分公司BZ28-2SBOP海洋平台BOP-X-2502A/B/C往复式压缩机组,结构复杂,运动零部件多,故障类型种样多等特点,提出了新的组合诊断技术,重点进行了压缩机组运行状态监测、趋势预报、故障类型、故障程度、故障部位和故障原因的确定,以及实现设备实时监测和数据资源网络化共享等研究,以LabWindows/CVI为平台开发了天然气压缩机系统诊断软件。该组合诊断系统主要包括数据采集、数据分析以及故障诊断三个模块。基于文中的天然气压缩机组性能测试及故障诊断方法,可进一步研究设备的全生命周期状态,提高设备管理水平.
  • 摘要:本文详细分析海上平台冷放空的释放特点.提出了需要进行安全评估的两种工况:连续泄放和事故泄放.利用专业的扩散软件(DNV PHAST)和火炬设计软件(FLARESIM)对放空模拟,得出不同工况下,风速不同时气体扩散长度和高度,平台有人操作点的热辐射强度和噪音等分布.通过上述模拟,得出临时放空对平台生产的影响,并为保证平台生产安全提出一些建议:正常连续放空时,如果放空头被点燃,危险感受点辐射热值和噪声均小于规范推荐值。紧急事故放空时,如果放空头被点燃,危险感受点辐射热值均小于规范推荐值,人有充足时间撤离。
  • 摘要:稠油注蒸汽开采应用于月东海上油田的开发在国内尚属首次.本文从工程设计角度阐述了月东海上油田高压蒸汽系统设计过程中遇到的问题及解决措施。目前缺乏海上油田稠油注汽系统有关设计规范、标准,设计时建议参考陆地标准《稠油集输及注蒸汽系统设计规范》,但是需考虑海上环境的特殊性,应在材质、防腐以及防火等方面提出特殊要求。注汽设备占地面积大是制约注汽系统在海上应用的关键因素,注汽锅炉及水处理设备的小型化研究在项目前期具有重大意义,有利于缩减平台尺寸。海上油田开发工艺流程的经济合理性及环境保护方面的要求更高,工程设计人员应该根据项目实际情况进行流程优化,使之既满足海上油田开发的需要又安全可靠。随着海上油田开发力度的加大,稠油油藏越来越多,制定适应海上油田的稠油注汽系统设计规范势在必行。
  • 摘要:要进行海洋老龄平台延寿,首先要进行平台的寿命预测,尽管我国绝大部分导管架平台可依据船级社和API推荐的简化疲劳方法进行平台设计,但是该方法不适合用来进行老龄平台的寿命预测.文中依据实测的平台结构腐蚀减薄、桩基冲刷、海生物附着等服役损伤,建立基于检测数据的平台疲劳评估分析模型,将平台损伤的长期应力幅分布用双参数威布尔分布表示,考虑波浪和海冰作用平台构件损伤的累加效应,提出了可适合工程应用的渤海延寿平台疲劳寿命预测简化方法,最后将该方法应用于渤海某延寿平台的寿命预测评估.计算结果表明,相比于冰激疲劳损伤,平台的波致疲劳较少,疲劳寿命评估时应该选择冰荷载作为控制荷载。
  • 摘要:为了解决现行海洋平台动设备管理及预测维修决策中的存在问题,开展了海洋平台动设备全寿命周期成本管理的研究探索.从海洋平台动设备分类着手,分析了海洋平台动设备全生命周期的成本组成,提出了动设备全生命周期成本估算与分析、评价简化方法.针对海洋平台动设备从投资建设到设备的运行维护所具有的长期性和不确定性因素,提出现金流能最直接地反映了设备运行管理和故障维护的成本,利于工程实践的分析和比较,建立了LCC现金流的表述方程.文中的方法可以运用到海洋平台上其它重要设备的更新和决策中,有效地谋求设备管理效益的最大化.
  • 摘要:微波通信在视距范围内可以进行稳定的传播,且受外界干扰小.SDH是一种更为先进适用于微波传输的数字通信通用技术体制,故SDH微波通信兼有SDH数字通信与微波通信两者的优点.海上移动式平台具有特殊的通信环境和限制因素,中国石油集团海洋工程有限公司利用SDH微波通信系统在两座海上平台和总部之间试验海上生产监控系统.根据需求系统整体方案采用:以运营商的SDH数字电路、微波传输为基础,建立平台与海岸微波基站及公司总部之间的传输系统,以VSAT卫星和海事卫星通信小站建立卫星传输通信系统,互为备份,来回切换,组建公司无线传输系统。期间通过大量的测试工作,验证了微波链路承载平台视频信息画面流畅;链路运行稳定、可靠。此外还指出系统应用中的问题,如传输距离有限、微波天线的架高问题、天线对准不方便覆盖范围进一步受限、微波链路易受遮挡等。为今后海上平台通信系统的选型、安装调试和使用积累了宝贵的数据和经验.
  • 摘要:埕岛油田位于黄河三角洲前缘、渤海湾南岸的极浅海海域,海况特征、浅层地质条件以及海底松软沉积物变形情况都十分复杂,油田所在海域内发育多种地质灾害现象,如:侵蚀残留岗丘、滑坡块体、表层扰动体等等,这些地质灾害严重影响到海底管道的建设和安全运行.本文结合多年来埕岛海域工程地质、海况调查资料,通过数值模拟等评判技术方法,确定各灾害因素的危害等级及权重,对地质灾害进行危险性量化区划。根据计算结果,将埕岛海域海底分成5个区域,分别为:地质灾害危险性低区、地质灾害危险性较低区、地质灾害危险性中等区、地质灾害危险性较高区和地质灾害危险性高区。本研究成果可以作为工程建设规划,防灾减灾的参考依据.
  • 摘要:钢箱筒基础栈桥结构是应用于淤泥质海岸地基上的一种新型结构形式,其具有造价低、施工简便、节省工期等诸多优点,有着很好的应用前景.作为一种新型结构,探索其工作机理和设计理论是必须的,结构现场监测是一个重要的研究和获取第一手资料的手段.本文对该钢箱筒基础栈桥结构进行跟踪研究。结合钢箱筒基础栈桥结构的使用条件和受力特点,对其进行现场测试。通过计算发现,栈桥结构钢护筒混凝土柱可承受的设计轴向压力为16738kN,每个混凝土柱下方的基础圆筒体可承受的设计承载力为4812kN。根据已有的10次现场检测结果来看,最大值为1503kN,只为基础承载力的31.2%,结构有较大的安全储备。该结果为钢箱筒基础栈桥结构技术的推广应用奠定基础.
  • 摘要:VSAT卫星通信具有覆盖范围大,通信不受地理环境的限制,建站组网灵活、方便,提供多种业务,成本低,便于使用维护等特点.这些特点和优势使得VSAT为处于多变、通信范围广阔的海洋环境的钻井平台提供了高效、高质量的通信方式,为平台作业的顺利进行提供了保障.VSAT主要由通信卫星、主站(Hub)、远端小站三部分构成,一般是由大量VSAT小站与一个主站协同工作,共同构成的一个广域稀路由(站多,各站业务量小)的卫星通信网。它支持着话音、数据和图象等多种业务。在广阔的公共电信网络中,对于远距离的小容量通信,以及地面蜂窝网的组网方面,VSAT系统发挥着重要的作用。未来的VSAT通信系统正在和将向更高频段,更高速率、容量,更多种类业务服务,更高智能化,宽带化,全IP化等方向发展。
  • 摘要:南海北部湾海域近年所发现油田皆为边际油田,且多数属于中低渗油田.如何经济合理地开发这些小油田,充分发挥区域已有设施资源优势、并解决好产出水处理和气的利用问题,以及做好环境保护是开发边际油田的关键.本文结合2004年以来北部湾油气田群开发经验,对北部湾实施区域滚动开发边际油田群的 经验和做法进行了系统性地分析和总结.区域滚动开发思路为:整合区域已有生产设施,满足区域依托开发需求;新建区域集输处理平台,满足区域滚动开发需求;新建原油中枢外输上岸管线,充分考虑区域整体开发的管输能力;研究推行区域网电,减少平台新增电站,提高电站利用率,减低投资;充分依托区域已有生产设施,做好施工资源共享,简化新建平台设施;区域产出水(即生产水)回注项目分批实施;伴生气综合利用项目分批实施;将北部湾作为“一个油田”进行环评统筹规划并分批实施。具体实施办法:整合区域资源,完善区域设施;应用新技术、新方法,降低投资。北部湾油田是中海油首个成功实施区域规划及开发的海上油气田群,其成功开发为其他海域制定区域规划方案、开发边际油田提供了宝贵的实践经验.
  • 摘要:本文对埕海一区二单元海上工程油气水集输方案进行了分析,推荐采用油气水混输技术,油气水混输 至CHl-1D处理。该方案工艺流程流程简单,可以节省相应的分离设施和管道。CHl-2P利用电潜泵增压,充分利用井口压力,油气直接经过海底管道混输至CHl-1P,减少了平台生产设施,实现密闭输送。CHl-1P采用多相混输泵增压,节省了平台空间及投资,降低了井口回压,增大了集油半径.并根据多相混输泵在国内滩浅海平台的应用现状,对实施中可能存在的问题提出了对策,只有在前期对可能存在杂质、断塞流等问题采取预防措施,才能使其优势更好的发挥出来。该方案依据平台油藏数据及周边现状,为埕海一区二单元的科学决策提供了技术支持。
  • 摘要:导管架平台在服役期间承受风、浪、流、冰的作用,如何有效降低海上平台在复杂环境条件下引起的疲劳损伤是海洋工程界的一大热点问题.本文从选取合理结构尺寸、确定节点形式以及降低应力集中系数等方面入手,探讨了引起导管架疲劳的关键性问题,并提出了改善结构疲劳寿命的方法.通过改善节点的结构形式,是结构设计中考虑的重要因素,调整结构形式和尺寸,调整应力集中系数,在同等用钢量的情况下,能有效地提高钢材的疲劳寿命;针对海上导管架的波浪疲劳,对比计算了两种节点形式,该方法为同行的海上导管架疲劳改善研究提供了一定的参考。
  • 摘要:我国海洋油气田储量规模大,存在较多高渗疏松砂岩储层,在生产过程中这些储层极易出砂,对生产影响严重,压裂防砂工艺所形成的短宽裂缝能达到增产,减缓岩石破坏,降低地层中流体携砂能力,阻挡一定大小的地层砂运移等多种效果,同时缝内充填的砾石还具有阻挡地层砂的作用.在压裂防砂井的生产过程中,砂粒的运移过程主要包括,岩层受力骨架砂脱落变成自由砂,自由砂在地层中运移,自由砂在支持裂缝中运移,砂粒通过射孔孔眼进入井筒,之后在井筒中沉降或者被携至地面而产生出砂.所以及时预测出砂,掌握出砂情况并采取相应措施,对油气田的产量以及经济效益至关重要,不可忽视.本论文研究了海洋高渗透率疏松砂岩油藏的破坏机理及出砂过程,计算了压裂防砂井的出砂临界产量,并进行了出砂预测分析.结果表明:裂缝缝长越大,井临界产量越高;随着岩石胶结强度的下降,出砂临界产量急剧下降;当油井的产液量大于临界产液量,生产压差大于临界生产压差时,油井才会出砂,生产压差越大,出砂量越大。本论文对近井地带地层出砂的基础理论研究和压裂防砂井出砂预测在我国的推广应用有现实的指导意义.
  • 摘要:近些年,我国天然气勘探不断获得成果,天然气产区不断扩大,天然气开采技术也在迅猛发展.众所周知,石油为非可再生资源,原油储量有限,所以天然气利用率在逐年上升.海洋天然气储量可观,但由于开采成本较高而暂时没有集输至陆地使用,随着能源危机的来临和可持续发展的要求,海洋天然气在技术进步的带动下,一定会有相当大的利用.所以,海洋试气工艺也会进一步提高,海洋试气势在必行.本文从海洋高含硫化氢试气工艺出发,从井口设计、管柱设计、安全设计等方面阐述海洋试气工艺的关键点。高含硫气井试气井口装置主要有油管头、套管头和采气树三大部分组成。装置应根据不同的井口额定工作压力选择,其材料级别应符合HH级别。试气过程中钻杆、油管、套管的合理选材主要是避免硫化氢的重力腐蚀和硫化物应力腐蚀。根据气藏类型和气层的特性选择合适的射孔方式,才能有效地开发气田,延长气井寿命和提高经济效益。目前海上油井最常采用的油管传输负压射孔。所有地面管线至少在分离器之前的流程要用防硫管材放喷,管材连接要紧密,流程要通畅,做好防止天然气水合物的冰堵。此外,还必须加大硫化氢和天然气的安全管理和加密监测、有效预防,才能达到安全生产.
  • 摘要:鉴于渤海湾中-高渗透率油藏普遍具有岩石胶结差,非均质性强,孔隙度高,断块严重,容易出砂的特点,现阶段各油田都大量采用了砾石充填和防砂管柱相结合的方式,使得压裂防砂工艺得到了广泛的应用,相应的配套技术也日趋成熟,本文对压裂防砂工艺进行了系统的介绍,结合现场应用实例,进一步明确了对防砂工艺开展深入研究对中高渗透油藏的开发有着重要的意义,运用压裂防砂工艺不仅能有效防砂还能提高油层采收率,增加产量,已经成为配套完善,工艺成熟的防砂手段.另外开发和建造多功能海洋增产作业船将是以后的发展方向,有了海洋增产作业船卓越性能的支持,油气井的措施作业将会有更加广阔的运用前景.
  • 摘要:近几年,智能完井技术作为一种新型的完井技术,对油田开采提供了一种更智能化、更灵活的管理.油气界也日益认识到智能完井技术在优化生产效率和油气采收率方面的巨大潜力.国内外学者都对其加大了研发的力度.智能完井系统主要由井下信息收集传感系统、井下生产控制系统、井下数据传输系统、地面数据收集、分析和反馈系统4部分构成。该系统通过安置在油藏平面上的传感器和控制阀,控制多层合采,实时优化各层的流动,随意封隔水气层,防止串流,最终优化油藏经营和生产管理,提高油气采收率。智能完井技术的发展将推动油田的完全自动控制与优化生产。现今国外提出的智能完井技术可以不关井调整生产层位、多层合采控制水气锥进,实现分层开采、分井眼开采,控制不同层位或不同井眼的开采速度,提高水平井/分支井开采的整体效益.
  • 摘要:本文从辽河月东油田的试油试采工程实际出发,进行了稠油试油试采举升方式选择、适用于海上稠油有杆泵举升的井斜角和狗腿度的界限研究、不同井筒降黏方法的经济性、应用效果对比研究等研究内容.研究表明:月东油田在冷采阶段的可选举升工艺为螺杆泵和有杆泵,但两种举升方式均需要辅以井筒降黏措施。降黏方式可选择井筒电加热(空心抽油杆或拌热电缆),也可采用掺入热流体(带有降黏剂的活性水)。月东油田在热采阶段由于采用蒸汽吞吐,井筒温度高,有杆泵将成为其首选工艺措施。螺杆泵在该区块的开发使用时间将进一步缩短而提前进入有杆泵生产阶段,因此,有杆泵必将成为月东油田开发过程中的最主要举升工艺,为管理方便,甚至可以从冷采阶段开始,一直采用有杆泵采油。所确定的适用于海上稠油有杆泵举升的井斜角和狗腿度的界限、井筒降黏方法、油井防砂方法等,需经现场进行进一步的验证.
  • 摘要:海缆工程被世界各国公认为是一项困难复杂的大型技术工程,无论是电缆的设计、制造、及敷设施工均远远地高于其他一般的电缆产品,其中海缆中间接头、终端头的制作、安装及试验调试也是这个复杂技术工程中很重要的一个环节,其制作、安装质量的好坏,对整个输变电的安全可靠起十分重要作用.海缆工程作为海工事业部的一大特色业务,在未来必将有着广阔的发展前景,因此,做好与之配套的海缆接线安装及调试工作,掌握其核心技术具有十分重要的意义.本文简要介绍了下海缆工程中有关海缆中间接头及终端头的制作方法,并就电缆的试验、安装调试技术进行简要说明。在一般情况下,现场性能试验内容主要有:芯线阻值测试;绝缘电阻测试;直流耐压试验。文中还对各个施工工序流程施工时应该注意的问题进行说明.总之,海底电缆在安装过程中技术上和操作上并不十分复杂,但有些问题却值得很好地研究。目前面临的问题主要是缺乏实际工程项目的实践和锻炼,以及高电压级别试验调试资质的取得,相信通过一个或几个工程的锻炼,必定能掌握其核心技术。
  • 摘要:本文提出了双电机同步系统对硬件的基础要求及变频钻机绞车主从控制的实现方法,即在绞车传动系统中采用了ACS-800-107变频器,且利用其“主从控制”方式选择,在控制绞车电机的两变频器之间引入了内部SIMOLINK网络。采用ABB通讯模式。文中针对绞车双电机常见的同步故障进行了分析,并总结了排除方法.实践表明,具备主从通讯功能(RDCO通讯模块)的ABB变频器组建双电机甚至多电机变频调速同步系统是成功有效的,同时这种同步系统大大简化了结构,降低了成本,满足了钻井设备对可靠性的要求。
  • 摘要:文中通过分析该区域的泥砂运动、水深测量数据以及实地踏勘信息确定导致管道悬空的主因是人为因素.利用有限元软件Abaqus按照DNV81规范对悬空管道的在位强度及悬空控制长度进行了详细研究,发现目前悬空状态下运行的管道已经不满足规范要求,应立即进行综合治理确保运行状态下的可靠性.通过对比不同施工方案的优劣点最终确定悬空段碎石回填开挖方案.该方案实施后取得了显著效果,为保证海底管线安全、保护海洋环境提供了有利借鉴.
  • 摘要:长期以来,浅水海域铺设海底管线主要使用浮拖法、牵引法等,这些方法施工缓慢,受天气、水文等自然条件特别大.而在浅水海域使用铺管船铺设海底管线一直没有获得技术突破,这种方法施工速度快,受自然条件影响相对较小,一直是海洋工程中海底管线铺设的工程技术难点.文中针对冀东南堡1-29井组海上集输工程任务,经过仔细研究论证,成功地在国内首次使用铺管船法在浅水海域进行了海底管线铺设施工.依据勘察和调研结果进行海底管线铺设、预挖沟、立管安装及水平口对接、管线清管、试压、合格后竣工勘察、挖沟沉管等施工流程设计。这种先铺设海底管线,后进行立管安装的方法可以有效保证后期一次清管、一次打压、一次竣工合格。管线直管段铺设采用铺管船法进行铺设,立管和膨胀弯安装采用铺管船和200吨浮吊联合施工。工程施工证明:这种方法施工速度快,受自然条件影响相对较小,可给企业带来良好的经济效益和社会效益,推动了浅海域海底管道铺设技术的发展,同时也为类似工程铺设提供了新的思路和经验。
  • 摘要:水力旋流器是利用离心力将油-水两相进行分离的,本文分析了影响水力旋流器除油效率的影响因素,明确了除油性能评价的主要指标,包括除油效率、粒级效率、分流比、排液比、流量调节比及压降比。此外还指出除油水力旋流器选型时应注意油水的密度差、水中油滴的粒度分布、不同直径旋流器的流量适用范围系统压力等问题。最后结合某海洋平台生产水处理模块中水力旋流器选型进行研究,该平台设置2个水力旋流器罐,并预留1个水力旋流器罐安装空间;每个水力旋流器罐设置1/3、2/3、100%的水力旋流器选择装置,以适应生产水流量变化要求;不运行时,能方便地从水力旋流器罐中取出/安装水力旋流器,以适应生产水流量变化要求。该项目水力旋流器在12.2MPa(g)下操作运行,并且除油效率要求达到98.5%,其运行参数不同于低压下的水力旋流器:最佳分流比为6.6%,超出参考文献的5%;入口压力与底流口压力之差达到3MPa,远超国内使用水力旋流器一般控制的0.3MPa;压降比3.9,超过参考文献的1.5-2之间。为类似工程选择合格的水力旋流器提供依据.
  • 摘要:随着对能源的日益渴求,海洋油气资源的开发势在必行.为保证油气开发中,海洋平台操作人员及平台设备安全,平台防火设计十分重要,因此对工作间防火墙舾装及结构设计的讨论具有重要意义.本文以NP1-29为例,通过对工作间防火墙舾装及结构设计的设计过程展开讨论,研究工作间防火墙舾装设计与结构设计的相互关系。防火墙一般由两部分组成,分别为以钢板为主并具有适当的加强筋的结构,和在此结构上铺设耐火保温隔音材料。而防火墙舾装设计工作中主要是防火结构设计,即保证钢围壁和甲板的防火完整性。总之,防火墙结构和舾装作为防火墙重要的组成部分,在设计过程中密不可分,互相关联。需要互相结合,才能提高施工效率,减少施工问题,确保施工进度,从而保证优质高效完成生产任务。
  • 摘要:在海洋石油平台管道系统施工中,经常会出现一些问题而影响施工进度,所以不论是设计阶段还是施工阶段都要及时发现问题解决问题,尽量避免问题的产生,确保平台的顺利投产.文中通过对几个项目的总结,对管道设计和施工中所遇到的技术问题进行分析和探讨,涉及管道碰撞,设备规格尺寸及定位偏差导致管道连接不上,设计过程中没有考虑设备及阀门等的安装、维修和开试车空间,管道材料和等级分界位置,管道支架、高低点等附属件的安装等.总的来说,要把设计和施工紧密的联系起来,使设计工作能更好的服务于施工,不管什么工作都需要大家共同的努力和及时的沟通,这是避免产生问题最直接最容易的方法,同时也是最重要的手段,所以任何时候都不能忽略沟通的作用。这样才能将问题发现在最初阶段,从而减少图纸的升版量,对设计和施工都十分有利。
  • 摘要:海洋石油平台栈桥上管道指的是海上相邻石油平台之间的工艺管道,它多存在于井口平台与中心处理平台或生产平台与火炬平台之间.因为海上平台受风浪影响,平台之间相对位移大且高频率发生,同时受到栈桥钢结构空间的限制,栈桥上管道的应力分析存在一定的特殊性,本文重点介绍了海上栈桥连接管道的应力分析方法.文中对应力分析时位移荷载的输入、工况的选取与合成以及特殊的选择进行了详细的介绍。通过计算结果可以看出:通过校核水压试验工况、持续工况,判断该管道的一次应力符合规范要求;通过校核膨胀工况,判断该管道的一次应力符合规范要求;通过校核偶然工况,判断该工况的偶然应力符合规范要求。需要注意的是:偶然载荷许用应力按照ASME 31.3的要求取的是金属基本许用应力的1.33倍;水压试验许用应力ASME 31.3里要求取屈服强度的100%,但是在ASME 31.1的要求,取试验温度下屈服强度的90%,此处取较保守的90%。该方法对类似大跨度、大位移条件下的硬管连接管道的设计具有一定借鉴意义。
  • 摘要:如今,刚性电缆托架敷设各种电气线路的方法已广为应用.电缆托架由直接支撑电缆的托盘和支撑托盘的刚性支架组成,主要分为托盘式、槽式(封闭式)、梯级式等形式。在电缆敷设工程中用以解决不同用途电缆的分层敷设,解决电缆与管线、结构梁、高大设备之间出现碰撞现象,实现对电缆的保护。此外文中还对其设计和施工中的技术要求以及相关的标准进行介绍。总之,电缆托架在海洋平台的使用改变了原有电缆敷设路径的许多弊端,给工程建设和维护使用带来了极大的便利,并提高了工作效率。本研究可供电气专业人员在海洋石油平台设计与安装电缆托架时做参考.
  • 摘要:大型储罐底板焊接及变形控制是保证储罐整体施工质量的关键环节,采用合理的焊接方法和防变形措施,可以有效地避免应力集中,提高施工质量.文中介绍了一种经实践证明合理、有效的储罐底板焊接方法及防变形措施.该工程中采用了手工+二氧化碳气体保护焊的方法,热输入较小,采用了有效的防变形措施,严格执行焊接工艺规范,严格控制焊接顺序,经焊后实测,底板的局部凹凸度均小于30mm,完全满足了规范要求,使最后的施工质量达到了预期的效果,得到了业主的肯定,为海洋公司海工事业部承建更大的海上石油储罐奠定了基础。
  • 摘要:风力发电作为一种最廉价、无污染的"绿色能源",在国家政策的大力支持下得到了迅速发展.而海上的风力资源更为丰富,近几年我国近海建起了越来越多的风塔.现集团内部市场不景气,海工业务不饱满,为适应新形势,海工事业部拓展领域,积极探索海上风力发电施工,成立了海上风塔项目部,取得了重大突破.而电气施工及试验作为海上风力发电施工中重要组成部分,其施工的合理性、规范性;试验的严密性、可靠性直接影响风力发电电气施工的经济效益.施工流程、施工规范、高低压设备单体调试、系统联体调试是笔者重点研究的对象.通过研究,制订了详细的海上风力发电电气施工方案,分析了施工及试验中的难点、重点,并联系到相关公司参观、学习.这些对今后海上风力发电和平台电气施工及试验将起到重要的指导作用.
  • 摘要:自升式平台作为海上石油开发的关键设备,其桩靴承担海底对平台的支撑力,对平台的稳定就位生产起着关键作用.本文对两种典型的桩靴结构进行有限元精细建模,进行工况划分,分析不同工况下桩靴的结构强度,同时发现对于矩形桩靴存在桩靴结构受力不均,结构较大入泥较浅的情况,对于八边形桩靴存在于土壤接触面积较小,容易产生较大压强,引发穿刺的情况。可以对服役过程中的平台提供技术参考,也可对平台日后维护与修理提供重点维修部位的参考依据。
  • 摘要:随着海洋钻井技术的整体发展,电气传动技术也得到了全面的提升和完善,尤为突出的是电动钻机驱动系统由传统的直流驱动进步为交流变频驱动,并且钻机电负荷容量越来越大.大容量的交流变频电机广泛应用于近些年来我国新建的海洋自升式钻井平台,大大提高了钻井平台的作业效率和平台国际竞争力.交流变频电机以其优越的调速性能和恶劣环境下的高安全性,正在得到越来越多的海洋钻井平台用户的青睐。但是,变频电机在面对谐波时,就显得非常脆弱而易于损害。为了使变频电机发挥其优越的性能,还需要钻井平台为其配备合理的低谐波含量的电源系统,同时选用不会放大电源谐波的变频电缆。
  • 摘要:我国近海区域既是石油开发的主要区域、也是水产养殖的重要地域,水产养殖对于区域水质十分敏感.本文介绍了浅海石油开发生物监测技术及相关实验室评价技术.生物监测常用的技术有单细胞凝胶电泳技术、抗氧化酶测定技术。其主要指标有:过氧化物酶指标;过氧化氢酶活性及活性抑制;生物的细胞遗传学指标。通过监测滩涂贝类细胞DNA损伤变化情况及体内氧化酶酶活性和对不同取样地点水中的细菌种类进行检测,探明石油作业对海区、滩涂生物、环境的影响.对石油开采的区域进行生物监测,查明石油作业是否对周围环境和生物造成影响,为海上石油开发的环评工作提供技术手段.
  • 摘要:控制网络和信息网络是海上油田网络的两个部分,控制网络和信息网络的集成可实现网络间信息与资源的共享,是海上油田信息化和综合自动化的关键.文章介绍了工业控制网络和信息网络的不同,分析了控制网络和信息网络集成的必要性,阐述了工业控制网络和信息网络的集成方式,如采用硬件实现、采用DDE技术实现、采用统一的协议标准实现、采用数据库访问技术实现、采用OPC技术实现等,并对网络互连的实时性、基于Web环境的网页与远程数据库连接、网络安全等问题展开讨论.总之,海上油田综合性网络由控制网络与信息网络相互集成而来,可实现油田网络问信息与资源的共享,可进一步提高海上油田信息化和综合自动化水平,实现油田生产和管理的高效率、高效益、高柔性。
  • 摘要:文中将网络技术应用到海洋工程船舶特种设备的故障诊断领域,提出基于VPN远程故障诊断的系统方案.整个远程故障诊断系统由起重机内部的监测系统和陆地远程诊断系统两个子系统组成,建立在由起重机内部局域网、海事卫星、因特网和远程设备厂商局域网组成的网络平台上。该系统实现了船舶起重机内部监测、与船舶卫星通讯系统的连接远程诊断等。该远程诊断系统运行稳定可靠,为工程船舶的生产运行及设备维护管理提供了切实的保障,并且存储的设备信息及资料,也为以后的设备故障分析,维修经验总结及技术人员培训提供了坚实的数据支持。
  • 摘要:文中针对埕北古7气井产能规模、油气物性及埕岛油田集输系统情况,从系统适应性、集输路由等方面分析论证,优选集输方案,确定技术可行、管理方便、投资经济的海工开发配套方案.通过对埕北古7气井可以依托的埕岛油田已建集输系统剩余能力的量化分析,可见埕北古7进入中心二号增压后上岸或者进入埕北30A与含水原油混输上岸在技术上都是可行的。因此综合考虑提高气井产量、节省工程投资、减少海上施工工程量、改善海五联设备运 行状况等因素,推荐埕北古5气井依托埕北30A进行开发,油气混输上岸进入海五联合站分离,天然气增压后进入孤岛天然气预处理站处理。
  • 摘要:东南亚地区是世界重要的具有海洋油气开发潜力的地区之一,勘探结果表明,东南亚海底大陆架油气资源储量丰富.据估计,南中国海海底埋藏着30~50亿吨石油资源.在陆地油气资源日益减少的情况下,东南亚国家已把石油开采转入海底大陆架.近年来,东南亚国家的油气勘探和开采正加紧向南沙及其毗邻海域纵深地带发展.2005~2006年,东南亚地区相继发现了一批大型油田,其中印度尼西亚和马来西亚占新发现油田的一半以上.2006年,东南亚地区共发现了约30处新油气田,新增石油储量3亿桶和天然气储量10万亿立方英尺.而目前由于我国与东南亚各国的海洋石油勘探开发还处于起步阶段,因此对东南亚海洋工程现状的调研及前景分析对于我国进入东南亚海洋石油市场具有深远的意义.从目前来看,虽然东南亚的海洋石油开采在全球所占的份额还很小,但已经显示了其不可估量的潜力。目前,东南亚已经开发或正在开发海上油气田主要分布在浅海,未来东南亚地区有希望获得更多的深海油气发现,并完成更多的新开发项目。预计在不远的将来,东南亚的海上油气勘探开发将在世界海上油气领域占据重要地位。
  • 摘要:进行海上油气开发的平台结构,很可能会受到船舶的意外碰撞,在分析船舶意外碰撞对平台结构的影响时,关键是确定碰撞荷载的大小.实际中,由于碰撞的偶然性,其碰撞荷载很难具体量测。碰撞荷载的研究计算可以根据能量的吸收方式进行分析的,不同的能量吸收方式,会有不同的碰撞荷载确定方法。本文介绍了船舶碰撞荷载的确定方法,并重点阐述了两种应用较为广泛的计算方法,同时举例说明了它们的适用范围.在实际设计中应根据不同的碰撞位置,选择适当的计算方法,当很难确定某一种方法更合适时,如一般水深的平台,可进行分析和计算比较,来选择合理的碰撞荷载确定方法。当船舶意外碰撞时,可能会对平台结构局部产生明显的破坏作用,在设计时要充分考虑局部破坏(如某个撑杆的破坏)对整个平台强度的影响,因为局部杆件的破坏会使得平台受力重新分配。平台在实际中受到船舶的意外碰撞后,应进行安全技术检测,对碰撞后的平台进行强度验证,保证平台的安全,详细做法可参考相关安全规范要求。
  • 摘要:随着渤海湾滩海石油勘探开发进度的加快,寻求一种能适应直井、大斜度井、水平井、酸化压裂措施井等不同井况下高效率、快节奏的排液工艺技术显得尤为重要.连续油管液氮气(氮气)举排液工艺技术是利用连续油管与液氮泵(罐)或现场制氮设备相配合,形成快速返排工艺技术的整套配合.经渤海湾滩海油(气)井现场应用,取得良好效果.该工艺技术具有适应性强、排液速度快、施工安全、可控制排液深度等优点.
  • 摘要:辽河滩海月东油田是在海上开发的稠油油田,位于辽宁省盘锦市西南40km的浅海地区,原油黏度较高,出砂较重.本文针对月东油田储层特征、完井方式进行分析,对防砂方式进行筛选研究,确定出弹性筛管防砂技术是适宜于海上月东稠油开采的防砂方式,并通过弹性筛管室内计算、优化和实验分析得出,对于月东油田来讲,如设计的筛管挡砂粒径较小,生产后出现堵塞的风险性是很大的,因此,根据粒度分析结果,并结合月东油田储层物性的实际情况,推荐确定东营组弹性筛管挡砂粒径为0.25mm;馆陶组弹性筛管挡砂粒径为0.20mm。本研究为辽河海上稠油油田防砂工艺实施提供技术支持.
  • 摘要:海上油田钻修井作业时,对不同的工序需要重新配置不同的工作液,但由于受平台作业场地等条件的限制,海上作业平台上的储存设施是有限的,每次新工序都要清、倒罐体等,既繁琐又耗时;从保护油气层角度和施工作业的需求出发,辽河油田钻采院通过大量的室内研究,研制出了适合辽河海上储层地质特点的无固相多功能一体化完井工作液.经过室内实验,确定两种密度类型的无固相多功能一体化完井液配方,其性能参数基本相同,差别在于密度控制范围,Na盐体系1.0-1.2g/cm3,Ca盐1.2~1.4g/cm3,其密度通过无机盐的加入量来调节。两种密度类型的多功能完井液添加适量的缓蚀剂后,会对管材起到很好的防腐蚀作用,其性能指标符合工作环境的要求。腐蚀速率值还可以同通过缓蚀剂的加入量进一步调整。体系中加入杀菌剂是防止体系中的聚合物成分在长时间高温状态下受水中细菌干扰,发生变质,使工作液性能下降。从环保角度考虑,选用季铵盐类杀菌剂通过毒性评价表明,杀菌剂毒性低,对海洋环境不会造成污染,可以在现场使用。一体化完井工作液的黏度主要靠加入的大分子聚合物来调节,黏度值在20-50mPa.s之间,可有效携带岩屑,可在洗井、冲砂时使用。现场应用的无固相多功能完井液具有安全环保、对储层无伤害、配方合理、性能优良、节省施工周期,已在辽河海上油田开发中实际应用27井次,适合海上大面积推广应用。
  • 摘要:目前辽河海上葵东油田探井试采主要采用单井或小型井组平台生产,采用7in套管完井,电泵管柱多层合采.由于葵东油田油井油、气、水关系复杂,层间矛盾突出,边、底水活跃,多层合采,边水锥进造成油井水淹,因此,该区块有必要考虑分采.本文根据生产实际,分析了开展分采技术的必要性,并充分考虑该油田油藏特点、海工装备等具体情况,提出7in套管井分采技术方案:动管柱底部分采技术方案,技术成熟,井下设备及工具容易配套,但需大型作业船只配合施工;不动管柱“Y”型管柱分采方案,井下管柱结构复杂,施工有一定难度和风险,一次下人,后续调层作业不需要起下管柱,技术优势明显,鉴于辽河海上平台初期不具备管柱起下作业条件,重点推荐该方案。 国内海上开发井基本采用9 5/8in套管完井,虽然增加钻井成本、延长钻井作业周期,但降低后续采油工程技术难度,尤其对于辽河海上油田缺少自己的修井作业装备的现实情况,可大大减少后续采油作业成本。因此建议辽河海上油田以后钻井采用9 5/8in套管完井。
  • 摘要:旋转导向闭环钻井是一项系统工程,需由钻井、地质、测井、油藏及录井等各方面共同参与,联合解决.AutoTrak旋转导向闭环钻井系统集钻井及随钻测井等工具于一体,可以在钻柱旋转的状态下对井眼轨迹进行任何角度的导向控制,在赵东平台的现场应用中取得了显著的效果,钻井效率较其它钻井方法有大幅提高.本文详细介绍了AutoTrak的历史背景、系统总体结构及工作原理等,阐述了其在赵东平台的应用,并对应用效果做了说明.Baker Hughes Inteq公司AutoTrak旋转导向闭环钻井系统具有在旋转钻进时连续导向的能力,可以提高井眼的清洁度和机械钻速,减少压差卡钻;另外,还具有井眼轨迹自动控制的能力,从而提高井眼轨迹的平滑度,降低扭矩和摩阻,也就相应地增加了水平井的延伸能力。AutoTrak以其精确的轨迹控制精度和完善的地质导向技术为特点,就防碰绕障和油层识别等方面在赵东平台丛式井组施工中得到了成功应用,非常适用于高开发难度的特殊油藏的开发方案设计和导向钻井作业。鉴于AutoTrak在国内外市场得到了广泛的应用,目前我国也正在研制开发类似这种的旋转导向钻井系统。认识、了解和掌握旋转导向系统的结构、功能以及工作原理等是用好及开发这种高新技术工具系统的前提和基础。
  • 摘要:随着海上深井数量的增加,深井上部大井眼段钻井速度慢的问题日益突出.文中在系统分析了大井眼段中普遍存在的钻井问题的基础上,指出当前深井大井眼钻井技术的根本问题,是钻井工具、钻头、钻井装备与大井眼的工艺要求不相适应.在软地层中主要表现为:沿途水力损失很大,水功率利用率极低,导致井底水功率很低,井底和钻头清洗不良,影响机械钻速.在致密地层和砾石层中主要表现为:钻压不足,导致机械破岩能量明显不足,同时大尺寸钻头结构设计不合理,破岩效率低.文中提出了解决深井大井眼钻井问题的具体措施:采用大尺寸钻杆和钻铤,提高水力能量和机械能量;改进大尺寸钻头齿面结构和水力结构,完善钻头系列;发展大井眼井下动力钻井工具提高钻速;强化钻井装备配套,加强固控管理、改善钻井液流变性能;在适应地层中推广使用金刚石类钻头。对提高深井钻井速度具有一定的指导意义.
  • 摘要:本文详细论述了一种混凝土加重涂层涂敷的新方法-离心灌浆法,首次融合预应力、离心工艺和灌浆三种技术用于制造海底管道混凝土加重层,工艺简单易行,造价较低,是一项具有自主知识产权的新技术.本文介绍了离心成型预制工艺、加重涂层混凝土材料开发、加重混凝土管灌浆和加重混凝土管性能检测等内容.研究证明预应力离心成型技术密实度、强度较喷射法高,耐久性好,重量和外观尺寸能更精确得到控制;配筋施加的预压应力,减小了裂缝宽度,提高了混凝土加重层的抗裂性.该研究成果获得3项国家专利,通过了集团公司科技发展部组织的验收.
  • 摘要:管道内水击的破坏,会引起流体泄漏、管件接头破损爆裂和断开,严重影响了运输安全、可靠、经济的运行,在设计上考虑水击作用的影响是很有必要的.本文利用管网流体计算与分析软件PIPENET,针对某气田凝析液外输系统进行水力计算与水击分析,研究消除水击的设计方案.通过稳态工况模拟,确定了泵出口的压力高高开关的设定值为11.5barg、控制海底管道终端管汇下游的水下切断阀(SBV)的压力高高开关的设定值为8barg、单点浮筒上的PSV阀门的设定压力为llbarg;通过对非正常工况的模拟,确定了SBV阀门的关闭时间为25s,并验证了各个控制点的压力设定值设置是合理的。通过分析从设计方面提出有效的预防措施,降低水击破坏的影响程度,提高管道运输的可靠性.
  • 摘要:海底管道作为海洋石油油气输送的主要方式,由于海洋环境和输送参数的变化,海底管道常出现悬空段,而悬空段是最容易失稳破坏的管段,其安全性直接影响海洋环境和人民的生命财产安全.本文在对悬空管道基本载荷分析的基础上,把一次性冲击下的最大载荷加在悬空管道上,然后采取静态分析,考虑了悬空管道两端埋设段的管道变形,建立悬空段力学分析模型并求解,计算悬空管道的最大相当应力,判断是否在应力允许范围内。可用此法校核一次性最大波浪、海流载荷下悬空管道的稳定性,对海底管道的安全、生产参数优化和调整具有重要的指导意义。
  • 摘要:小井眼侧钻技术作为油气田开发后期,降低钻井成本,挖掘剩余油气潜力的一种重要手段,越来越多地得到国内、外石油工业界的重视.应用超深小井眼侧钻技术能利用老井筒开发新油层,大幅度降低钻井综合成本,提高原油产量,对于开发低渗透油田、老井加深或重钻具有重大的意义.文中系统的介绍了超深难钻地层小井眼侧钻难点和优化侧钻施工技术,并通过NP283井的施工实践更进一步做了阐述.研究表明:超深难钻地层小井眼侧钻技术是对常规侧钻井技术的补充和完善,为有效钻探油气资源,挖掘剩余潜能,降低施工风险提供了一条新途径;优良的钻井液体系是保证井下安全,提高侧钻成功率的基础;考虑到钻具的柔性,井径的不规则性,固井质量和深部地层的岩石可钻性,超深难钻地层小井眼侧钻井侧钻工具的侧钻能力选择比常规侧钻井大0.3—0.5倍;切削效果好的短保径侧钻头有利于有效的切削地层,能防止溜钻和送钻不均造成滑回老眼的事故并提高侧钻成功率;对下部钻具进行力学分析、试验研究、在现场应用的基础上,建立小井眼钻具通过能力和马达造斜率判断方法,能够综合考虑钻具几何变形、强度、摩擦阻力和钻头套管接触力,既满足侧钻顺利施工,又能确保后续钻井和采油作业的需要;侧钻时要对钻进参数进行优化,选择好侧钻点,控制好钻进时的参数,不求快,但求稳求侧钻的效果,钻1m,保1m,确保侧钻成功;超深难钻地层小井眼侧钻井事故发生几率高,处理难度大,做好预防工作意义重大。及时采取有效措施加以预防就能避免事故的发生,切实达到侧钻小井眼挖潜增效的目的。
  • 摘要:海上大跨度下返跨隔联作测试技术是利用双封隔器大跨度封堵已射开油气层,对目的层进行射孔测试的技术,它实现了下返跨隔、油管传输负压射孔、地层测试、排液等多项技术的研究与现场应用,解决了试油井无法任意选层射孔测试的难题,能够缩短试油周期,提高施工效率.通过在HN24-1井的现场应用,效果良好.
  • 摘要:天然气水合物是天然气中的小分子烃与水在一定的压力和温度下形成的结晶笼状固态化合物.海底输气管道所处环境温度较低,且输送压力一般较高,管道内易形成水合物.水合物可能导致海底管道以及设备的堵塞,对海底管道的安全运行造成严重影响.本文概述了管道水合物形成机理和条件,以及目前水合物的防治和消除方法.天然气水合物的生成必须具备三个重要条件:天然气中有水的存在;有足够的压力;有足够低的温度。海底输气管道所处环境温度较低,且输送压力一般较高,管道内易形成水合物,水合物可能导致海底管道以及设备的堵塞。可以从控制水合物生成的三个重要条件上采取措施,如天然气脱水、改善管道运行的工况(如温度、压力等)、添加各种抑制剂,以有效地防止天然气水合物生成。已形成水合物的输气管线及生产装置,可用温度控制法、压力控制法,以及加药法来处理形成的堵塞。
  • 摘要:文中以某型自升式平台齿条锁紧装置为例,介绍了该型齿条锁紧装置的结构型式和工作流程,建立精细ANSYS有限元分析模型,讨论齿条锁紧装置结构分析的工况,并对分析工况的计算结果进行了对比分析,归纳总结出齿条锁紧装置齿条受力的规律:最大应力出现在桩腿齿条根部位置,因此对于在役移动平台桩腿的检测,要重点检测这些高应力区域是否存在裂纹或损坏;桩腿齿条承受荷载的分布是不均匀的。一般来讲,对于单个锁紧齿条,锁紧齿条承受荷载由上向下依次递减,上面的齿条受力较大,下面的齿条受力最小。这从侧面印证对锁紧齿条数进行优化的必要性。从定性上讲,锁紧齿数越多,单齿受力越小,结构也越安全,但增加锁紧齿数会增加成本和结构空间,因此,有必要分析各齿的受力,对锁紧齿条数进行优化,从而确保结构的安全性和经济性。此分析实例对于自升式钻井平台齿条锁紧装置的设计选型和结构校核具有一定的借鉴意见.
  • 摘要:吊机厂商对海上起重设施的设计参数及规格互不相同,海洋工程公司对起重船的功能同样各有要求.合理的选取吊机的型式可节约投资,提高船舶的作业效率.本文以中油海101船为例,从吊机的性能及吊机对船舶总布置和船体性能的影响进行分析研究.结果表明:吊机选取不是简单的参数比较,应理解吊机参数的来源,掌握船舶的使用目的,合理选取对船舶作业有利的吊机;吊机对于起重船本身的性能影响较大,船舶性能也应在考虑之内;若吊机的吊重、吊高、吊距及重量、重心变化较大还应对船舶的稳性、耐波性、定位锚系泊力等进行校核。中油海101船为起重铺管船,装载工况较多,铺管及调遣能包含较多的装载工况,吊机吊重工况对于本船的稳性、耐波性、及定位锚系泊力来说不是极限工况,且对中油海101船影响不大,可不做校核。吊机属于大型设备,对总布置及其他设备影响较大,应对综合考虑,优化选择。文中提到的吊机参数为满足船舶使用最基本的参数。在满足基本使用条件的基础上可综合考虑吊机厂商的业绩、生产能力,吊机的控制系统、电气系统、报警系统,吊机价格、生产周期等方面的内容,进行合理选型。
  • 摘要:碳钢的焊接过程往往伴随着相变的发生,由相变引起的体积变化将会影响应力和应变的历程.本论文以Q345钢的焊接为例,采用有限元模拟来研究固态相变对焊接残余应力的影响.通过设置不同温度时热应变的值将相变引起的体积变化等效为热应变.模拟包括考虑相变和不考虑相变两种情况.通过结果可以看到,在两种模拟中焊缝区纵向应力的分布趋势基本相同.但是在不考虑相变的模拟中,在焊缝区和热影响区存在很大的应力,最大值可达427MPa.对于横向应力,相变不仅影响应力的值,并且改变了焊缝中间部分应力的方向.同时用X射线法测量了焊接残余应力.考虑相变的模拟结果与实验结果吻合得较好.因此可以得出结论焊接过程中相变对残余应力的分布具有显著的影响,在有限元的模拟焊接过程中是不能忽略的.
  • 摘要:海洋工程活动在全球日渐频繁,用于海上吊装大型海工结构的海洋重工装备-浮式起重机在海洋工程海上安装、施工过程中往往是不可或缺的.本文基于某海上油田开发的大型海工结构海上安装的工程实例对该工程的安装设计方案及大型浮吊的吊装性能进行了研究,结合浮吊、驳船的就位布置及海上结构物的安装布置,对影响浮吊吊装的关键参数如浮吊类型、吊装方式、就位布置、吊臂工作半径、浮吊吊重曲线,最大吊高曲线等进行综合评估,以判断安装设计方案的可行性和所选浮吊在安装工程中的可实施性,并推荐最优方案。
  • 摘要:月东油田热媒系统在调试期间发生两次运行事故,造成热媒介质泄露、金属软管损坏、调试工作延迟.文中通过对金属软管质量、工艺设计、运行状况等方面进行分析,查找运行事故发生原因。结果表明:第一次事故的发生是焊缝质量不合格,导致金属软管在温度-拉应力和盐腐蚀的共同作用下发生渗漏,第二次事故的发生是运行时管线憋压,导致金属软管被拉弯并破裂.在此基础上提出相应的改进和预防措施:做好金属软管的使用与维护,是保证热媒系统安全运行的必要条件,工作人员必须加以注意。A1栈桥至A人工岛处的金属软管位于A人工岛边缘,冬季风浪大,金属软管上面极易结冰,周围没有围油措施,一旦发生泄漏,极易造成海洋污染,破坏海洋环境,因此中控室要加强对该处的监控,经常进行安全检查。当金属软管工作到下极限位置或使用3—5年时,须对软管进行换新。
  • 摘要:我国浅海采油主要借助于海洋固定平台,平台强度直接关系着工作人员的生命安全.平台的倾覆或倒塌均可能导致工作人员的伤亡和海洋环境的污染,给国家经济和社会的发展带来不利的影响.桩腿是承受海洋平台重量的重要支撑部分,桩腿强度是否满足规范要求对平台的安全有着重要的现实意义.本文以埕岛油田某中心平台为例,利用专用于海洋结构工程的静动力结构分析系统的国际先进软件,计算分析和比较灌浆桩腿和非灌浆桩腿强度和节点位移,探讨其对平台安全的影响。研究结果表明:在相同工况下,比较相同节点在是否为灌浆形式下的位移,可见非灌浆桩腿的节点位移较灌浆桩腿的节点位移大30%—80%;在相同工况下,比较在该工况中所有节点中产生最大位移节点的变形量,非灌浆桩腿在每种工况最大节点位移上均大于灌浆桩腿,且变形量较大集中出现在桩腿部位,灌浆桩腿最大节点位移出现在上部模块,且数值较小,较为安全;比较灌浆桩腿和非灌浆桩腿桩腿部分所受的应力大小,灌浆桩腿所受应力略小于非灌浆桩腿,其作用并不明显;采用灌浆桩腿形式可以有效的防止平台的震动,在减小震动幅度上灌浆桩腿有着非灌浆桩腿无法比拟的优势;当非灌浆桩腿固定平台产生较大震动影响作业或生活的情况下,可以考虑对桩腿灌浆,控制震动的幅度;当单桩冰力达到3000kN时,生产平台结构出现过大应力值,单集中于H12和H24两组构件中,且H24构件组最大UC值为0.81,所以只需要提高H12组中构件的强度,即-7Om和-12.2m之间的φ500×16的水平斜拉筋便可以抵御单桩为3000kN的冰载荷,使得生产平台整体强度达到一个新的层面。
  • 摘要:鉴于SACS计算结果的不直观性,借助于ABAQUS软件的后处理功能,本文介绍了所开发的基于ABAQUS的导管架滑移下水姿态接口程序及导管架力响应接口程序.对程序的主要模块的设计及其功能进行了介绍.滑移下水姿态接口程序主要有几个模块构成:JAKCET模块,BARGE模块,Phases motions模块,Barge_location模块,CS模块及MAIN主程序。所完成的程序能够以动画云图等形式动态显示导管架滑移下水整个过程。力响应接口程序核心是由main build主程序模块、MembersReport模块、jacket模块以及readSacsFile模块构成。能够给出导管架的轴向应力、剪切应力、总应力等响应值。转换后结果与SACS计算结果完全一致。这对于导管架设计中发现实际问题具有非常大的帮助.
  • 摘要:本文采用了风机疲劳应力谱和波浪疲劳应力谱叠加的频域分析方法,对海上风机支撑结构进行疲劳设计,并以某一单立柱三桩的海上风机支撑结构为例,计算了关键位置的疲劳损伤,与时域分析结果吻合良好.本文提供分析方法对海上风机支撑结构设计人员具有一定的指导意义.
  • 摘要:导管架及组块长距离运输的船舶安全性评估,包括拖航稳性、总纵强度和运动性能评估,它们是海洋平台安装设计的重要内容之一.本文以南海荔湾项目为背景实例,通过对"海洋石油229"驳船运输大型导管架及组块到指定安装海域的拖航稳性、总纵强度和运动性能分析,对驳船安全性能进行了评估论证.通过计算分析得到如下结论:在南海荔湾项目大型组块和导管架的稳性、总纵强度和运动性能等分析计算之后,其结果表明改造之后“海洋石油229”可满足施工要求;对比导管架拖航与组块拖航,组块作用于运输船舶更趋于向下的集中载荷,具有更大的横摇角以及横摇加速度,使得组块拖航具有更大的危险性。在此基础上提出如下建议:在前期研究阶段,需提前锁定所选中的运输船舶资源,尤其对于平台组块重量达到目标运输船舶的临界装载能力或者使用老龄化运输船舶,可能会面临目标船舶加强的改造设计;在前期研究中,快速评价运输船舶运输导管架及平台组块的稳性,将有利于项目的前行,尤其对于大型导管架及平台组块运输可行性的预先判断,其结果显得尤为重要;对于老龄化或者需要改造的运输船舶,总纵强度将是一个至关重要的因素;当船舶稳性不满足要求时,必须对运输船舶进行改造,可以考虑增加浮箱来提高稳性;当总纵强度不满足要求时,可采用换板或者增加纵骨等方法来提高船舶横剖面模数以提高总纵强度的方法。
  • 摘要:文中介绍三维设计的特点和流程,并总结其在埕岛油田海洋平台设计中的应用经验。通过三维设计在埕岛油田海洋平台设计中的应用,平台陆地预制率大大提高,平台建造投产时间明显缩短,更有效减少了结构件、设备、管线及桥架等设计元素之间的碰撞,提高了设计准确度,得到了业主的好评,逐渐积累了较为丰富的经验。此外还对三维设计的发展前景进行了展望.随着设计人员对三维设计软件要求的不断提高和信息技术的快速发展,以PDS为代表的第一代三维设计软件逐渐开始显现出不足。为了改进第一代三维设计软件的不足,INTER GRAPH公司开发了第二代三维设计软件Smart Plant 3D。该软件的优点突出表现在以下几个方面:接口丰富,拓宽了联合设计的覆盖面;软件平台更为开放;操作界面更人性化、简易化,提高设计效率明显;数据库修改和维护更容易。
  • 摘要:水下生产系统动态脐带缆是水下生产系统油气开发中的重要工程设施.在使用过程中,动态脐带缆所受到的荷载形式通常为拉伸弯曲荷载组合.本文对动态钢管脐带缆应用中的常见工况荷载进行了分析.对脐带缆中钢管在拉伸、弯曲、内压作用下的钢管应力分析方法进行了讨论.并在钢管应力分析的基础上,根据Mises应力准则对动态脐带缆中钢管在拉伸-弯曲荷载作用下的极限承载能力进行了分析,给出了动态脐带缆拉伸-弯曲承载能力曲线分析方法.
  • 摘要:在使用INtools软件进行海洋石油仪表工程设计的过程中,INtools具有很多优势,例如可以保证数据的统一性,可以同一些中控系统的厂家留有接口等,同时在仪表设计的过程中包含了原始工艺操作条件,报警设定值,关断设定值,仪表的测量范围等生产管理的基础数据,这些数据都可以通过INtools软件进行浏览和管理.INtools软件系统的应用大大提高了海洋石油平台仪表专业的设计效率;同时对于海洋石油平台的业主,INtools可以用作仪表的管理软件,对石油平台的运行、维护及其后续的改造有着重大的作用。在2005年霍尼韦尔和Intergraph签署合作协议:确定在INtools的基础上将霍尼韦尔的自动化项目工程进行标准化,从而在项目实施和长期维护方面为客户节约成本。CITRIX软件在赛科项目上实现了INtools的远程操作和管理。相信随着INtools软件的不断应用和开发,功能将会更加强大。
  • 摘要:本文以NP1-29和某油田项目设备建模为例,详细介绍了PDMS设备建模在海洋平台中的应用情况,总结介绍了一些在PDMS软件中设备模板创建的方法和经验.目前在PDMS中进行设备建模的方法一般有使用基本设备模板创建设备、使用参数化设备模板创建设备、“搭积木”方式创建设备模板、读取宏文件方式创建设备模板这4种。此外还对目前PDMS设备模板创建过程中存在的一些问题进行了分析,并探讨了一下其应用前景.通过在NP1-29和某油田项目中的应用表明,基于PDMS的三维设计能够促进专业协同,大幅提高设计效率。尤其是在设备模板应用到设备建模过程中以后,大大降低了设备建模人员的工作量,从而取得良好的应用效果。
  • 摘要:多相分离是油气集输中非常关键的环节.多分岔管路作为一种新型管式分离部件已经在国内外油田上得到了初步的应用,与传统的分离设备相比具有分离效率高、体积紧凑、压降损失小等优点.本文采用VOF模型中的PLIC方法对分岔管路内的油水相界面进行了数值重构,计算中考虑了混合流速、相含率、流量配比 和布置方式的影响.计算发现,油相在分岔接头和分支管路内发生了明显的拉伸、破碎和变形等现象,在较低的混合流速和相含率情况下油水两相可以得到更为有效的分离,流量配比是影响相分布的最重要的运行参数,这些结论对于多分岔管路这种新型管式油水分离设备的结构优化和现场应用具有重要的意义.
  • 摘要:本文介绍了运用于大港油田埕海2-2人工岛的新型消防取水结构.该新型消防取水结构由集水井及集水箱涵构成,集水井上部安装消防水泵及阀门结构.该新型消防取水结构设置在人工岛南侧围埝结构中,消防用水取自通过集水箱涵汇入集水井中的海水.因此,该取水结构既不占用人工岛有效使用面积又满足了消防用水需求.这种新型消防取水结构经济合理、安全可靠、便于施工、满足使用需求,具有明显的经济优势.
  • 摘要:本文以大港油田埕海三区平台为设计依托,提出了桩基混凝土平台结构型式,对桩基混凝土平台总体结构设计进行了研究。由于海上施工的特点所限,所以可以考虑多平台型式。各个平台应按功能合理分配,可以将平台分为采油平台、储油平台、生活平台等;平台间通过栈桥进行连接。根据各平台所受载荷,分别对各子平台进行设计,以保证安全、满足功能为要求,使平台结构达到优化。同时根据环境载荷的特点对平台的分布、方位进行分析考虑,对于承受环境载荷大的位置进行加强。文中所提出的设计思想、设计中所采用的方法及计算分析所得出的结论,对桩基混凝土平台的设计具有一定的指导意义.
  • 摘要:发电机是电力系统的心脏,其安全稳定运行是海上油气田开发的前提和保障.本文通过分析海上油气田开发工程电力系统的运行特点,总结了发电机保护的目的和要求,对海洋工程电力系统常用保护继电器的种类及主要用途进行了列表说明,分析了海上油气田开发工程中发电机的继电保护方法,主要有:过载保护、外部短路保护、内部短路保护、逆功率保护、欠电压保护、过电压保护、失磁保护和自动卸载等。提出了发电机继电保护系统的设计方案,确保系统的可靠性、选择性、灵活性和速动性要求。
  • 摘要:中国石油集团海洋工程有限公司工程设计院为申请压力容器设计资质,从2010年开始了压力容器试设计项目.笔者作为机械设计人员参与了该项目,主要负责设计的设备是25.0-400X1000井口加药罐.本文从该单体设计过程出发,通过对其功能、设计参数、材料、焊接、热处理、无损检测等方面具体情况加以分析、设计、计算,最终完成了加药罐的试设计工作.在设计过程中,采用了SW6软件对设计过程进行了设计、校对,并出具计算书。同时,按照新容规的要求,为本设备编制了风险评估报告。本次试设计是完全按照压力容器相关法规、标准完成的设计项目,加深了设计人员对压力容器设计过程的理解。该25.0-400X1000井口加药罐作为设计单体顺利通过了单位压力容器设计资质申请答辩考核。
  • 摘要:系统调试是海洋平台设计与设备安装工作的延续,顺利完成系统调试,及时有效地分析解决出现的问题,将为海洋平台建成后在较短时间内取得经济效益提供保障.本文以冀东NP1-29平台项目系统水循环调试为典型案例,概括了调试目的及原则,描述并分析了调试内容,针对出现的问题进行分析,如调试过程中,开排泵前后压差较大,且压力不稳定;井口管汇压力表显示远低于调试设计压力;流程中的部分压力和温度信号没有在中控系统反馈;调试过程中,一台闭排泵运转不正常,出口压力达不到设计要求,并且泵体温度很高等,并给出了合理化建议:应该事先将单体设备逐一对照调试工艺P&ID检查,并进行单机的有效功能调试。为整体系统顺利调试奠定基础。并且科学严密的调试组织机构会为有序的调试过程提供强有力的保证。通过对冀东NP1-29平台工艺系统水循环调试,平台上计量加热器、多相流量计、生产加热器、闭排罐、闭排泵、开排罐和开排泵等设备均能满足设计要求,整个系统运行正常、稳定,工艺参数满足设计要求,已通过相关部门验收。为海洋平台的总承包工作提供了参考和借鉴.
  • 摘要:电伴热在海洋石油工程中已得到广泛的应用.本文简要介绍了海洋石油平台伴热系统的组成,伴热带的概念、分类、各自特点、选择方法以及应用等.电伴热带是一种发热元件,外形很像普通的电缆,本文中所选用的自限式电伴热带,其发热量与自身温度成反比,即温度越高,发热量越小,当温度升到一定值时,就会达到热平衡而不再升温,从而达到了预期的目的。纵观海上平台使用的电伴热的情况多为自限式电伴热带。此外还提出几点在安装维护中需注意的事项:伴热带安装应在管路安装结束后,并经水压试验检查合格后再进行安装;伴热带放线时应严禁打折或在地上拖;伴热带一般要安装在管路下半方,用铝箔胶带粘贴在管道上;保温材料必须干燥;必须对电伴热带进行定期检查等.
  • 摘要:管道支吊架的选用是管道设计的重要工作之一.本文结合不同类型的管支架形式在冀东NP1-29井组海上平台项目以及某油田项目中的应用情况,阐述了管道支架的各种类型,并对在安装过程中应遵循的原则和安装位置设置进行介绍.同时本文还介绍了在海洋平台设计过程中在不同工况条件以及管道生根条件下如何选用合适的管支架.此外本文还分析了在管支架选用过程中应注意的问题:优先选用标准的及通用的支吊架,并且应多选择普通支吊架,尽量节省弹簧支吊架;材料选用应符合工作环境要求;型式应符合管道布置和管道柔性计算要求,选择有效的管道支吊架装置支吊架选型还应注意支吊架自重的影响;应注意管道振动控制管道在动荷载作用下,会产生不同程度的摆动、振动等。以期达到满足工程应用的要求.
  • 摘要:海洋石油生产平台远离陆地,对平台安全性要求比较高.平台上管道布置局部密集,整体上却又呈现分散布置的特点,另外烃类介质管道多.管道分散布置的特点,给管道的安全管理带来很大困难.这一点不同与机械设备,机械设备尺寸、安装位置固定,易于管理.根据资料显示,许多海上油田安全事故的源头是管道泄漏或破裂.综合前述特点,对于平台上的管道,在设计阶段就应将安全性放在第一位.良好的管道设计是确保管道安全的最关键因素.本文将从配管设计的材料选择、管道布置等方面,结合各项目中遇到的一些实际问题,分析如何在配管设计中有效消除各类潜在安全风险:管道的布置应防止发生管道被冻导致的堵塞现象;管道布置应避免受到海冰、波浪、外部船只或设备的冲刷或撞击;输送含烃类介质的管道,除非必须管道布置时严禁布置在或穿过安全区;可燃气体放空管道的末端应按照工艺的要求排放到指定的区域;除非必须,管道应尽量避免穿防火墙等.
  • 摘要:供电系统的安全可靠运行是工业生产顺利进行的保证.一般中大型钢结构建造基地每年要有数万或数十万吨的钢材加工能力,基地整体占地面积大,用电区域广,所配置生产设备设施也有其特殊性,对电气系统配套提出了一定要求.本文在钢结构建造基地电气系统工程相关配套选择上做了简要的论述和分析.钢结构建造基地电气系统一般由主变电站、分变电所、箱站、变压器、配电系统、直流电源、电容补偿、高压软起动柜、保护控制系统、测量仪表以及其他附属设施组成。由于钢结构建造基地用电集中且分散,应灵活配置些移动性、可靠性强的电源点数量;大型用电设备配置情况明确,必要时可制定具体系统网络配电图标识;对电气设备设施进行必要的安全保护,避开大型钢构件或重载车辆区,以免发生不必要的损失;变电站部分设备(如柜内照明、显示仪表、传感器等)需外接电源,应在购置设备后及时确认,以免后期安装调试带来麻烦。正常生产作业中,合理调度电气系统运行方式以达到经济运行、节能减排的目的。
  • 摘要:本文主要阐述了渤海湾地区各油田在油气勘探开发过程中浅滩海油气井由于多种因素形成的安全隐患井,为了确保通航、港口建设、渔业养殖、海洋环境保护等多方面的安全所采取的隐患并治理.列举了各隐患井的种类以及处理方式,对目前隐患井治理过程中所涉及到的现有技术进行了比较并展望了提高隐患井治理的关键技术:在钻完井过程中应优化井深结构设计,确保固井质量,严把钻完井现场监督和验收;试油井作业结束后应对射孔层进行封堵,在靠近最上面的生产层打水泥塞封堵,对无价值的井及时进行永久弃井;对生产井应避免单井口,周围增加保护桩和抗冰桩,防止井口被海冰推倒;优化隔水管设计,使隔水管接箍避开泥面位置;对隐患井治理过程中涉及的关键技术进行系统研究,形成成熟技术;尽快编制隐患井治理安全操作规程和行业标准。
  • 摘要:自升式平台是一种机动、高效、作业稳定的海洋平台,被广泛应用于海上石油和天然气勘探.桩靴的承载力是否满足插拔桩要求,是工程实际中非常关心的问题.本文以某自升式平台的桩靴为研究对象,利用经典土力学理论和有限元数值模拟,对其基础承载力进行研究,通过分析两种算法的计算结果,桩靴满足插拔桩需要,不会发生侧向滑移.
  • 摘要:本文以中油海9号平台为例,对平台作业和桩腿接长改造方案和具体实施进行了介绍.桁架式桩腿的9/10号钻井平台虽然设计可以满足300英尺的水深作业要求,但在建造过程中只安装了满足250英尺水深的桩腿,其他的桩腿部分公司将根据市场发展情况,再进行决策是否安装到位。为保障集团公司渤海湾勘探开发的需要,因此决定启动中油海9号平台的桩腿接长工作。经过对于大连大窑湾深水码头地质钻探调查,决定在该海区进行整体吊装施工方案,可以保证平台的安全。虽然在施工期间遭遇了大连原油泄漏的影响,但因为准备充分周密,安全圆满地完成了9号平台桩腿接长的任务。目前国际上通行的对于具有独立悬臂梁和作业水深超过300英尺自升式钻井平台大致称为premium jackup,中油海9号避开了前两年造船市场订单火爆的高潮,利用海上钻井作业的淡季进行升级改造,获得了良好的经济效益和市场效果。本文对今后进行自升式钻井平台建造和升级方面的工作具有较高的参考价值.
  • 摘要:自升式钻井平台障碍灯系统是直接关系到平台安全的可视信号.平台障碍灯必须严格按照海上有关规则的要求设置,以使所设计的灯光能正确地对外表达平台的最高点、外部轮廓、所在位置.障碍灯要在日落至日出、能见度不良或其他一切认为必要的情况下点燃显示.文中针对平台障碍灯系统的设计,从障碍灯的选型、系统供电网络和信号控制几个方面进行优化,充分考虑障碍灯系统的安全性和经济性.以实例应用说明优化过程,应用表明,优化结果满足国际、国内海上相关规则要求,优化效果较好.
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