基于Abaqus的梯形海床电缆铺设静态受力分析

采用Abaqus数值模拟方法建立海底电缆-海床数值模型，分析地形曲率半径对海底电缆静态受力特性的影响规律。结果显示：梯形海床坡顶处电缆出现应力集中现象，在相同曲率半径下，坡顶处电缆应力远大于坡脚，即在相同曲率半径下，电缆在海岭处的应力大于海沟；当曲率半径增大时，坡顶处电缆应力显著减小，其他位置电缆受力无明显变化。研究成果可为海底电缆铺设施工提供理论支持。     

海底电缆对海底管道电磁干扰仿真技术研究

13.8 kV海底电缆与海底管道并行布设,研究海底管道受电缆的电磁干扰,确保管道自身及沿线附近人员的安全非常必要.采用软件构建13.8 kV海底电缆与海底管道的计算仿真模型,模拟海底电缆正常运行、单相对地短路故障、电缆铠装层破损等工况下海底电缆对海底管道的电磁干扰影响.仿真结果表明:在电力电缆正常运行时,海底管道所受交...     

J形保护管距海底泥面高度对海底电缆强度的影响

J形保护管为海底电缆提供外部保护,避免其在波浪海流载荷作用下产生较大的移动变形,但运营期海底局部冲刷改变了海底电缆出泥点位置,导致海底电缆发生悬空,影响其结构强度。应用OrcaFlex软件建立分析模型,针对不同局部冲刷深度和不同重现期下的环境参数,采用非线性时域方法对海底电缆的结构状态进行评估。经计算,海底电缆的最小弯曲半径是限值工况,出现在J形保护管喇叭口区域。当J形保护管距海底泥面高度由0.315 m变化至1.500 m时,1 a重现期的最小弯曲半径为3.106～3.526 m,波动范围为13.5%,100 a重现期的最小弯曲半径为2.835～3.123 m,波动范围为10.2%,海底电缆在百年一遇工况下更危险。     

海底电缆初至波二次定位技术的应用

浅海勘探中压电检波器需要放置在海底，目前大多数的作业是采用抛掷的方式。海底电缆也是采用机械放缆的方式将电缆和检波器铺设到海底，同时记录下检波器离开放缆船的位置。检波器在到达海底的过程中，会受到海流、潮汐、船速的影响而偏离设计位置，因此有必要进行二次定位来确定其在海底的准确位置。初至波二次定位方法，能够利用准确的速度模型和大量的数据进行冗余计算，从而提供准确的检波器位置，为后期的资料处理和解释增加可信度。     

海底电缆的使用与恢复

目前海底电缆地震采集系统,在国内浅海物探领域已基本替代了无线电遥测地震采集系统。文章通过对海底电缆地震采集系统中最主要的设备之一－－海底电缆的结构,性能及使用情况的介绍,分析了海底电缆损坏的原因,并简述了目前国内海底电缆的检测和维修能力。     

提高浅海OBC地震资料采集作业放缆点位精确度的理论计算方法

海底电缆地震资料采集过程中放缆的点位精度难以把握。在全面考虑影响海底电缆地震资料采集放缆过程的海水潮流、电缆下水后惯性、放缆力度不均匀等诸多因素的情况下,基于电缆下水后力学和运动学规律,对电缆进行受力分析和运动学分析,建立了一套较为完整的提高浅海OBC地震资料采集作业放缆点位精确度的理论计算方法,采用该方法可以较好地计算出浅海OBC地震资料采集作业时纵向和横向上电缆下水前抛点的预留长度,为电缆的抛点位置选择提供了理论依据。根据此算法可以建立工区放缆数据库,科学地指导实际放缆作业,从而大大提高放缆点位精确度,面元覆盖次数更为均匀,改善资料品质,整体上提高作业效率,降低勘探周期和勘探风险。     

导管架平台海底电缆起始铺设数值模拟

导管架平台海底电缆起始铺设的主要过程是将平台上线性绞车的钢丝绳与作业船上的电缆拖拉头连接,通过绞车牵引使电缆穿过预设在导管架平台上的J-tube管,电缆被牵引到设计位置后与平台连接固定。作业过程中需要对绞车牵引力、电缆张力和曲率、J-tube管强度等重要参数进行监控,确保施工作业的安全。本文采用OrcaFlex软件,对电缆起始铺设的过程进行数值模拟,并对作业船与平台距离、电缆与J-tube管摩擦系数等参数进行分析。文中的研究方法和结论对电缆起始铺设计算分析和海上施工作业具有一定参考价值。     

OBC与OBN地震勘探差异性浅析

海底电缆(OBC)和海底节点(OBN)地震勘探是浅海石油地震勘探的主要手段,本文首先介绍了OBC和OBN的定义,然后分别从放缆(节点)作业、电缆(节点)定位及野外地震资料采集三个方面,阐述了OBC与OBN地震勘探采集的区别,最后总结了海底地震勘探采集的发展趋势。     

海底电缆在涡激振动下的疲劳寿命

针对悬空段海底电缆结构失稳、疲劳失效和使用寿命缩短等问题，基于洋流作用下海底电缆涡激振动机理，结合海底电缆结构特性，采用流体力学法建立适用于海底电缆的振动仿真模型，基于仿真模型研究洋流流速、电缆机械特性（截面、质量、自阻尼特性等）、悬空断长度等对海底电缆振动和疲劳损伤的影响，结合应变性疲劳曲线和雨流计数法，计算海底电缆的疲劳损伤，根据线性损伤累积理论得到海底电缆的疲劳寿命，分析海底电缆疲劳寿命的影响因素。结果表明，增大海底电缆的弹性模量和阻尼比、缩短电缆悬空段长度可有效延长海底电缆的疲劳寿命。     

海底电缆敷设后的试验和注意要点

海底电缆的电气试验是电缆敷设和安装后不可缺少的环节。由于海上施工环境、气候、海底电缆结构的特殊性,必然给试验工作带来许多困难。本文通过渤海绥中 36—1油田海底电缆试验的工程实践,阐述了电缆端头处理、试验接线方法和仪器使用等一些保证电缆完好性和试验顺利完成的必要条件。     

海底光电复合缆受坠物撞击损伤分析

针对海底电缆受坠物撞击后的安全性问题,基于耦合欧拉-拉格朗日（Coupled Eulerian-Lagrangian,CEL）方法模拟坠物撞击海底光电复合缆的动态过程,对比分析刚性底质和非刚性底质下海底光电复合缆铠装层和电缆芯的损伤情况,分析坠物大小、速度、质量和撞击角度对海底光电复合缆的损伤影响。结果表明：刚性底质下海底光电复合缆受到的损伤程度明显高于非刚性底质;铠装层是海底光电复合缆的主要承力构件,由铠装层的损伤变形可推断电缆芯的损伤变形;海底光电复合缆受坠物撞击的损伤程度随撞击速度和坠物质量的增大而增大;对于正方体坠物,当其撞击角度小于60°时,海底光电复合缆受坠物撞击的损伤程度随撞击角度的增大而增大。     

海底电缆液压剪切系统设计

在海底电缆抢修任务中,针对多层海底脐带缆的切割需求,提出一种基于水下机器人作业的水下液压剪切机构。结合海底脐带缆多层复合及金属绞线的特殊结构建立剪切失效模型,并对水下液压剪的切割机构进行设计。运用Abaqus软件分析切割过程中脐带缆的力学响应,对脐带缆逐层连续变化的力学特性进行研究,提出海底脐带缆切割需要满足的剪切力及水下液压剪机构的主要参数。     

硬质海床管缆动态稳定性

基于硬质海床特性研究动态稳定性分析原理和流程。采用静态稳定性分析方法对管缆稳定性进行初筛,对无法保持绝对稳定的管缆进行动态稳定性分析。使用有限元技术对脐带缆进行动态稳定性分析并对比分析结果。研究结果表明动态稳定性分析方法可精确分析管缆在海床上的位移和受力情况,适用于评估硬质海床等特殊土质条件下的管缆稳定性。同时针对硬质海床特性介绍工程中常用的管缆增稳措施。     

阻流器对海底管道自埋效果的数值模拟分析

在杭州湾海底管道的埋设中应用自埋技术,取得了防止产生管跨和增加管道的稳定性的理想效果。鉴于此,介绍了海底管道埋设的自埋原理;用数值模拟的方法分析了有无阻流器2种情况下海水对管道冲刷产生的不同影响。通过对比发现,有阻流器的管道表面的压力系数在阻流器的两侧产生剧烈变化,沿水流方向由正值变为负值;升力系数变为负值;管道与海床间隙中水流的速度增大,从而使海床受到海水的剪应力也相应增大,海床易于受冲蚀,有利于实现海底管道自埋。     

湿式静态集束海缆在渤海油田的应用

基于渤海油田某开发项目,将湿式静态集束海缆供电方案与常规单束海缆供电方案进行对比分析,发现采用集束海缆供电方案可优化平台规模、降低工程投资。该项目实现湿式静态集束海缆在渤海油田的应用,对渤海边际油田的开发有重要意义。     

埋深海缆的冲刷机理及防护措施

基于数值仿真的方法,得到海缆冲刷发展的3个阶段：泥沙沿水流方向往海缆后方输移;海缆出现部分裸露,局部流速增大,冲刷加剧;海缆后方形成涡流,进一步加速掏空海缆后方、下方泥沙。针对埋深海缆冲刷的机理,研发一种新型海缆保护装置。数值模拟和现场试验结果显示,该冲刷防护装置性能良好,阻流效果达75%,并且具有明显的促淤效果。