水下生产装备控制系统的浅水池测试系统研究

国外水下生产装备的研制、安装和应用技术已趋于成熟,而国内正处于起步阶段。在分析国外水下生产装备控制系统的组成和工作原理,以及水下生产控制系统浅水池测试现状与标准的基础上,结合国内实情,确定了浅水池测试的基本功能,并针对水下生产装备完整性试验中采油树功能浅水测试的需求,研究并明确了复合电液控制系统下的浅水测试系统及其配套的测试设备。研究内容可为建造国内浅水池测试系统提供参考。     

水下油气生产系统集成测试技术研究

水下油气生产系统的集成测试技术,即SIT(System Integration Test)测试技术对于保障海上油田的生产及安全具有重要作用。我国对于水下油气生产设备及技术的研究还处于起步阶段,尚未建立水下生产系统集成测试场地。分析了国外先进的水下油气生产设备测试技术,结合我国国情对水下油气生产系统集成测试场地进行详细规划,提出测试场地工作流程。水下生产系统集成测试场地的建立将促进我国水下油气生产技术的发展。     

我国水下油气生产系统装备工程技术进展与展望北大核心CSCD

从水下生产系统方案设计和关键设备国产化制造、安装及集成测试等角度,详细阐述了我国水下油气生产系统设计技术和关键设备工程化现状。在设计技术方面,目前已基本具备1500m水深的水下生产系统独立设计能力,相关水下设计技术在流花16-2油田群和陵水17-2气田等深水油气田得到了充分体现;在水下装备及设备工程化研制方面,以水下采油树、水下控制模块、水下连接器、水下多相流量计和水下脐带缆等为主的关键设备已经具备一定的基础,而且部分产品实现了国产化的示范应用,取得了重大进展。最后对未来我国水下油气生产系统关键设备技术的发展趋势进行了展望。     

我国水下油气生产系统装备工程技术进展与展望

从水下生产系统方案设计和关键设备国产化制造、安装及集成测试等角度,详细阐述了我国水下油气生产系统设计技术和关键设备工程化现状。在设计技术方面,目前已基本具备1 500 m水深的水下生产系统独立设计能力,相关水下设计技术在流花16-2油田群和陵水17-2气田等深水油气田得到了充分体现;在水下装备及设备工程化研制方面,以水下采油树、水下控制模块、水下连接器、水下多相流量计和水下脐带缆等为主的关键设备已经具备一定的基础,而且部分产品实现了国产化的示范应用,取得了重大进展。最后对未来我国水下油气生产系统关键设备技术的发展趋势进行了展望。     

海洋油气生产装备智能制造发展现状及前景展望

随着"中国制造2025"战略的提出,智能方法在设计、制造、安装和运维过程中的应用已成为我国海洋工程装备制造业的重点发展方向。本文对海洋油气生产装备智能制造的必要性进行了论述,着重调研分析了国内外海洋油气生产装备制造业的发展现状及未来发展趋势,指出了海洋油气生产装备智能制造发展面临的机遇和挑战;最后结合海洋石油工程股份有限公司天津临港智能制造基地建设情况,对我国海洋油气生产装备智能制造的发展前景进行了展望。     

水下吸力锚基础式带控制系统中心管汇制造技术

随着海洋油气田开发不断向深水延伸,水下生产系统已经成为深水开发中的主要模式。水下中心管汇是水下生产系统中油气资源集输、水下控制的关键装备。通过对国内外水下中心管汇项目进行系统研究,选择深水典型水下吸力锚基础式带控制系统中心管汇作为研究对象,从其组成、关键设备接收技术要求、制造及测试工艺流程、技术风险点等方面阐述了水下吸力锚式中心管汇的制造、测试技术,为我国水下生产设施的制造提供借鉴。     

深水水下采油树系统完整性测试技术分析

针对深水区域的高压环境和复杂的地质条件，水下采油树安装时压力系统的完整性难以判断的问题，建设并形成了自主的水下采油树完整性测试技术。该技术通过自主化水下采油树完整性测试设备方案及测试步骤，提升水下采油树气密测试压力等级至10000psi，扩大移动式气压试验单元压力范围为50～22500psi，实现水下采油树在海底生产过程工况模拟，确保水下采油树保持压力系统完整状态入水安装。技术成果广泛应用于深水气田勘探开发钻完井工程中，有力保障了深水油气田安全高效开发。     

连云港振兴集团石化设备制造有限公司

连云港振兴集团石化设备制造有限公司坐落在风景秀丽的连云港高新技术开发区内,公司下辖三大生产基地（流体装卸臂制造基地、浮盘生产基地和进出口产品加工基地）和产品研发中心,装备先进的生产线和完善的检验检测设备,为客户提供一流的储运工程设备解决方案。     

我国海洋深水关键钻采设备国产化现状的几点思考

本文针对国家有关部委15年来支持的科研项目,以一些国内海洋深水钻采工程装备和水下设备的研发制造现状为对象,阐述了项目目前的工作进展概况.本文从陈述水下设备系统的构成及研究重要性出发,指出了在水下防喷器组系统、钻井隔水管系统、平台钻机系统研制中,系统性工作的考虑不足和相关改进意见;提出了对水下采油树应用深化及与智能完井技术相结合的建议,以及对深远海钻井船配备和深海控压钻井设备国产化的需求.最后,本文对深水钻采设备国产化"最后一公里"的海试问题提出了思考方案.     

水下生产系统测试水池应用现状研究

测试技术是水下生产系统的关键技术,相关测试设备的建造是推动我国海洋深水业务发展、保障我国能源安全的有效措施。在介绍气密性测试水池、安装测试水池和模型测试水池结构性能的基础上,简述了国外FMC公司、美国Aker Solutions工厂、挪威Shell公司和挪威LBO水下测试中心测试水池的建造现状。对我国某研究所的模型测试水池和上海交通大学的深水测试水池进行了介绍。指出我国在推进水下生产设施国产化过程中应根据工厂的产品定位及预期产能对气密性水池的尺寸、数量和位置进行规划。     

国内创新水下球型法兰设计研究

以水下球型法兰国产化作为出发点,对水下产品中风险和技术难点相对集中的球型法兰进行研究。从水下球型法兰的特点进行介绍,对比国内外球型法兰的发展情况,通过国内知名海洋石油水下法兰供应商对球型法兰的研发,结合东海某项目水下用球型法兰的设计关键参数、制造及后续整体试验验证,得到其在国内海油水下项目适用性评估的结论,为以后类似水深和工况的国产化球型法兰的应用提供参考。     

南海某油田防沉板极限承载力研究

防沉板是水下生产系统常用的基础结构之一,其极限承载力是影响上部结构安全稳定的重要因素。为解决南海油田防沉板的极限承载力计算问题,依托南海某油田水下生产系统,根据API规范,计算了防沉板在实际工况下的极限承载力; 采用Abaqus有限元软件,建立土体和防沉板的有限元模型,在对土体进行地应力平衡的基础上,采用位移控制法,得到了防沉板的载荷-位移曲线,据此得到防沉板基础的极限承载力,并分析土体在竖向位移下的破坏规律; 将依据API规范计算的极限承载力与有限元仿真结果进行对比,显示两者相差1.23%。研究成果对防沉板的稳定性评估具有一定的指导意义。     

水下采油树与永久导向基座对接过程的动力特性

永久导向基座(PGB)是保证水下采油树在海底与水下井口对接的重要基础结构,因对接过程中波流扰动复杂,给水下采油树的安装带来巨大挑战和安全隐患。建立了工程船-钢丝缆绳-水下采油树-永久导向基座的耦合系统受力分析模型,基于微元法和六自由度方程分别对钢丝缆绳和水下采油树进行了动态响应分析。同时,针对南海X油田实际海况建立了水下采油树与PGB对接过程的数值模型,对最为危险的第Ⅰ阶段和第Ⅱ阶段开展了不同海流对水下采油树安装姿态和PGB的受力影响分析,揭示了导向桩出现压顶或脱离现象的机理成因,探究了不同对接阶段船舶升沉与海流激励下水下采油树与永久导向基座对接过程的动态响应规律,并选取不同时期工况对PGB进行了强度校核。结果表明,在第Ⅰ阶段,采油树更易与PGB 1号导向桩产生压顶和脱离现象;在第Ⅱ阶段,采油树更易与PGB 4号导向桩产生压顶和脱离现象;两个阶段PGB的导向桩均满足强度要求,处于安全工况。研究结果已在中国南海油田采油树PGB导向安装中得到有效应用。     

水下结构油气泄漏检测新需求及多技术融合应用设想

对常用的几种水下结构油气泄漏检测方法及技术特点进行了分析,并针对水下油气生产设施深浅水海底安装方式和智能化管理的发展趋势,从水下结构泄漏检测能力提升、装备智能化和降低安装及运营成本等角度,总结了当前水下结构油气泄漏检测的新需求,提出了水下结构油气泄漏检测多技术融合应用设想。目前水下结构油气泄漏检测须柔性构建多技术融合的、网络化的泄漏检测系统,并利用现代信号处理、控制技术和智能识别技术,解决当前装备检测能力不足、供电难、维修难及安装难等问题,从而满足水下结构油气泄漏检测及精确定位要求,适应水下结构油气泄漏检测系统无人化管理需要。本文可为水下结构油气泄漏检测技术的应用及发展提供技术参考。     

水下卧式采油树研制及浅水试验

水下采油树是海洋油气开发的关键装备,该设备制造技术长期以来被国外垄断。为了加快我国海洋油气的开发步伐,降低开发成本,依托863计划课题和中石油重点研发项目,我国突破了水下高压密封、水下远程控制、复杂形面零件加工及检测等多项关键技术,成功研制了拥有自主知识产权的水下卧式采油树。厂内试验表明,其各项指标均已达到设计要求,18米浅水试验进一步验证了水下卧式采油树的安装回收功能、ROV操作性能和水下远程控制功能均满足设计要求,试验获得的基础数据及技术经验作为宝贵的科研成果,对下一步工程海试具有重要的指导意义。     

基于Inventor的水下生产虚拟仿真设计系统的设计与实现

经过近几十年的发展,我国海洋油气开发开始走向深海,为满足前期整体布局规划方案技术准备工作的需要,基于Inventor平台开发了水下生产虚拟仿真设计系统。该系统除在操作上使用方便、直观易懂外,还具以下功能:水下生产系统设备整体布局的快速设计;水下生产系统三维模型库的调用、自动添加、知识积累,模型浏览、预览,管线自动布设连接;对所创建的三维虚拟场景自动生成三维布局图或平面图;输出ROV工作的干涉报告;对关键部件、组件结构快速生成相应的有限元计算数据文件等。同时,为更好地进行快速设计,还以此平台为基础,对南海深水油气田荔湾3-1示范工程的水下生产设备创建了完整的参数化三维模型数据库。实际应用结果表明,该系统为我国的深水水下生产提供了一种快速、准确的方案比较工具,可对设备安装和水下生产关键技术进行预演,对深水油气勘探开发能起到一定的技术支撑作用。     

深海水下采油树用控制模块对数扫频振动试验方法

对水下控制模块的核心部件水下电子模块研发过程中的整机对数扫频振动测试方法进行探究。基于标准和检验机构的要求,分析水下电子模块整机测试的目的和意义。从测试目的出发,根据无阻尼单自由系统固有频率的计算公式,初步分析对数扫频振动测试中不同工装对测试结果的影响。在此基础上,依托某工程项目水下电子模块整机,对2种不同工装的整机进行对数扫频振动测试试验。测试结果表明,在标准规定的激振频率和强度下,采用水下电子模块整机进行对数扫频振动测试是可行的,而且直接将水下电子模块整机单独固定在测试台上进行测试,测试结果更准确。所得结论对于水下管汇、湿气流量计等水下生产设备的控制系统整机振动测试、可靠性验证具有重要的借鉴意义。     

水下采油树用闸阀和驱动器试验技术研究

介绍了水下采油树用闸阀和驱动器试验所遵循的主要标准要求。分析了工厂验收试验、外压试验、PR2F试验和耐久性试验的方法及相关试验设备,并就试验过程中阀杆密封、闸板阀座密封、复位弹簧等关键部件可能出现的问题进行分析。可为水下闸阀及驱动器的试验提供参考。     

基于DNV规范的水下产品安装简化分析方法

在深水油气开发中,水下产品的海上安装越来越具有挑战性,尺寸和重量更大的水下产品需要在环境条件恶劣的深水海域安装。水下产品的安装分析方法一般可分为时域软件模拟、经验公式计算和模型试验3种类型。基于DNV-RP-H103规范,总结了水下产品安装模拟的简化分析计算方法。采用该方法能够快速准确得到较为保守的分析结果,可以作为深水水下产品结构设计的载荷依据。该方法已经在国外实际工程项目中得到检验,对国内深水水下产品的海上安装工况分析和结构设计具有一定的指导意义。