基于k-ω SST模型的海上热发射单喷管运载火箭流场仿真

为解决海上发射装置热发射时结构安全设计问题，明确海上发射装置在热发射过程中受到射流冲击的影响，围绕单喷管火箭发动机尾焰流场特性展开研究，运用计算流体力学方法基于k-ω Shear Stress Transfer(SST)模型对三维单喷管发动机的尾焰流场进行数值模拟，得到发射过程中尾焰流场温度、速度、压力随发射高度的变化规律。模拟结果表明，喷管出口距甲板距离对流场激波结构有重要影响，当距离超过5d_e(d_e为喷管出口直径)时火箭尾流温度和速度迅速下降，当距离超过30d_e时射流恢复甲板环境压力。模拟结果可为后续海上发射平台安全设计与导流装置创新提供试验参考和理论依据。     

立管水下泄漏事故条件下直升机甲板可用性研究

为研究立管水下泄漏对海上平台直升机甲板可用性的影响,应用专业三维CFD模拟软件KFX对某海上平台0.76 m立管水下泄漏后的气体扩散和火灾进行模拟。根据相关行业标准及破坏准则,分析了事故后果对直升机甲板的影响,评估其可用性。研究还考虑了不同泄漏孔径和泄漏水深条件、风向及风速对后果的影响。分析结果表明,断裂泄漏在未点燃情况下,应尽量避免使用直升机甲板,保证直升机飞行安全,同时避免发生火灾事故。断裂泄漏被点燃发生火灾情况下,直升机甲板不具备使用条件。50 mm孔径泄漏备件下,不建议使用直升机甲板,如果必须使用,需要根据现场风向和风速情况进行评估和判定。     

海上油田规模化多元热流体吞吐关键装备与技术

随着海上南堡35-2油田B平台稠油热采规模化开发,单井注热作业与生产平台的增产增注措施以及常规修井作业交叉,同时受平台甲板面积、外输能力以及生活支持等因素制约,使得目前作业模式难以满足海上稠油热采开发需求,迫切需要一种新的热采开发模式。通过利用生产平台现有的热采资源,同时对LIFTBOAT进行适应性改造,优化注热设备内部结构,合理布局设备摆放格局,改进注热管线连接方式,对多元热流体注热装备所需的场地、水、电、油等进行了合理的配置和优化,基于LIFTBOAT为作业主体设计了一套较为完善的工艺流程,解决了导致南堡35-2油田南区热采作业时效降低问题及多项作业的生活支持问题,满足了海上热采作业的生产和安全需求,为该油田南区高效、经济开采开辟了一个新的开发模式,同时也为渤海湾的中小平台稠油油田开发提供了宝贵经验。     

悬臂式钻井平台悬臂梁振动特性研究

根据海上悬臂式钻井平台的结构特点,结合海上作业的实际情况,考虑平台受到的均布载荷与集中载荷,建立了悬臂式钻井平台在作业状态条件下的力学模型,并推导出了悬臂梁挠曲方程和振动频率求解方程.通过算例,分析了悬臂梁外伸距离、甲板质量、井深等对钻井平台振动频率的影响规律.本文研究结果对提高井口及井下工具作业安全有指导意义.     

三立柱半潜式平台的上部组块人字形甲板设计

为适应三立柱式平台的船体结构,对三立柱半潜式平台的上部组块结构设计思路进行探讨,设计研究一种高效、经济的三立柱半潜式平台甲板结构设计方案,该设计基于三立柱半潜式平台的上部结构,也适用于三立柱张力腿平台及三立柱深吃水立柱式平台的上部结构。通过SACS软件对三立柱半潜式平台的甲板结构进行计算校核,验证人字形甲板设计的可行性,发现人字形甲板的双层桁架式结构可以在70m以上的跨度满足甲板强度要求。与箱型结构的甲板相比,桁架式结构具备更好的空间优势、结构强度优势和结构冗余度,使其应用于大跨度三柱半潜式平台时,有更好的结构强度和更轻的结构重量等优势。     

浅析海上固定生产设施结构完整性管理

海上固定生产设施结构完整性管理是为保证海上设施长周期的安全运行、优化平台设计和建造、为维护管理提供有效支持的重要手段。它以电子化形式,系统、实时地进行平台结构数据管理,并将结构完整性管理与平台结构的延期服役集成于一个工具包内,通过日常的结构完整性管理,将平台延寿与大量数据的收集与评价工作前置,实现海上平台寿命周期内的全过程数据管理。     

海上直升机甲板受环境条件影响安全评估的研究综述

介绍了国外海上石油平台直升机作业安全事故的概况。提出影响海上直升机安全起降的两大环境危险源主要是湍流和平台设备排放的高温烟气;对比国内外直升机甲板设计的相关规范标准,阐述海上石油平台直升机甲板安全分析评估的研究技术路线;最后提出分析评估工作所需注意的问题。     

立管飞溅区泄漏火灾事故的数值模拟分析

为研究立管喷射火对海上平台人员及结构安全的影响,应用专业三维CFD火灾模拟软件KFX对某海上平台30 in(1 in=25.4 mm)立管在飞溅区发生的喷射火进行模拟。根据相关行业标准及破坏准则,分析了20 mm、50 mm孔径和断裂泄漏喷射火对平台救逃生路线、生活楼、救生艇、直升机甲板、结构及其他立管的影响。模拟结果表明,由于有限的泄漏速率和平台甲板及障碍物的阻挡,20 mm和50 mm孔径泄漏喷射火影响范围较为有限,不会对平台人员救逃生产生影响,需要关注可能导致的事故升级。断裂泄漏喷射火将对平台人员救逃生产生重大影响,对平台结构造成严重破坏。进行点火源隔离避免火灾的发生,或者尽量缩短火灾的持续时间是应对断裂泄漏的有效对策。     

海上平台拼装式滑移底座设计与应用

本文针对海上老平台甲板面积小、吊装能力不足问题,设计制造了一种适用于海上平台的拼装式滑移底座,该滑移底座可拆分成重量较小的构件.通过载荷分析和模拟进行校核,整体结构和应力满足海上平台液压举升修井作业要求.使用该滑移底座可实现液压举升修井装置在不同井口槽之间的整体滑移,大幅降低液压举升修井作业准备工期和对海上平台吊装能力的需求,在双井区平台和修井机故障平台取得了良好的应用效果.     

钢制平台甲板结构设计建议与实践

围绕着降低开发成本这一主题，了甲板总体高程控制，产立面件及平面梁格布置和甲板结构及构件优化等问题，并总结出多年积累的实践经验。同时，还针对未来海上平台规划设计，从结构专业设计角度为平台设备的可移动性创造条件方面提出了建议，其目的是通过对平台设备的调整，更新和再利用来降低油田开发投资，以获得最大的经济效益。     

冷放空气体扩散对海洋平台群影响分析

冷放空系统是海上生产设施不可或缺的安全系统。为评估冷放空管位置改造后对平台群影响程度，运用CFD有限元软件进行冷放空气体扩散分析，结果表明:外界空气流动的介入有效地加强了对可燃气体的稀释；高风速有利于可燃气体的稀释；改造后冷放空口的位置对扩散距离影响不大；W平台冷放空管口在目前位置或上移10 m，都不会引起爆炸等安全隐患；当在ESE风向(频率3%)时，冷放空口延长10 m后排放气体会扩散至D平台上层甲板。该研究成果可为今后类似冷放空管位置改造及制定应急措施等提供借鉴。     

平湖油气田钻采平台海上安装

平湖油气田钻采平台是我国东海海域的第1座平台。在中国海洋石油总公司平湖工程项目组的组织管理下,海上安装承包商HEEREMA成功地完成了海上安装工作。该海上安装突破了常规的下水驳船安装导管架的模式,采用了一系列海上安装先进技术,如大型导管架吊装,垂直裙桩,水下液压锤连续打桩,甲板整块安装等,有效地提高了海上安装的效率。整个平台的海上安装仅用了两周时间,而全部裙桩的打桩作业仅用了3d。     

海上平台原油发电机布置位置影响研究

在陆丰13-2油田开发工程中,由于油田伴生气量极少,平台发电机组采用了三台原油发电机。受上层甲板空间限制,平台的原油发电机由常规布置在上层甲板改置在下层甲板的东侧,且原油发电机排烟管口指向海面,以保证西侧井口区和上层甲板生活楼区人员和设施的安全。针对这种新的布置方案,研究了在该区域不同风速下原油发电机排放烟气温度对平台及停靠船只上人员和设施的影响,并推荐了安全温度参考值。     

深水导管架滑移下水的安装分析技术和设计方法

导管架滑移下水是安装重型导管架的一种常见的方式 ,2 0世纪 70年代初国外已开始在海上实施导管架的滑移下水 ,80年代初 ,有关导管架滑移下水的数值模拟分析和安装技术已趋于成熟。随着我国对海上深水油田的进一步开发 ,吸收国外的先进经验 ,掌握这方面的分析技术并使之应用于我国深水开发工程尤为紧迫。在参阅OTC论文、国外的相关出版物和规范的基础上 ,对导管架滑移下水过程的分析方法和设计方法进行了论述 ,并结合一个工程算例进行了分析 ,算例中使用的软件为MOSES。     

南海西部高温高压井测试技术现状及展望

南海西部高温高压井测试作业面临地层流体流动相态复杂、测试管柱在多种载荷作用下井筒安全难以保障、高压低温状态管线极易生成水合物、地层严重出砂、测试液高温稳定性要求高、海上平台空间受限、人员和设备安全风险高等问题。经过多年的科研攻关和现场实践,形成了一整套海上高温高压测试技术,主要包括:建立海上高温高压测试安全控制系统模型、测试管柱安全性分析技术、井筒安全评估技术、水合物预测与防治技术、出砂预测与防治技术、测试地面流程优化设计技术、高温稳定性测试液技术等,现场应用取得良好的效果。基于当前石油行业形势及后续勘探需求,海上油气井测试信息决策平台的建设、测试设备智能化及深海高温高压测试技术是高温高压井测试的研究方向。     

海洋石油平台冷放空系统设计及模拟分析

海洋石油平台冷放空系统的设计影响平台安全、结构重心以及工程费用。冷放空系统的设计需要根据感受点的位置对冷放空臂长度进行精确的模拟计算,以确保平台人员及设备的本质安全。以海上某无人平台为例,利用PHAST及FLARESIM软件进行冷放空系统模拟分析,根据冷放空泄放中产生的热辐射、噪音及气体扩散对平台产生的影响,选取合适的放空臂长度。     

海上油田稠油热采井注采一体化工艺技术研究

渤海油田稠油资源丰富,多元热流体吞吐与蒸汽吞吐等热采技术试验效果较好,但需采用注采两趟管柱予以实现,导致热采开发成本较高。鉴于此,通过举升工艺优选、管柱设计、井下关键工具设计、专用井口装置设计及地面配套工艺优选等研究,形成了海上油田稠油热采井注采一体化工艺技术,实现了海上油田稠油注采一体化领域从0到1的突破。现场试验结果表明:该技术所用工具耐温性好,工作筒与机械式安全阀配合良好,打开灵活;工作筒下入顺利,内泵筒插入密封耐压20 MPa,符合技术要求。一体化工艺技术实施的总费用相比目前工艺降低幅度达60%,有助于实现海上稠油油田的规模化热采开发,经济效益与社会效益显著。     

海洋石油生产平台平面布置设计原则

本文简要地介绍海洋石油生产平台平面布置设计的一般原则,并根据有关油田的设计经验,对海洋石油平台平面布置设计的基础、平台甲板的概念和平台区域的划分及设备的布置等方面,提出了一些值得注意的问题。本文对合理布置平台设备、压缩平台面积和降低工程造价,具有一定的参考价值。     

导管架平台甲板荷载长期监测

本文根据导管架平台的结构特点,采用光纤光栅应变监测技术,实现了导管架平台甲板荷载变化的长期监测。该技术不仅可以监测平台使用过程中的荷载变化,还可以应用于平台建造过程中的结构质量称重与重心测量。