自升式平台结构响应分析及可靠性评估研究综述

介绍了白升式平台的结构及作业特点．然后就国内外对平台结构动力响应分析中的四个关犍问题(环境栽荷模型、结构模型、结构响应分析方法及基础模型)的研究进展进行了详细讨论．分析对比了目前所使用的各种理论方法的特点。还简要阐述了可靠性理论在白升式平台结构安全评估领域中的应用。最后结合目前近海石油工业的发展情况，对需要进一步研究的问题提出了自己的建议。     

TRIZ在提高含硫化氢储气库脱硫硫容中的应用

针对国内X含硫化氢地下储气库脱硫硫容偏低的问题,利用发明问题解决理论（TRIZ）对天然气中硫化氢处理系统进行创新设计。通过对天然气中硫化氢处理系统组件分析并找出它们之间相应的关系,绘制出组件功能模型图;对当前系统进行因果分析,找出造成该问题的2个关键缺点并且将其转换为2个关键问题进行求解;利用TRIZ中的冲突解决、物场模型两大核心工具得到了7个解决方案。利用TRIZ中的方法和工具,与含硫化氢储气库实际情况相结合,应用创新原理No.3-局部质量,得到最优方案即脱硫塔内“惰性瓷球+活性炭+脱硫剂”分层交替装填的方式。应用TRIZ提高了含硫化氢储气库脱硫硫容,为未来类似储气库的安全高效运行提供了新的思路和方法。     

近海结构振动的智能控制技术

智能材料的开发推动了近海结构振动控制技术的进步.近海结构系统本身能够根据环境的变化调整自身的动力结构特性,并且适应环境而保持结构的功能,因此智能振动控制结构在近海工程领域具有重要的应用前景.文章介绍了近海结构智能振动控制的概念、控制原理和控制方法以及近几年来振动控制理论和控制技术的研究成果,总结了平台结构冰激振动的控制策略和技术,并提出了近海结构振动控制需要进一步研究的关键问题.     

基于TRIZ理论提高水下钻井应急安全系统效率

针对当前水下应急安全系统作业效率低下的问题,采用TRIZ创新理论对该问题进行根原因分析、资源分析,应用冲突解决理论及40条发明原理、物质-场分析及76个标准解对问题进行解答,并得出多个解决方案。对各个方案进行可用性分析,得出最终解决方案:为应急安全系统以及执行机构增加一套监测与控制系统;通过引入海水,抵消液端海水静压对蓄能器活塞的阻碍。最终方案有效提高了水下应急安全系统的效率。     

随钻VSP井下推靠系统结构研究与设计

随钻VSP井下推靠系统是随钻地震测量新技术,其结构设计难度大、要求高,在国内处于空白,国外也未有相关报道。鉴于此,对随钻VSP井下推靠系统结构进行研究设计。介绍了TRIZ理论及随钻VSP测量技术的基本内容,借助TRIZ理论中的分析工具,在分析工具各参数间技术矛盾和物理矛盾的基础上,通过矛盾矩阵转化方法将问题转化为TRIZ问题,并利用发明原理创新性地解决了随钻VSP井下推靠系统结构的设计难题。提出"周向分离"和"一离一合两固定"的结构设计方案,最终从理论上得到了可行的设计方案。该方案能够满足随钻VSP井下推靠系统结构的密封性和电连通性等要求。     

海洋钻井平台折臂起重机设计

钻杆自动排放对提高海上石油钻井作业安全性及降低作业成本有重要作用,甲板钻杆起重是海洋钻井平台钻杆自动排放的首道工序。介绍了所设计的折臂起重机总体机械结构组成、工作原理、主要技术参数和液压系统原理,并对该液压系统特点进行了分析。设计的折臂起重机用于甲板钻杆起重,具有结构紧凑、操作灵活可靠、覆盖空间范围大等优点,适合深水半潜式钻井平台及钻井船甲板钻杆自动抓放操作。     

TJ12/65B(-1)系列轮式通井机的研制

介绍了TJ12／65B(-1)系列轮式通井机的设计结构及工作原理、技术参数和主要技术特点。通过在油田使用表明．该系列机适合大吨位小修作业的需要，运移性和越野性较好，且设计新颖，有较好的市场前景。     

CP-400型自升式钻井平台井控系统设计分析

CP-400型自升式钻井平台的钻井深度为9 000m,作业水深为122m。分析了该平台配套的井控系统的设计准则、工作原理、关键部件的结构。经现场测试,各项性能参数满足规范的要求。在钻井过程中,该井控系统可以实时监测、预警以及处理各种突发事故,具有较高的可靠性,确保海上钻井作业的安全。     

海上石油WHPG平台HXJ180海洋修井机设计优化

由于中海油秦皇岛32-6油田WHPG平台井口分布的特殊设计形式,常规结构形式的修井机不能满足作业要求。在为该平台配置的HXJ180海洋修井机的基本设计中虽然确定了新颖的总体结构设计形式,但有更多的细节结构形式的设计并不利于实际操作情况,并非最优设计。经详细设计阶段深入研究,对该型式修井机在拖链设计、平台交叉导轨设计、下底座支撑腿与滑移结构设计、设备维修平台及通道设计以及井架前支架的设计进行了深入的合理优化,使设计成果更加符合该平台现场实际的使用操作及作业工况要求,对于类似结构形式海洋修井机设计可以作为参考和借鉴。     

应用TRIZ分析深水多相流实验装置

本文应用TRIZ理论分析设计原理,解决深水多相流实验装置设计过程中的技术矛盾,提出创新设计方案。     

塔架结构等效简化在近海平台整体分析中的应用

基于某些力学原理,本文给出了一套等效简化平台上部塔架设施的新方法,即三维塔架结构用梁单元代替。该方法用于近海平台整体分析,不但节省人力和机时,而且计算精度较高。本文主要介绍这种等效简化法及其工程应用。     

塔架结构等效简化在近海平台整体分析中的应用

基于某些力学原理，本文给出了一套等效简化平台上部塔架设施的新方法，即三维塔架结构用梁单元代替。该方法用于近海平台整体分析，不但节省人力和机时，而且计算精度较高。本文主要介绍这种等效简化法及其工程应用。     

TRIZ理论在旋转防喷器冷却结构设计中的应用

将TRIZ理论应用在旋转防喷器冷却结构设计中,利用物-场分析法和阿奇舒勒矛盾矩阵法,参考TRIZ理论的76种物场分析的一般解法和40条发明原理,经历二次优化设计,提出了2种旋转防喷器冷却结构。通过综合评价,优化筛选出最适合XK28-35-7/14型旋转防喷器的冷却结构。     

基于Arduino的小型浅水作业ROV研制

针对小型ROV在近海平台等浅水环境顶流作业能力差和运动控制难的问题,研制开发了基于Arduino的小型浅水作业ROV精灵号,提出以Arduino mega 2560作为核心控制器的控制系统架构,同时采用小体积大推力推进器,提高ROV本体顶流作业能力。以Arduino为核心,进行上层指令系统和底层运动系统的搭建并通过串口通信方式建立上下系统通信。设计了浅水作业ROV的机械结构,建立了精灵号ROV的动力学模型,采用PID进行艏向运动控制,并进行了系统仿真。系统联调和水池试验结果表明了以Arduino为核心的精灵号浅水ROV控制系统设计的可行性,同时验证了推力矢量合成的实际效果。该ROV的研制对于其他微小便携式机器人,尤其是小型ROV的开发具有参考意义。     

浅海新型修井平台的研究与设计

从结构、设备配套、总体参数论述了浅海新型修井平台的研究、设计概况，并阐述了该平台研究与设计的技术、经济分析。浅海新型修井平台是为解决胜利海上作业平台能力不足，以满足生产需要而进行研究、设计的一种自升式小修平台。特别是在新型升桩系统和修井作业系统的研究、设计中，采用了创新技术及液压储能作业机，新型升桩系统可使该平台的升降高度限制在０．２５ｍ之内。液压储能作业机可使移动作业平台面积减小、机构简化、操作     

近海平台贮备强度的概率评估

应用极限强度的概率分析理论,以国内某现役近海石油平台结构为工程背景,对三维大型导管架结构系统的贮备强度及安全裕度进行了系统研究.针对平台结构特征,对管节点的冲剪效应、管的局部与整体屈曲失效模式、结构失效的工程判据、系统破坏路径枚举等给予了充分讨论,构造了关于截止破坏路径枚举的工程优化准则算法,结合载荷增量方法,完善了大型导管架系统贮备强度及安全裕度的概率评估方法,并开发成相应的工程分析软件.由实际算例,对算法的合理性及可行性进行了论证分析,数值结果表明与实际结构工程的使用维护结论相符.该研究为大型导管架结构系统的安全性评估是有效及可靠的.     

基于性能理念的导管架平台阻尼隔震技术及优化

基于性能的抗震设计理论,提出了面向海洋平台结构的地震设防水准和性能目标,并阐述了平台结构失效模式及量化判别依据。针对胜利油田CB32A导管架平台的特点,在端帽与平台甲板之间设置阻尼隔震层,利用ANSYS有限元数值分析平台,对该导管架式海洋平台的阻尼隔震体系在设计地震及罕遇地震两种作用下的实际抗震性能水平进行分析,并对目标性能达标情况进行评估和结构优化。研究结果表明,隔震技术是海洋平台一种有效的减振控制手段,该平台能够满足结构的性能目标;对其进行截面优化设计也能在保证结构安全的前提下大幅度减少钢材的用量。     

新型北极冰区半潜式钻井平台及其系泊定位能力分析

为降低北极海上油气勘探开发成本,迫切需要适合北极作业的海洋工程装备。针对这一问题提出一种可以用于北极海上钻井作业的新型半潜式钻井平台概念。该平台采用6立柱双浮筒形式,平台立柱上部设计为倾斜形式以降低作用在平台上的冰载荷。为保证破碎后的海冰不影响钻井作业,平台设计立管防护装置和锚链防冰装置。分别对平台设计条件、主尺度、系泊系统设计情况进行介绍,并采用商业分析软件对平台在夏季和有冰季节的系泊定位能力进行分析。分析结果表明：该半潜式钻井平台可在北极夏季开阔水域和冬季海面结冰情况下进行钻井作业;平台可在1.0 m厚的海冰作用下保持作业能力,在1.5 m厚的海冰作用下保持自存能力;平台系泊定位能力满足北极钻井作业的要求。     

钢桩内有水泥灌注的平台弃置方案

JZ202NW平台水下钢桩内有水泥灌入,增加了平台弃置作业的难度。为解决该工程实际问题,梳理可行的施工方案并进行比较分析,最终确定JZ202NW平台采用二次切割方案,该问题的成功解决为我国海洋石油平台弃置技术的发展积累了一定的经验。     

基于ABAQUS和SACS软件的“勘探三号”平台结构强度分析

应用SACS海洋工程设计软件建立"勘探三号"半潜式钻井平台的SACS模型,根据各主要目标作业海区1 500ft(457m)水深的海洋环境资料,选取"勘探三号"平台在1 500 ft(457 m)作业水深的设计环境条件;应用SACS软件计算出"勘探三号"平台在此设计环境条件下所承受的风、海流和波浪力;应用ABAQUS有限元分析软件建立"勘探三号"平台的有限元分析模型,并对"勘探三号"平台在1 500ft(457m)作业水深环境载荷作用条件下进行结构强度分析,得出结论:在不做较大结构改动的前提下,通过局部的结构改造和加强,"勘探三号"平台能满足作业水深提高到1 500 ft(457 m)时海洋环境条件对其总体强度的要求,为该平台今后提高作业水深能力改造提供了结构强度方面的技术依据。可为今后类似半潜式钻井平台提高作业水深改造提供借鉴和参考。