防台风钻井隔水管技术现状及适用性分析

随着我国南海深水油气的开发,频发的南海台风导致深水钻井隔水管出现严重事故,造成较大损失,需要开发一种有效的防台风钻井隔水管以提高海上钻井安全。为此,阐述了防台风钻井隔水管系统的发展历程及应用情况,详细介绍近海面脱离总成和浮力罐系统2个关键技术,从防台风钻井隔水管安装过程、紧急脱离过程和回接过程3个方面介绍防台风钻井隔水管作业技术。以我国南海某井为例进行了防台风钻井隔水管适用性分析。分析结果表明,与常规钻井隔水管相比,防台风钻井隔水管的连接钻井作业窗口稍微偏小,基本不影响正常钻井性能;在南海台风条件下防台风钻井隔水管可以保持结构完整性,具有良好的防台风性能,同时大大缩短了作业时间,降低了作业费用。     

海洋钻修机模块结构耐久性评估

为了对海洋钻修机模块结构进行耐久性评估,基于层次分析法对服役中的钻修机模块结构耐久性问题展开研究,提出了耐久性评估的15个指标,并结合模糊隶属度函数与专家评定方法来确定钢结构的耐久性级别。该方法在保证评估结果准确的前提下,避免了钢结构耐久性评估的复杂运算。以南海海域某钻修机为例,结合该钻修机模块结构的服役数据,应用层次分析法对其进行了耐久性评估。评估结果表明,该钻修机模块结构耐久性级别为Ⅱ级,整体耐久性较好,可继续安全服役。     

深水无隔水管钻井液回收钻井水力学计算

为解决深水钻井中遇到的一系列难题,国外研发出无隔水管钻井液回收钻井技术(RMR),该技术去除了隔水管,利用相对较小的回流管线将钻井液和钻屑从海底泵送回钻井平台。由于RMR技术是最新发展的技术,目前尚无合适的水力学计算理论和方法。根据无隔水管钻井液回收钻井系统的工作条件及特点,推导出无隔水管钻井液回收钻井系统的水力学计算公式,编制水力学计算软件,进行了算例分析,并与文献中数据进行了对比,验证了计算公式和程序的正确性。     

海洋结构检测时间间隔确定准则

海洋工程结构检测时间间隔是结构检测维修规划和动态可靠性控制的重要参数。给出了等检测时间间隔准则、确定性裂纹扩展检测准则、等可靠度准则、等风险准则、最低成本准则5种确定检测时间间隔准则,并对5种准则进行了比较分析。该分析有较强的实用性,可供工程设计人员在进行海洋工程结构检测维修规划和动态可靠性控制时参考。     

无隔水管钻井泥浆举升系统管路特性计算与分析

无隔水管钻井技术使用海底泵举升系统将钻井液和岩屑通过返回管线泵送回海面钻井船,能解决深水钻井地层破裂导致的相关问题,在国外获得了广泛的应用.选用冥律流体沿程压力损失算法,确定了深水泥浆返回管路所需压头的计算方法;对影响管路特性的因素进行深入分析,得出系统的工作水深、钻井液密度和工作流量是设计泥浆举升系统最重要的参数;同时应充分考虑钻井过程中钻井液固相颗粒体积分数、流性指数和稠度系数变化带来的影响,为深水泥浆举升系统的设计提供了理论基础.     

基于MRF模型的金属工件红外热像表面缺陷检测

基于MRF模型图像分割方法,建立了红外热像处理流程,实现金属工件表面缺陷的自动检测。对红外热像进行预处理,得到了具有较强缺陷特征的图像;基于MRF模型对图像进行分割,将缺陷对应的像素分割为单独的一类;进行缺陷类识别及形态学后处理,最终得到完整的缺陷信息。实例分析结果表明：红外热像处理流程可以自动检测金属工件表面缺陷的位置及尺寸信息,适用于粗糙表面工件的缺陷检测。     

深水钻井隔水管静态有限元求解器设计

借助仿真分析来确定钻井作业的最佳参数,对于降低钻井过程中隔水管系统失效危险性意义重大。在对深水钻井隔水管系统静态有限元求解研究的基础上,采用Matlab程序设计深水钻井隔水管静态有限元分析求解器,以1 500 m水深某井为例进行实例分析,并对分析结果进行了验证。设计时隔水管单根采用二维梁单元进行模拟,所支持的单元类型包括所有关键的隔水管部件,隔水管张力以恒定载荷的形式施加在隔水管系统顶部。研究结果表明,软件的计算结果与ABAQUS的计算结果吻合,二者形状规律一致,在数值上也很接近。     

基于小波包的配电网单相接地故障选线新方法

应用小波包分析提出了一种基于“故障-能量”诊断模式的配电网单相接地故障选线新方法,它根据被分析信号的特征合理选取小波基和频带宽度,应用低频带信号的小波包分解系数能量与重构系数能量比值的偏差模,构成故障选线判据。该方法适用于5%～10%补偿度的各种结构配电网,不受线路长度和短路时刻的影响,抗电弧过渡电阻能力强。考虑不同短路时刻、不同接地电弧电阻、不同线路长度、不同补偿度等多个因素,对配电网小电流接地系统的单相接地故障进行了大量仿真,仿真结果证明了该算法的有效性、正确性。     

“深水地平线”钻井平台井喷事故剖析与对策探讨

2010年4月20日,Macondo油井井喷导致"深水地平线"钻井平台发生火灾爆炸,引起原油泄漏。以事故调查结论为基础,从固井、井涌监测、防喷器和点火源四个方面针对事故原因进行系统分析,揭示了各方面存在的危险因素;结合事故因果连锁理论和能量意外释放原理提出事故发展模型,直观地解释了井喷事故演变过程及分析各环节存在的问题;基于上述分析,从井喷预防和控制、消防系统和HSE风险管理三方面提出有助于预防类似事故再次发生的具体有效建议,可为提高国内海上钻井作业安全水平提供参考。     

深水钻井隔水管多模式损伤评估

深水钻井隔水管系统面临多种失效可能,不同类型的损伤出现位置也不同。考虑了涡致疲劳、腐蚀和磨损3种损伤类型,并根据深水隔水管配置和实际环境条件,针对损伤最易发生的区域进行作业寿命预测,从整体上评估了隔水管的损伤等级。评估结果表明,随着作业水深的加大,隔水管磨损问题日益凸现,应成为重要的预防和管理对象。