扶正机械手推送油管的机液联合仿真分析

扶正机械手将油管顺利推送到所需区域是保证油管顺利移运、排放的关键。为找到合适游动滑车运动速度,保证油管与扶正机械手不发生脱离,以及油管与斜坡不发生干涉,利用三维软件SolidWorks和ADAMS软件建立了该系统的机液一体化虚拟样机。在游动滑车的不同速度下,对扶正机械手推送油管过程进行了仿真分析,得出游动滑车以0.2 m/s速度向上运动是最合理的,并得到了该速度下的液压缸作用力变化曲线,及连接座固定副反作用力变化曲线,为实际系统的分析与设计奠定了基础。     

水下采油树及下放安装技术研究

了解水下设备的结构类型与控制方法,掌握正确的安装方式是深水钻、完井工程研究的重要内容。介绍了水下采油树的发展、结构组成与不同类型的优缺点,分析其远程控制的实现方式,研究下放安装步骤与要求。为我国水下采油树的选型与自主研发提供借鉴与思路。     

水下电连接器密封和环境补偿结构设计与分析

水下电连接器工作水深为1 500 m时,公头和母头插拔面临巨大的内外压力差和动密封难度大的难题。设计的插拔动密封结构,将残余海水剐蹭并隔离在前密封外,使插座充油腔始终保持密封状态;设计的环境补偿结构降低了内外压力差,从而降低插拔难度。采用厚壁圆筒结构Lame公式和畸变能理论,对水下电连接器进行危险截面计算与校核。基于ANSYS软件中的Workbench平台建立重点零件的三维网格模型。对该模型施加压力并进行仿真分析,得到形变云图和应力云图,证明该水下电连接器满足水深1 500 m工作的技术要求。     

番禺35-1/35-2气田水下管汇嵌入式在线安装方案设计及建造关键技术

随着海洋油气开发不断向深水延伸,使用水下生产系统开发深水油气已经成为一种重要的开发模式,其中水下管汇作为水下生产系统的常见设施用于简化水下生产系统。在我国南海番禺35-1/35-2气田开发中,部分水下管汇采用了新型嵌入式在线安装的解决方案,这是国内首次实现嵌入式在线安装的水下工程产品。文中阐述了番禺35-1/35-2气田水下设施项目中在线安装水下管汇的设计方案、建造关键技术和实施方案,其研究成果为我国南海深水油气田开发提供了技术支撑,对我国分体式管汇的制造、测试具有很好的借鉴作用。     

水下生产系统液压动力单元液压系统原理研究

水下生产控制系统对水下生产设施进行控制,液压动力单元作为水下生产控制系统的地面设施之一,为水下阀门控制提供稳定清洁的高低压流体.针对水下液压控制高精度、高安全性、高可靠性的要求,设计高标准的液压动力单元液压系统原理图,并对各部分的功能以及操作模式进行分析,对其重要部件进行介绍,为水下生产设施液压动力单元的国产化设计制造打下基础,并为其他领域高标准液压动力单元的设计提供借鉴.     

水下在线管汇聚氨酯弹性体浇注试验研究

根据水下在线管汇(ILM)中需进行聚氨酯填充的填充结构特点,及填充后形成的聚氨酯弹性体在质量和性能上的要求,研究分析液态弹性体CPU材料的特点及浇注施工要求,模拟实际施工条件、浇注对象结构特征和尺寸,制定出浇注试验方案,设计制造出浇注试验模具。选用合适的浇注机和液态聚氨酯弹性体原料,实施了浇注试验,试验结果证明浇注质量满足项目要求。根据浇注试验手段和方法,制定出了合理的现场浇注工艺,在项目施工时成功地一次性将聚氨酯弹性体浇满水下在线管汇的目的区域。     

新型管道机械接头的试验研究

传统的已投产海洋石油平台工艺管道的维修、改造常采用焊接方式,此种修复方式需要动火作业,受到了油气易燃易爆等各种因素的严重制约。为此,研制了一种新型管道机械接头,该接头可不用动火作业实现管道的快速连接。以8 in新型管道机械接头为例,进行了多组液压、气密性、振动、爆破压力和脱拉试验。试验结果表明,新型管道机械接头的密封性和连接强度等性能均满足设计要求,通过了中国船级社(CCS)的机械接头设计认证。     

自动吊环吊卡的动力学模型研究

自动吊环吊卡是修井作业机械化系统的重要组成部分,根据自动吊环吊卡机构组成特点及工作原理,将其简化为所有构件均是在同一平面内工作的平面系统。依据刚体运动学及动力学理论,运用约束方程、速度方程、加速度方程、虚功原理、拉格朗日乘子及微分-代数混合运动方程,建立自动吊环吊卡摆动过程的运动学和动力学数学模型,为自动吊环吊卡摆动过程的运动学和动力学分析提供了理论依据。     

水下嵌入式海管终端PLET设计及建造综述

水下生产系统已经成为深水开发中的重要模式。海管终端PLET是水下生产系统的常见设施,为油气田水下回接提供接口。番禺35-1/35-2气田中的海管终端PLET采用了新型嵌入式的解决方案,用于194~338m水深,首次在国内实现了嵌入式安装。阐述了番禺35-1/35-2水下设施项目中海管终端PLET的设计方案、建造要求及控制措施等,为我国南海深水油气田开发积累了宝贵经验。     

脐带缆液压传输特性等效方法

运用相似性原理,将脐带缆管路液压传输特性与电路电力传输特性进行类比分析,建立了脐带缆液压传输特性液阻、液容、液感数学计算模型,提出了脐带缆液压传输特性等效方法,运用细管等效液阻、蓄能器等效液容、液压马达和飞轮组合等效液感,并分析了等效参数的计算方法。运用AMESim软件,通过无负载泄压,比较脐带缆与等效脐带缆仿真的压力-时间特性;通过开启单个和2个执行器,比较脐带缆与等效脐带缆仿真开关阀的时间及开阀时水下蓄能器压力特性,仿真结果表明脐带缆等效装置能较好地模拟脐带缆开关阀特性。开展了脐带缆等效装置无负载泄压和操作单个执行器实验验证,结果表明等效脐带缆实验泄压时间与脐带缆仿真泄压时间基本一致,泄压曲线较为接近;水下蓄能器的压力变化和开关阀门时间均与仿真结果一致,说明脐带缆等效装置能较好地模拟脐带缆液压传输特性,在水下产品联合测试时可用于替代脐带缆。