水下生产控制系统的分析与设计

水下生产控制系统是保障水下生产可靠、安全及沟通水上依托设施的关键,以西澳某深水气田为例,简要介绍了深水开发中水下生产控制系统的设计思路和控制方式的选择原则,对系统的整体结构及其所依附的水上设施控制系统的关系进行了全面分析。     

南海某气田水下生产系统可靠性保障设计

深水油气田开发经验表明,水下生产系统简单的水下维修作业都非常昂贵。为保持经济性,油气田开发不仅要求有高的产量,同时对生产设备的可靠性也提出更高的要求。以南海某气田水下生产系统可靠性设计为例,将可靠性保障设计方法应用于该气田水下生产系统(SPS)设计中,可有效保障设备的可靠性。     

水下生产控制系统结构的设计与研究

作为水下生产系统的重要组成部分,水下生产控制系统(SPCS)提供了数据采集、远程控制和异常情况监测处理等功能。为了满足SPCS在安全可靠性、经济性和可操作性等方面的要求,研究了SPCS的结构设计,介绍了SPCS的功能、组成,对比了独立式、平衡式、组合式和环式等多种SPCS结构的优缺点,分析了SPCS设计应考虑的因素。最后,得出了SPCS结构设计的要点,可供SPCS设计参考。     

陵水17-2气田深水水下生产系统工程设计关键技术

陵水17-2气田位于琼东南盆地深水陆坡区,其水下生产系统设计面临大高差、大跨距、海底低温等带来的井位分散、远距离油气水多相混输系统中水合物防控、液塞控制、水下远程通信和供电以及安全运行等挑战.本文通过对7口探井转开发井的可行性分析,确定了气田的井位布置方案,并确定了水下4井式从式双管管汇的水下生产系统应用模式;开展了从...     

荔湾3-1深水气田开发中心平台工艺设计若干问题研究

在荔湾3-1深水气田开发工程中,采用在深水区气田设置水下生产系统、在浅水区建设中心集输处理设施的工程模式,实现深、浅水天然气的区域性开发,既可以满足深水区气田开发的依托要求,也能提高浅水区气田开发的经济效益.对荔湾3-1深水气田开发中心平台工艺设计中登平台压力对平台工艺设计的影响、气体脱水系统压力和增压设备配制、中心平台节能降耗工艺设计等问题进行了研究,提出了相应的解决措施,以期为我国海上类似工程工艺设计提供参考.     

深水水下生产系统及工艺设备技术现状与发展趋势

概括了水下生产系统的水下井口及采油树系统、管汇及连接系统、水下控制及脐带缆系统以及水下增压设备、水下分离设备、水下电力设备等水下生产工艺设备的技术现状,并对水下长距离流动保障技术、水下电力输送和全电控制技术、水下安装技术、水下生产系统可靠性及完整性管理技术、极地水下生产系统技术等水下生产系统的前沿技术发展趋势进行了展望,并指出了我国水下生产系统研发和应用的思路和发展方向。     

基于虚拟现实的螺杆泵设计与仿真

对传统螺杆泵设计方法存在的问题进行了分析，探讨了基于虚拟现实技术的螺杆泵的设计。初步解决了CAD、CAE、运动仿真在石油矿场机械设计中的集成问题，为石油矿场机械虚拟样机的构建做了初步探索。     

陵水17-2气田深水水下生产系统工程设计关键技术北大核心CSCD

陵水17-2气田位于琼东南盆地深水陆坡区,其水下生产系统设计面临大高差、大跨距、海底低温等带来的井位分散、远距离油气水多相混输系统中水合物防控、液塞控制、水下远程通信和供电以及安全运行等挑战。本文通过对7口探井转开发井的可行性分析,确定了气田的井位布置方案,并确定了水下4井式从式双管管汇的水下生产系统应用模式;开展了从油藏-井筒-水下井口-海管的流动安全保障分析,确定了海管及立管的最大气速,使海管及立管的内径比常规设计小了一个等级,并基于不同抑制剂浓度下水合物生产相平衡曲线,制定了水合物的防控策略;通过对深水远程通信及供电分析,论证了采用电力载波通信和常规低压交流供电方式的可行性;针对深水长距离回接立管中存在较多可燃物可能导致事故升级的问题,提出了将水下隔离阀位置设置在平台浮箱上,降低了事故风险及工程投资;此外还探索了应对气田开发后期井口产水量高问题的水下气液分离与增压技术。本文相关成果为陵水17-2气田的成功开发提供了技术支持,也为推动深水水下生产系统的工程应用和技术的深入研究、助力中国深水油气田自主开发提供了参考。     

基于纹理的流场可视化技术在水下生产系统中的应用与展望

重点介绍流场可视化的具体步骤和相关方法。对点噪声法、线积分卷积法和纹理平流法进行综述和分析，详细阐述线积分卷积法在基于纹理的流场可视化中的重要性，以期为后期算法的研究提供理论依据。对虚拟现实在水下生产系统中的应用所面临的主要问题进行分析、总结与展望，指出平衡感知度与信息量，缓解三维可视化的遮挡和视觉混乱问题，提高计算机计算与存储能力，提升模型计算效率是今后的研究重点和方向。     

海上油气田水下生产系统的应用与发展

海洋油气开发中的水下生产系统以其适用性强、效率高、经济性能好等诸多优势,成为适用于深水或超深水油气开发的关键技术之一。此文在阐述水下生产系统发展历程的基础上,介绍了世界范围内典型的水下生产系统,分析了实施水下生产系统存在的部分问题,对我国水下生产系统的发展提出建议,旨在推动我国自主研发水下生产系统的进程。     

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。     

虚拟现实仿真技术在油气田及化工培训系统设计与实现

随着虚拟现实仿真技术的发展,在数字化城市、工业仿真、场馆虚拟等领域得到广泛地应用,但在油气田及化工领域的培训应用还刚起步,我们通过现场调研及研究,设计了具有行业特色的培训系统,突破了传统的培训模式.文章介绍了系统的设计思路及实现过程.系统实现了现场化、安全化、低成本、可视化、互动性、高仿真性培训.提高了学员的培训质量和培训效率,满足了油气田及化工领域对技术人员的培训要求.     

深水气井测试温压场耦合模型求解及实现

为求解深水气井测试温压场耦合模型，需优选气液两相流动模型，结合两相嘴流模型、两相持液率公式、两相产能方程，建立关于时间和空间的非稳态压降与传热模型差分方程组，并采用Newton Raphson方法计算，实现对开井放喷瞬态过程的模拟。结果表明：①该方法真实再现了放喷过程中液位上升和地层产气等2个阶段；②预测井口参数与现场工况吻合，井口压力、温度平均误差小于5%，满足工程精度要求；③模拟结果再现了井筒内诱喷液及测试完井液动态过程，为合理制定测试设计提供依据；④高产能深水气井测试期间，应采用较大尺寸管柱及油嘴放喷，提高清井速度，防止冰堵。算例分析结果表明数学模型真实反映了深水气井测试放喷过程。该研究成果对深水气井测试方案设计及后续跟踪评价具有指导意义。     

基于Web虚拟三维现实(VR)技术的展示设计与实现

互联网、多媒体和虚拟现实技术的相互结合,使实现虚拟展厅和拓展真实展览场馆浏览方式成为一种趋势。虚拟全景Web 3D为用户构建一种新颖的浏览方式,沉浸式虚拟现实体验消除了实体展厅的时空限制。科技展览中心虚拟展厅的建设为三维全景展示提供了一条有效的虚拟现实的实现途径。     

元坝气田超深高产气井产能评价探讨

元坝气田长兴组气藏是高含硫气藏,单井测试产量高,传统的产能评价方法需足够的放空测试时间,不利于安全环保,为此,在二项式产能方程的基础上,通过统计分析长兴组气藏9口井的系统试井资料总结得到经验公式,即一点法产能快速评价公式,可用于快速评价元坝长兴组气藏的产能,提高了评价效率,同时也减轻了环保的压力。     

多模式优化下的柱塞气举排水采气控制系统设计

针对现有柱塞气举控制系统功能单一,缺乏系统优化功能,仅依靠理论模型输入参数的缺点,设计了多模式优化下的柱塞气举排水采气控制系统。该系统以STM32 单片机为核心,通过实时采集油压、套压和柱塞到达井口的时间,经单片机优化处理后控制气动薄膜阀的开关。现场应用结果表明,该系统保证了气井制度调整的实时性,达到了良好的气井排液效果,提高了管理效率。     

气举排水采气生产规律研究

气举是目前含水气田开发中常用的排水采气工艺之一。随着气田的不断开发．气藏条件会发生变化．明确气举生产过程中各因素对气井生产规律的影响,合理调整生产工艺参数成为气田有效开发的关键。文中首先采用数值模拟的方法针对现场实际生产设备条件进行气井优化设计,然后对后续生产过程中影响气井生产规律的各因素进行分析。最后针对生产条件的变化,根据各因素对生产变化规律的影响大小及时调整生产参数（注气压力、注气量、气举阀的种类和注气深度等）指导现场生产,达到气井稳产增产的目的。     

吉拉克凝析气田单井产水分析及数值模拟

针对吉拉克凝析气田目前基本采用老井生产,井况复杂,边底水影响严重,开发调整难度大等实际情况,基于对气田综合地层水矿化度、油样颜色变化和油样密度变化、现代产量递减分析诊断曲线以及单井产水特征等的研究,对气藏单井产水原因进行了分析,认为低产水井受局部非均质性形成的共存水影响、高产水井受边底水影响而产水。为了正确表征油环及局部共存水的分布特点,综合国内外带油环凝析气藏建模方法,利用Petrel软件建立该气藏精细地质模型,并采用非平衡初始化方法及赋初始参数场的形式建立了气藏初始化模型。在单井产水分析基础上,通过数值模拟历史拟合对模型进行修正,为后期气藏开发调整提供了基础和依据。图7参14     

油水旋流分离器流场模拟分析与研究

采用流场模拟方法研究了油水混合物在旋流分离器中的流动状况,湍流模型采用多相流中湍流Reynold应力输运方程模型(DSM),基本方程的离散和求解采用SIMPLEC算法。利用计算流体动力学(CFD)分析程序,对油水旋流分离器进行了计算与分析。结果表明:模拟流场的特征与理论描述和物理实验所得到的特征一致,并定量分析了流量对压降、流体粒径对分离效率的影响及其应对措施。所用方法为深入揭示旋流分离器中油水的分离规律提供了有效手段,可用于预测和分析旋流分离器的分离性能,结构优化及揭示特性参数影响旋流分离器性能的规律。     

深水气田集输管道水合物堵塞防治技术

深水气田集输管道中易产生水合物堵塞管道。基于水合物堵塞管道的原理,分析了水合物堵塞防治的原则。从预防水合物生成、水合物堵塞两个方面分析了各种水合物预防的方法的特点;从提高温度与降低压力两个方法分析了各种水合物堵塞消除技术的特点。针对深水气田集输管道提出了水合物堵塞防治的建议。