简易平台研究——优化结构设计

根据中国海洋石油总公司“三新三化”及利用高科技降低海洋石油成本的精神,对涠洲11-4东区井口平台结构设计做了多方案比选、优化、简化等研究,最后采用了2腿3桩的新型简易平台结构,并使该结构设计付诸实施,从而打破了南海海域没有简易平台结构的历史,使平台用钢量大大减少,缩短了工程周期,降低了制造和安装成本,为海上边际油田开发闯出了一条新路。     

国外简易平台的设计与应用介绍

降低海洋石油开采成本是世界各国石油公司追求的目标,而简易平台技术是一条降低油田开发成本的有效途径。20年多来,国外许多公司都在研制简易平台,以降低投资,提高效益,高效、快速地开发海上石油。与传统的4腿导管架相比,这使边际油田的开发成本和时间都降低了一半[1]。因此,简易平台结构设计的研究及优化,对海上边际油田的开发具有重大的战略意义。     

简易导管架平台结构设计及选型研究

简易导管架平台指结构型式简单、重量轻、上部设施较少的海洋油气生产平台。为了更好地进行平台结构设计选型,此文设计了一种单腿三立柱结构型式的简易导管架平台,方案一采用独立桩腿型式,方案二采用将主立柱兼作桩腿的型式,分别从静力、疲劳和倒塌三方面进行了结构设计、分析比较和选型研究。分析结果表明,方案一独立桩腿结构型式的导管架力学性能更优,为今后设计类似简易导管架平台提供参考依据。     

深水半潜式钻井平台结构对建造的影响

对第五代、第六代深水半潜平台的主要结构进行了比较,研究了第六代平台的撑管、上船体的结构改进对平台建造的影响,提出了优化平台结构设计是降低平台建造成本的关键因素之一。     

海上无人驻守平台上的密闭循环涡轮发电机组

海上无人驻守简易平台设计是降低原油成本的重要手段之一,密闭循环涡轮发电机组(Closed Cycle Vapor Turbogenerator)是海上无人驻守平台上应用最可靠且低维护的远程发电系统.介绍CCVT这种发电机组,并讨论了在海上工程设计中需要考虑的问题,为今后简易平台上电站的选择设计提供参考.     

海上无人驻守平台上的密闭循环涡轮发电机组

海上无人驻守简易平台设计是降低原油成本的重要手段之一,密闭循环涡轮发电机组(Closed Cycle Vapor Turbogenerator)是海上无人驻守平台上应用最可靠且低维护的远程发电系统。介绍CCVT这种发电机组,并讨论了在海上工程设计中需要考虑的问题,为今后简易平台上电站的选择设计提供参考。     

百米水深简易平台

简易平台对海上边际油田开发的经济效益举足轻重,目前国内简易平台的应用和研究仍局限在40m水深的范围,100m左右水深简易平台的研究较少。文章从设计思路、结构型式和安装方式等角度介绍了国际上适用于百米水深的几种不同类型的简易平台。对是否可以照搬墨西哥湾和北海的简易平台结构用于我国的边际油田开发进行了探讨,对我国研发此类简易平台的方向提出了建议。     

辽东湾经济型简易平台冰激振动监测与统计分析

为掌握渤海辽东湾经济型简易平台的动力特性,分析比较其抗冰能力,在JZ20-2NW独腿三桩平台、JZ9-3WHPB独腿吸力锚平台、JZ20-2MSW三腿导管架平台等3种不同结构形式的石油平台上安装了冰激振动监测系统,开展了振动加速度测量。通过时频域分析,结合当地海区的潮流、潮汐数据,对3座简易平台的固有振动频率、海冰冲击中激发出的振型、振动加速度和位移分布特征等进行了计算分析和统计,为该海区简易平台的结构设计优化提供了依据。     

大型半潜式钻井平台结构设计关键技术研究

以BINGO－9000型半潜式钻井平台为依据，重点介绍了平台结构设计应解决的几个主要关键技术问题。展开了对该平台在波浪作用下载荷的分析计算，在此基础上对主体结构进行了三维有限元强度分析。对平台特殊结构和K型管节点及支撑结构和立柱结构进行了专门的强度分析和疲劳寿命分析。同时对主体结构遭受破损后出现极限强度不足而导致结构破坏这一情况，提出了对受损主体结构极限强度分析与可靠性评估的设计思路和方法。通过以上关键设计技术研究，可使平台结构设计更趋安全可靠合理，既具有必须的强度储备，又可减轻结构重量。     

导管架平台结构动力优化设计

为减轻导管架平台的质量,降低制造费用,对导管架平台进行了结构动力优化,其目标是寻找一组最优的圆钢管的外径和壁厚,使得整个导管架结构的质量最小.在建立了优化模型后,利用零阶法,以动冰载荷作为主要的环境载荷,对导管架平台进行结构动力优化,经过多次迭代计算,获得了显著的优化效果,使导管架的质量下降了22.55%,同时也表明了优化方法的有效性.此方法对于导管架平台结构设计有一定的参考价值.     

冰环境条件下平台结构设计相关问题探讨

在总结冰环境条件下固定式平台结构设计经验的基础上,探讨了适用于渤海的抗冰平台结构形式,如导管架结构总体布置、平台飞溅区结构支撑形式、隔水导管和立管结构布置、冰区钢结构材料选取要求等。结合目前平台冰载荷计算方法,分析了平台结构设计中面临的主要问题和挑战,对渤海冰环境下平台结构的优化设计提供了有益的参考。     

海洋平台结构整体优化设计

通过采用美国MSC／NASTRAN程序,对导管架式海洋平台进行了三维有限元分析,并在此基础上以两上个方案对其结构进行了大型优化设计,优化结果最终可为平台降低建造成本。     

四面体框架积木式简易平台的研究

本文提出了一种新型简易平台方案，即利用井口隔水套管作为主立柱，套戳若干个四面体框架，加两个辅桩腿，构成一个三桩腿式导管架平台，并在４０ｍ或２７ｍ水深，５０年一遇的环境条件下确定了四面体框架的结构尺寸，提供了计算分析数据以及与ＴＴＰ，ＭＯＳＳⅡ比较结果。     

深水张力腿平台的结构形式

通过对三种不同的张力腿平台结构设计形式的分析,明确了各种结构形式的特点,提出了关于张力腿平台结构形式不断优化这一方面的研究发展方向。     

海上平台在动设备影响下的振动分析研究

总结了海洋平台动设备的振动机理和振源数学模型,对其结构动力学分析流程和要点进行了详细说明,并针对动设备作用下平台结构设计的关键问题结合实例进行了阐述,最后给出了针对动设备振动所需的控制手段,对平台结构设计有一定指导意义。     

湖区油田抽油机高架平台的优化设计

针对湖区油田抽油机高架平台存在结构不合理，部分杆件强度不足以及防腐效果不理想等问题，通过对高架平台的受力分析，建立了平台钢结构模型，进行了有限元计算，从而达到对高架平台进行优化设计的目的。经优化设计后的平台结构合理，工作可靠，稳定性好，防腐效果好，抗洪能力强。同时优化设计的高架平台主要采用旧油管和旧钻杆制作，减轻了质量，节省了材料，在原有基础上成本降低36％。     

储罐平台与井口桩基平台控制环境载荷比较

应用ＳｔｒｕＣＡＤ＊３Ｄ海工结构有限元分析计算程序对储罐平台和井口桩基平台在不同环境载荷作用下的结构静力、动力计算结果分析比较,给出上述两种不同固定平台结构形式所对应不同的控制环境载荷,为平台结构设计、强度校核、现场检验和安全操作使用提供依据。     

降低成本是开发海洋石油必由之路

国际石油价格的长期低迷，已严重影响了我国石油工业的发展，而我国的桶油成本一直很高，已暴露出与世界石油市场不适应的诸多问题，所以减少投资，降低桶油成本，是我们的当务之急。现文阐述了降低海洋石油成本的必由之路，就是要从海洋石油天然气的规划和开发方案做起；采用简易平台，降低工程投资，发展高新技术。     

生产修井平台的结构设计

针对采修一体化平台修井模块的特点,从结构设计的角度,介绍了修井模块的整体结构形式,模块之间、模块与固定平台之间的连接方式及主体模块吊耳的设计等。     

浅海平台的结构分析与安全评估

通过对胜利浅海油田现有二十余座导管架固定平台的结构强度分析，讨论现有平台在浅海地区环境载荷作用下的安全状况。文章通过对浅海各种载荷的组合分析，得出冰载荷为平台控制载荷的结论，并在该控制载荷作用下，分析平台的受力状况和破坏形式，阐明该海域的固定平台结构设计中，应从管节点的冲剪强度和桩的承载能力出发，确定结构形式，同时对现有平台的安全作业提出了建议。