水下采油树焊接工艺

本文针对中国南海番禺35-2/35-1气田开发项目水下采油树的焊接结构的应用环境及应用要求,对其焊接工艺技术主要影响因素进行了分析,分析了水下采油树焊接工艺的关键要素及解决措施,同时对水下采油树的焊接工艺及焊接质量验收的执行标准进行了完善。     

水下采油树钢丝作业设备在修完井过程中的应用研究

为了更好地组织水下采油树的安装和完井、修井作业,采用文献调研和完井现场考察相结合的方式,对南海深水项目番禺35-2/35-1气田完井作业中与采油树钢丝作业设备相关的钢丝作业进行了研究,总结了水下采油树钢丝作业设备的设计原理、作用和其相关完井、修井作业步骤。结论认为,在使用水下采油树的井口进行完井作业时,为保障作业顺利进行,修完井团队除了要熟悉水下采油树自带的钢丝作业设备的设计原理和作用外,还应对钢丝作业的原理和典型修完井过程有所了解。通过研究,以期为今后类似的水下项目组织钢丝作业服务商和水下采油树设备供应商配合进行水下井口的完井和修井作业,提供借鉴和方案比选作用。     

应用贝叶斯理论评估水下采油树可靠性

水下采油树作为水下油气开采的重要设备,长期处于深海中,其可靠性直接影响整个水下生产系统的安全稳定运行。因此,为研究水下采油树系统的工作可靠性问题,提出一种基于贝叶斯理论的可靠性评估方法,该方法在融合模糊理论的基础上,并考虑到部件失效概率的动态性问题,并以构造的动态模糊子集来表述各根节点的失效概率。该方法有效改善了传统贝叶斯网络在处理故障信息存在模糊性及动态性等方面的问题,提高了系统可靠性分析结果的准确性。通过利用贝叶斯网络对水下采油树系统进行可靠性分析,以期为水下采油树的故障诊断与维修提供了理论依据和数据支撑。     

深水采油树生产回路运维可用性分析

深水采油树生产回路作为水下油气开采的生产通道，将水下油井中的油气汇集到水下管线中，最后运送到海洋平台，其可用性会严重影响整套水下油气生产系统的工作效率，但目前很少有文献或报道对采油树生产回路的运维可靠性和可用性进行相关描述。针对深水采油树生产回路的运维可靠性评估问题，开展复杂环境下系统退化时变性的维修干预影响研究，提出基于随机Petri网的运维可靠性分析方法，解决深水采油树生产回路可靠性分析过程中多种失效模式同时发生的爆炸性问题；研究深水采油树生产回路的复杂失效模式，揭示不同故障对系统可靠性和可用性的影响规律；通过OREDA失效数据库验证所建立模型评估结果的准确性。结果表明：所提出的方法可以有效评估深水采油树生产系统运维可靠性和可用性，并验证当失效率为10^-6、10^-5和10^-4时，系统平均维修时间分别为1.84、7.57、131.07 h，满足OREDA失效率维修数据。     

基于贝叶斯网络水下采油树系统泄漏风险分析

为研究水下采油树系统油气泄漏问题,预防重大安全事故的发生,利用故障树与贝叶斯网络相结合的方法,建立水下采油树系统泄漏事件的贝叶斯模型,实现对系统的风险评估。融合先验数据和贝叶斯理论,计算出系统故障的概率分布,并计算底事件的重要度因子,找出系统相对薄弱环节,实现对水下采油树系统泄漏事故风险的分析。研究结果表明:采用故障树模型和贝叶斯理论的方法,可以有效地克服传统故障树分析的局限性,而且分析结果与历史统计经验吻合,验证了贝叶斯网络方法在评估采油树系统泄漏风险分析方面的可行性。     

水下采油树结构强度及试验验证方法现状研究

石油勘探开发重心正由内陆向海洋转移,水下采油树作为深水油气开采中必不可少的关键设备之一,对深水油气开发起着至关重要的作用,但水下采油树的关键技术始终处在国外公司的垄断下。现对水下采油树结构强度的研究现状及试验验证方法的研究现状两个方面进行了论述,了解到了国内目前针对水下采油树仍然只是进行基础性研究。未来,水下采油树的研究重点可以放在深化设计研究高度,强度理论的适用性验证与改进研究、有限元分析的算法调整以及性能验证试验外其他试验主要验证试验的内容等方面。     

水下卧式采油树导向架制造工艺研究

分析了水下卧式采油树导向架的结构特点及制造难点,通过设计专用组合工装、制定合理的控制要求、选择合理的焊接方法等措施,经济合理地制造出水下卧式采油树导向架。     

水下油管悬挂装置非金属环空密封件设计研究

水下采油树油管悬挂装置安装于水下采油树本体中,是悬挂井下油管,并连接油管和水下采油树出油管线的重要通道。水下油管悬挂装置通过耐高压环空密封件来密封环形间隙空间,主要包括两种形式:金属密封形式及非金属密封形式。为了进一步提升和改善水下油管悬挂装置非金属环空密封件的性能,针对其结构及力学模型进行了深入的研究,总结出了非金属环空密封的优化方法,并通过有限元分析手段进行了验证。     

应用有限元法分析采油树受力状况及承载能力

应用有限元法分析采油树受力状况及承载能力,开展了采油树整体模型和局部模型结构应力的数值分析,并对采油树应力集中部位进行应力评价。分析结果表明:采油树整体模型最大应力满足要求,且油管头四通、节流阀结构强度满足要求。对采油树整体模型应力集中部位进行应力线性化,依据ASME规范中的应力评价准则,得出应力线性化结果满足强度要求。因此采油树整体结构具有足够的强度,满足结构安全性能要求。该研究为采油树的结构优化提供了理论支持。     

深海采矿悬挂机构的液压系统设计

本设计是用于解决深海采矿水下设备下放和回收的,所设计的液压缸采用复合缸的形式,既提供了下放和回收所需的力,又实现了在下放和回收过程中在重力方向上的运动补偿。     

海底井口系统密封总成弹塑性分析

采用Inventor软件建立海底井口系统密封总成的三维模型,将模型导入到Abaqus有限元计算软件中,对密封总成下放过程进行计算,分析其在工作过程中的弹塑性性能,最终得到密封总成在下放过程中受力及变形情况,为实际工作提供参考。     

水下作业机械手软连接操作包

介绍了一种水下作业机械手软连接操作包。该操作包集成了水下机械手、上下补偿装置、减速机组件、晃动与旋转关节及控制箱等，不仅具备升降和旋转调节的功能，能够应对复杂和恶劣的工作环境，而且通过增设下放应力消除组件，使安装架在主轴的驱动下旋转，在下放和回收过程中，通过下放应力消除组件自适应地相对主轴进行晃动，从而实现安装架与主轴的软连接，进而能够完全自适应地消除海水对水下作业机械手操作包各部分产生的应力，有效地保护水下作业机械手操作包。     

水下控制模块总体设计的研究

论文基于PY3-1/35-2气田备份采油树设计工作,对于水下控制模块的功能要求、设计方法进行梳理.结合ISO13628-6/API 17F《天然气工业水下生产系统的设计与操作第6部分—水下生产控制系统》设计规范的要求,对于水下控制模块的总体功能设计及器件选型进行研究.     

深水全电控智能完井工艺研究

深水开发井修井费用高,作业难度大。面对越来越突出的层间矛盾,常规的合采方式已经无法满足生产需求。开发了一种适用于深水的全电控智能完井工艺,该工艺采用全电控方式,通过电缆控制井下调控工作筒,实现了井下温度、压力、流量等信号的实时测试及井下产液量的实时调整。有效地降低了调控作业费用,提高了调控效率,降低了层间矛盾,有利于整体采收率的提高。对深水开发模式下电信号的传输进行调研与研究,通过脐带缆终端设备(UTA)、水下采油树控制模块(SCM模块)、采油树穿越装置等关键设备,实现了深水开发井智能完井的信号传输。     

液压插盘在水下生产系统中的应用

对于水下生产系统项目,平台上输送的液压和化学药剂通过水下脐带缆、水下脐带缆终端和液压飞缆分配到各水下采油树上,实现对水下采油树的控制。通路的各个连接处通过液压插盘进行连接。选用适合的液压插盘,对进行系统液压计算,实现水下生产系统的稳定控制和投产后的平稳生产至关重要。对中国南海番禺35-2/35-1项目水下生产系统使用的液压插盘选型、分类、用途及使用方法进行了研究,希望为后续的深水气田开发水下生产系统中液压插盘的使用提供学习和借鉴。     

基于电力载波技术的水下生产数据采集系统

针对深水生产系统的工作特点,采用基于脐带缆的电力线载波通信传输技术,不仅解决水上与水下的长距离数据传输问题,同时降低海底布线的复杂度与生产成本。文中利用Mi200e载波芯片,采用QPSK扩频调相调制方式,设计了水下生产系统数据采集硬件模块。实验测试表明,该模块能够高效稳定地采集采油树管汇上的各路传感信号与反馈数据,保证水下控制系统的稳定工作。     

水下刚性跨接管公差带优化方法研究

水下刚性跨接管因自身制造误差、安装毅座位置测量误差等因素影响,在安装过程中受力产生变形,受力越大安装工作越困难.考虑以刚性跨接管为代表的较大水下结构物受力一变形特点,提出一种基于构件方向刚度差异的公差带优化方法,根据构件的方向刚度系数优化构件公差带,并将此方法应用于刚性跨接管设计.     

LOPA方法在深水水下生产系统SIL分析中的应用研究

深水水下生产系统是油气田开发的重要模式之一,结合深水水下生产系统特性,介绍了系统SIL分析方法的选取,总结了SIL分析流程及关键节点,并运用LOPA分析方法针对水下采油树典型工艺流程进行SIL分析定级,为深水水下生产系统SIL分析工作的深入开展提供参考.     

基于可旋转推进器的水下机器人运动控制研究

通过对水下机器人在运动过程中的受力以及力矩分析,水下机器人采用可旋转推进器,所以要实现六自由度的运动只需要4个推进器,采用推进器布局。建立了基于可旋转推进器的水下机器人六自由度运动方程,并有针对性的对六自由度运动方程进行了简化。水下机器人运动控制的分析离不开动力学模型,所以对其进行受力和力矩分析是必要的。在简化的运动方程的基础上设计了运动控制系统,并使用Matlab对其进行仿真验证。     

刚性跨接管深水安装技术研究

跨接管是水下生产系统的重要组成部分,具有结构柔性和安装便捷性,是深水海管回接首选方案,常用在管汇端到管道终端、采油树端到管汇端、管道终端到管道终端等回接。文中以南海某项目垂直式M型刚性跨接管安装为案例,对深水跨接管安装技术进行介绍。