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。     

1500m内不同水深应急维修工机具简介

在分析油气田水下设施特别是海底管线的损坏形式及维修方法的基础上,针对海上油气田水下设施应急维修作业需求,根据目前我国南海深水油气开发的特点,对1500 m以内适用于不同水深开发的水下维修工具进行介绍,从中总结了海底管线应急维修工机具发展规律,并对国内深水维修工机具的发展情况进行了介绍。     

DPRS在深水海管维修中的应用

目前我国深水海底油气田开发逐渐进入高峰期,国内深水投产海底管线长度也在逐渐增加,深水海管维修潜在需求已经非常明确,文中首先对深水海管维修技术各技术特点进行了介绍,然后对海油工程购置的一套深水海管维修设备（Deepwater Pipeline Repair System,简称DPRS）和功能进行了介绍,最后对该套DPRS设备在深水海管维修中的应用进行了阐述,可为深水海管维修提供参考。     

深海立管的断裂与可靠性评估进展

针对海洋立管的疲劳、断裂及可靠性问题,详细评述近十年国内外这方面的研究成果.立管系统是近海勘探和开采工程中一个非常关键的组成部分,对于负载中的深水立管,结构失效控制和可靠性是设计中需要考虑的一个重要因素.对深水立管系统的可靠性断裂评估,应根据结构和环境情况,选取适当的评估方法.涡激振动是引起海洋深水管疲劳失效的主要因素,论述深水管的涡激振动和抑制方法,涡激振动分析结果可用于评定立管的强度和疲劳积累.最后,给出一些用于深水立管的疲劳寿命预测以及可靠性评估的实用理论和计算方法.     

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。     

深海自容式加速度测量装置的设计与实现

基于海洋平台水下立管监测的需求,研发了一种特殊的水下自容式加速度测量装置。该装置能够完整记录立管的浪致振动和涡激振动信息,可为分析立管的疲劳损伤及立管的设计提供参考依据。它具有高灵敏度、低功耗、海量存储和体积小等特点,同时内设故障自恢复机制,确保系统连续正常工作。在我国南海"挑战者号"平台实测170多天,各项性能指标完全达到了设计要求,这是我国海洋平台监测首次使用自主研发的同类测量装置。相比于国外同类产品,成本更低,独立工作时间更长,适于大范围多点长期测量。     

深水水下管汇主结构设计及计算方法研究

为了进行深水水下管汇主结构设计和计算,考虑了结构从设计到服役过程中的不同工况,对结构受力进行了分析,得到了结构不同工况下所承受的载荷。在此基础上,应用SACS软件进行了计算,通过计算结果可以看出文中所设计的管汇主结构是安全、可靠、且满足工作条件的,为深水水下管汇结构提供了合理的设计、计算方法。     

带压作业修井机油管管箍检测技术研究

传统的压井和放喷作业不利于油气资源的可持续发展,这就需要用全新的方式去对待井下作业,带压作业修井机能较好地满足这一要求。环形防喷器是实现带压作业隔离井内高温高压的关键部件,当提升或下入管柱,管箍通过环形防喷器时,要对管箍进行检测。对油管管箍检测技术进行了理论分析和实验验证。此技术可以延长环形防喷器胶芯的工作寿命,节约成本,提高了带压作业的安全性和可靠性。     

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。     

深水海管无潜机械连接维修技术

对深水海管损坏类型及维修方式进行介绍,重点介绍了深水海管无潜机械连接维修技术。针对我国在深海无潜机械连接回接技术和装备与国外存在较大的差距,提出应加强我国深水海管水下维修相关装备和技术的研发等建议。     

南海深水气田水下控制系统通信链路分析与应用

以南海深水气田开发工程为背景,介绍了光纤通信系统在水下油气田开发中的应用,并以该项目的模拟仿真实验结果及实际应用效果为依据,对光纤链路传输的结构与连接方式进行了详细分析,为今后同类工程中使用光纤作为通信方式的水下油气生产控制系统提供了实践参考。     

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。     

水下结构物调平技术研究

水下管汇的水平度关系到后期的管线回接,直接影响项目的投产,是现场施工的关键。文中探讨了水下管汇基盘几种调平方式的优、缺点,为今后不同类型的基盘调平提出了施工建议,对今后深水、超深水其他类似的水下结构物的施工设计提供借鉴。     

水下脐带缆终端安装多浮体运动响应的数值模拟

在深水油气开发中,水下设施的海上安装越来越具有挑战性。尺寸和重量越来越大的水下设施需要在环境条件恶劣的深水海域安装,而海上安装作为最复杂的工况载荷之一,对其结构设计具有至关重要的影响。在海上施工之前进行充分合理的数值模拟能够获得适合的海况条件要求,也能对施工风险进行预判。以南海某深水气田为例,基于三维动态时域分析软件OrcaFlex,构造了水下脐带缆终端吊装下放的多浮体数值模型,在JONSWAP波浪谱下进行随机海况模拟分析,得出了最优作业浪向并给出了安全作业海况条件,对海上施工作业具有指导意义。     

我国首个深水自营千亿方级大气田启动开发

正近日,南海西部陵水17-2气田开发项目启动会召开,标志着我国首个深水自营千亿方级大气田正式进入开发建设阶段。这也意味着我国已掌握适应南海深水复杂海域的半潜式生产平台设计、建造、安装技术,将有力推动南海油气资源开发,对南海大气区建设、保障我国能源安全意义重大。陵水17-2气田的发现,是中国海油深水勘探开发能力持续提升的有力印证,验证了中国海油对南海深水油气分布的规律性认识,检验了深水钻井、测试、项目管理能力,打开了一扇通往南海天然气"宝库"的大门。     

管箍位置的视频检测系统设计

管箍位置检测是对基于图像处理的视频检测及自动化控制的系统研究。将CCD摄像头应用于修井作业平台管柱运动检测中,通过对图像处理算法的研究,采用Visual C++多文档的模块化语言进行编程,设计了基于视频检测的管箍位置图像采集及处理系统,该系统在修井作业中取代人工操作,实现远程监测与自动化控制,在石油修井作业过程中具有十分重要的意义。     

深水海管提管架装置研究

深水海管提管架(PLF)作为深水海管应急维修系统关键装备(DPRS),用于水下将海管提离海床。文中对国外深水海管提管架现状进行了介绍,概述了一种深水海管提管架装置的结构组成和功能,对其液压控制系统及工作模式进行了分析,并综述了提管架的工作流程,为提管架未来工程应用提供了参考。     

我国开发深海油气步伐加快 将建深水特大型装备

我国勘探开发海洋深水油气的步伐正在加快。2007年10月18日，首座深水特大型装备——中国海油深水半潜式钻井平台建造合同在北京签字。十七大代表、中国海油总经理傅成玉在签字仪式上介绍，这一装备将由中船集团上海外高桥造船有限公司制造，其最大作业水深达3000m，代表了当今世界钻井平台的先进水平。     

自制环槽车刀

为了满足油田修井作业的需要，我厂新开发了一项立卡产品。其中立卡本体这个零件在试制中遇到了很大困难。立卡本体材质要求是35CrMo，调质处理硬度237～276HBW，具体结构见图1。     

深水海管维修作业支持平台装置研究

概述了海管水下维修常用的两种方法，总结了水下更换管段维修作业支持装置的功能需求，提出一种深水海管维修作业支持平台装置（Pipeline Index Frame，简称PIF），并对其结构组成和功能、液压控制系统设计及工作流程进行了分析，可为深水海管维修提供参考。