海洋平台深水导管架结构杆件检测方法研究与应用

针对海洋平台深水导管架结构杆件检测作业存在风险大、成本高、检测工作量大、可动用潜水支持船资源有限等问题,通过对不同潜水作业方式和检测方法的特点及局限性进行比较,提出对50 m水深以下结构杆件的检测采用基于ROV(水下机器人)操作的射线透水杆件检测方法来替代传统的超声波透水杆件检测方法.XJ油田2座生产平台导管架结构杆件检测实践表明,射线透水杆件检测方法是一种安全、高效、成本低的深水结构杆件检测方法.该方法对南海海域双层保温海底管道夹层的透水检测有重要的借鉴意义.     

导管架水下桩腿裂纹修复焊接技术

导管架在撞击或巨大外力作用下,其桩腿会出现严重的裂纹缺陷,因此必须对裂纹进行焊接修复,尤其是对于水下桩腿裂纹。以某导管架桩腿水下10 m处的裂纹修复工程为例,简要介绍了其陆地模拟试验,并对该裂纹的海上修复技术进行了详细论述,包括裂纹检测划线、裂纹清除、坡口成型、焊接方法、无损检测等内容。此技术成功应用于实际的海上焊接修复,为导管架水下缺陷焊接修复接提供一种新思路。     

番禺30-1平台导管架阴极保护系统修复方案设计与安装实践

在营运1年后的年度水下检查中,发现番禺30-1气田平台导管架阴极保护系统存在保护不足的问题。为此,开展了该气田平台导管架阴极保护系统修复方案研究,最终采用了Retrobuoy远程阴极保护系统的修复方案,并进行了方案设计,主要包括水下阳极橇块设计、预保护面积计算、保护电流计算、水下阳极与导管架距离计算、水下阳极之间距离计算、水下电缆的规格及长度设计、电缆弃头设计等。通过一系列优化措施与风险应对策略的实施,实现了该气田平台导管架阴极保护系统的成功安装,取得了很好的保护效果,可为其他类似导管架提供经验。     

井口保护导管架海上就位方案浅析

对固定式采油平台的导管架就位时的保护进行分析,针对其受力特点,对不同的保护方案作了分析和对比,提出了最佳的井口保护结构方案及其施工工艺,得出采用进口导管架套钻井隔水套管,导管架与钻井平台硬柔双固定的方案为较好的方案。     

导管架平台结构损伤数值模拟

为保证平台的生产作业安全,需进行实时健康安全监测。对损伤进行数值模拟是进行健康监测研究的基础方法。引用多尺度建模思想,采用多点自由度法对单元进行连接,提出将刚度剩余率作为衡量损伤影响程度的指标,并以此计算约束方程的耦合系数从而达到模拟损伤的目的。     

导管架平台轻型化优化设计

介绍了采用目前世界上先进的轻型化设计理念对东海某一个导管架平台的轻型化优化设计过程。海洋工程结构的重量、强度、刚度和韧性是海洋工程设计中需要考虑的重点要素。如果能在减轻结构重量的同时又能保持和提高结构的强度和刚度,就有可能大幅度提高海洋工程的经济效益。此文设计的平台的优点是安全可靠性高、运输安装可行、建造容易、轻型化、结构构造简单和投资成本低,并分析了与国内原有类似导管架平台设计相比的优势,旨在为今后类似平台结构设计提供借鉴和参考。     

导管架平台在浅海石油开发中的应用

本文介绍了胜利油田浅海石油开发史上探索开发模式的经过及导管架平台的应用情况。根据浅海的特点，也谈及了导管架结构的一些改进与简化。本文对浅海石油开发可起借鉴作用。     

导管架和平台上部结构的特点

吊装式导管架和整体吊装甲板显著地简化了平台的海上安装并且大量地减轻了结构质量。概括了平湖油气田开发工程中使用的导管架和平台上部结构的特点。     

导管架平台的动力分析

介绍了导管架平台有限元动力分析的过程。基于大型通用有限元程序MSC/NASTRAN,对导管架平台结构的动力学特性进行了有限元分析,得到了平台的自由振动特性和结构的动力响应,对导管架平台的设计、建造和安全评估有着一定的参考价值。     

磁致伸缩导波检测技术在海洋平台导管架检测中的应用

导管架作为承载结构是海洋平台的重要组成部分,在海洋恶劣环境下极易产生腐蚀和损伤,直接危及平台的安全运行。文章介绍了一种无需水下作业,即可对海洋平台导管架实施100%全面腐蚀和缺陷检测的磁致伸缩(MsS)导波技术,并举例说明了该技术在中国石化股份胜利油田分公司海洋采油厂埕岛CB22A平台的应用情况,结果表明:导波水下最大单向的传播距离在20～25 m,可以覆盖导管架的全长,且最小缺陷检出能力达到2%横截面积。     

海上固定平台受损构件的修理与评估

对海上固定平台受损构件的原因作了分析,提出了海上平台受损构件修理的特点,原则和选择修理方案时所应考虑的因素,了海上固定平台受损件的修理方法,并对各种修理方法做了评估分析,以供海洋工程工作人员在对受损 构件的维修对参考。     

高强灌浆材料结合卡箍在导管架受损构件加固中的应用

以南海某海域一施工船与四桩导管架基础发生碰撞为背景,结合当前研究对导管架受损区域的承载力进行分析,计算得到受损截面凹陷处的轴向承载力和极限弯矩。简述海洋工程领域中受损构件的加固修复方法,探讨卡箍技术的理论研究现状及其在实际工程中的应用现状。基于典型灌浆卡箍修复技术提出一种采用80 MPa高强度灌浆材料结合卡箍技术进行加固修复的新方案,并采用有限元软件对加固后的组合结构进行数值模拟。仿真结果表明,该组合结构可有效改善导管架受损区域受力状况,提高结构的承载力。简述该方案的施工流程,以期为实际工程提供参考。     

带有损伤构件的海上采油平台的重分析方法

采用非线性有限单元法,将各种管单元局部损伤进行有限元网格细分,通过刚度矩的静力凝聚方法,将损伤单元统一为等效的非线性梁单元,然后再与整体平台结合进行重分析,获得损伤后平台的极限强度。本方法对局部损伤的形式不附加任何限制,并可方便地求解整体结构的后屈面破坏结果;准确地反映了损伤所引起的弯曲与轴向耦合刚度的变化。     

40DB钻机在导管架平台的应用

为了适应阿塞拜疆里海油区导管架平台的实际情况,对40DB钻机进行了改进设计。钻机的控制系统采用PLC控制技术和现代数字化通信技术,实现数控、电控、气控、通信的一体化设计,提升钻机的自动化水平。钻机主体带动绞车后台底座及猫道可沿导轨整体平移,平移距离最远达80 m。导轨的设计考虑了通用性,使得钻机可以在不同平台上实施钻井作业。井架采用节省空间的自升起升方式,猫道可实现提升钻杆的功能,钻机主体、钻井泵组、固控系统和发电机组等部件的安装位置受力分布要满足平台桩腿承载力的要求。现场应用结果表明,改进设计的40DB钻机各系统运行稳定,达到预期的设计目标。     

应用水下常压干式舱修复导管架裂纹

要彻底修复导管架裂纹,采用水下常压干式舱进行焊接修复是最好的办法。结合成功地采用水下常压干式舱,对在中国南海LF7-2导管架主桩腿上检测发现的多条贯穿性裂纹进行焊接修复的案例,介绍了导管架模拟节点的建造、采用逆向工艺建造整体舱体、法兰螺栓的安装和拆卸、安全岛的建造等关于水下常压干式舱建造的内容;论述了临时平台和绞车的作用、临时管卡的安装、干式舱和导管架之间间隙的调整、楔形密封件的安装、水下干式舱的查漏封堵、干式舱内部构件的安装等涉及水下常压干式舱海上安装的内容,以及干式舱的应用经验。     

海洋导管架平台疲劳问题分析

疲劳破坏是海洋工程结构的一种主要破坏模式。导管架平台受到海洋复杂载荷的作用,由于交变应力的随机性以及材料性能的分散性,结构的疲劳具有随机性和不确定性,因此要从概率的角度进行疲劳可靠性分析。采用ANSYS软件对导管架平台建模,利用S-N曲线模型以及Miner线性损伤理论,对结构的疲劳可靠性进行评估。将整个导管架结构系统简化成串并联模式,应用分枝限界法来寻找系统的主要疲劳失效模式,并对系统的可靠性作出评价,以供工程实际参考。     

导管架平台应变监测传感器优化布置

针对导管架平台应变传感器无法覆盖所有结构关键位置的现状,提出一种基于结构多尺度模拟的应变传感器优化布置方法.利用管单元和梁单元建立导管架平台宏观有限元模型,并基于静力分析确定结构的关键区域.建立关键区域的三维实体有限元模型,采用多点约束方法进行梁单元与实体单元的耦合,完成结构多尺度建模.对多尺度模型进行力学分析,确定应...     

海上导管架生产平台井喷失控处置方案

海上导管架生产平台井喷失控会造成巨大的人员伤亡、财产损失和环境污染。该文阐述国内外浅水井喷失控处置现状,分析导管架生产平台井喷失控处置的难点,提出针对性的井喷失控处置方案,涵盖消防喷淋、井场勘察、清障、重建井口、救援井、压井六项技术措施,为今后导管架平台的井控抢险作业提供技术指导。     

海上平台导管架腿柱结构强度和稳定性分析

根据南海北部大陆西区气田的分布情况,为更经济和绿色地增加气田的产量,需要新增立管连接2个气田平台。以支撑平台导管架的腿柱结构为研究对象,采用7套复合材料背负式管卡安装立管,并考虑腿柱实际受载工况,分析当管卡在不同位置时导管架腿柱结构强度和屈曲稳定性。借助所构建的SACS计算模型,验证在水深88 m下,采用7套复合材料背负式管卡时,海洋平台导管架腿柱结构的安全性和可靠性,为在相同工作环境下平台腿柱结构的设计提供参考。     

有杆采油导管架平台的安全性

基于结构极限工作状态和累积损伤理论,建立导管架平台增加载荷的安全评价标准。针对导管架式固定平台,建立海洋环境-有杆采油联合作用下的海洋平台力学模型。以LD某导管架平台为例,选用五十年一遇极值海洋环境载荷,基于安全准则得到目标平台加载阈值。按有杆采油的设计额定载荷,载荷加载后该平台的安全因数与加载前相比降低不超过3%,由此可见相似结构的导管架平台具有足够的结构强度承受有杆举升工艺所产生的附加载荷。