深水海底管道的抗压溃屈曲性能试验研究

为了明确深水海底管道的抗深水压溃性能,防止管道发生压溃屈曲及屈曲扩展破坏,采用有限元模拟及实物管件外压测试试验的方法,对开发的X70钢级Φ914 mm×36.5 mm规格深海用厚壁直缝埋弧焊接钢管管件在35 MPa均布外压载荷下的抗深水压溃屈曲性能进行了试验研究。深海高压模拟试验舱外压测试试验表明,管件在不承受内压的条件下,最大外压加载至35 MPa,并保压15 min,管件无失稳、凹陷或压溃现象,管件的变形属于弹性变形。研究结果表明,试验管件的强度能够承受35 MPa的静态外压载荷,具备抵抗相当于3 500 m水深的海底管道的压溃屈曲能力。     

文昌油田深水管道安装技术

通过介绍文昌13-1/13-2平台间海底管道安装的关键过程,提出深水海管的安装技术,为以后类似工程提供借鉴.     

海底管道系统的压力试验

根据挪威船级社《Rules For Submarine Pipeline Systems》1981版和《Offshore Standard DNV-OS-F101 SubmarinePipeline Systems》2000版规范以及澳大利亚标准《AS1978-1987 Pipelines-Gas and liquid petroleum-Field pressure test-ing》对海底管道系统的压力试验的操作技术和相关计算进行了阐述,以供相关工程技术人员参考。     

深水海底管道J型铺设技术研究

J型铺设是目前国际海洋工程界主要的深水海底管道安装方法之一。本文对J型铺管技术进行了较为全面的介绍,内容包括:J型铺管的基本概念和特点、作业流程、铺管设备、安装设计准则等。安装设计准则重点论述了荷载控制条件和位移控制条件的选取,及以外压为主导的压溃、局部屈曲和扩展屈曲等失效极限状态校核方法。     

基于深水海底管道压溃破坏的结构可靠性研究

针对深水海底管道压溃破坏失效特点,利用数值模拟和全比例压力试验相结合的方法,开展了深水海底管道结构屈曲压溃分析,在此基础上拟合出管道压溃破坏的结构承载力显式表达式,并以此构建安全裕度方程;采用国际推荐的JC法进行了深水海底管道结构可靠性指标计算,对不同初始椭圆度、轴向拉力、屈服极限和径厚比等随机分布参数进行了敏感性分析,研究了参数分布对深水海底管道可靠度的影响,为深水工程结构设计提供了参考和安全保障。     

文昌油田深水管道安装技术

通过介绍文昌 13- 1/ 13- 2平台间海底管道安装的关键过程 ,提出深水海管的安装技术 ,为以后类似工程提供借鉴     

海底管道屈曲及其传播现象

本文根据对海底管道稳定性中值得注意的屈曲及其传播现象进行的专题研究,列出了8种不同控制屈曲发生的屈曲压力,并分别作了相应的介绍,为控制屈曲现象的发生从理论方面进行了深入研究,并提出用相应的屈曲限制器防止屈曲波形的传播,可供从事海底管道设计和施工的有关人员参考。     

深水海底管道屈曲扩展非线性有限元分析

基于ABAQUS对深水海底管道屈曲扩展进行了有限元分析。有限元分析采用Riks法,考虑Ramberg-Osgood材料非线性本构关系,模拟了在初始椭圆度缺陷下的系统压溃和屈曲扩展过程。通过有限元模拟对屈曲扩展压力与径厚比D/t关系进行了深入研究,并与DNVGL-ST-F101和API-RP-1111规范公式计算值进行比较,表明模拟分析所得各个海底管道径厚比D/t的屈曲扩展压力与DNVGL-ST-F101规范值相吻合,即使对于DNVGL-ST-F101超出规范公式适用范围的小径厚比(D/t≤15)的情况同样如此,表明在小径厚比条件下DNVGL-ST-F101屈曲扩展公式仍然适用。海底管道屈曲扩展有限元模拟方法和所得的结论对深水海底管道壁厚选择和止屈设计(尤其是小径厚比D/t≤15)有指导作用。     

自适应海底管线膨胀位移的管道终端设计及计算

为满足我国深水油气田开发的需求,设计了一种全新的管道终端(PLET)。该PLET具有1套快速自适应滑移机构,最大滑移距离为1.5m,能够自适应海底管道的线膨胀位移。滑移机构能在很大程度上缓冲35km的海底管道累积产生的0.995m瞬间膨胀位移,避免了瞬间滑动对该PLET其他结构造成破坏。此外,该PLET还有1个力转移座,在PLET的第2端安装时,为分散设定的1 700m海底管道引起的集中力起到了很好的作用。     

深水弃置回收作业管线有限元数值分析

弃置回收（A/R）作业是铺管船法敷设海底管线的一个重要环节。对回收过程中提升管线阶段进行了力学分析及有限元计算,利用自然悬链线理论推导了管线提升过程中提升角、最大提升高度、提升力的关系,以此为基础得到管线的基本边界条件,并应用Abaqus软件对提升过程中深水管线进行有限元计算,得到不同提升角对应的管线应力最大值,从而确定了管线弃置回收作业的提升力、对应的提升角范围等基本控制参数,以确保弃置回收作业及管线的安全。     

蛇形铺管形状对海底管道横向屈曲的影响

蛇形铺管法是一种有效控制管道横向屈曲的方法,该方法的关键是使管道在预设位置激发屈曲,且管道后屈曲的弯矩及应变控制在合理的范围内。文章提出了一种新的蛇形铺管形状,即正弦曲线形状,基于ANSYS软件建立了用于平坦海床上蛇形铺设管道横向屈曲分析的计算模型,对正弦曲线形状的蛇形铺管形状进行了分析,并与工程普遍采用的弧形铺管形状进行了对比。对比分析表明,正弦曲线铺管形状有效地降低了管道屈曲的临界荷载,且管道后屈曲的弯矩及应变更低。     

深水井控工艺技术探讨

海洋深水钻井中的井控,面临着海底低温、气体水合物、地层孔隙压力和破裂压力之间的安全窗口比较窄、井控余量比较小、压井/阻流管线较长导致循环压耗较大、深水地层比较脆弱等诸多挑战。针对深水井控中面临的难点,调研了深水钻井中井控设备的要求与配置,详细介绍了深水钻井中早期监测溢流的方法、深水井控的关井方式及压井方法、深水压井后防喷器"圈闭气"与隔水管气的处理,以及在深水钻井中预防水合物形成的措施,以保证深水钻井的施工安全。      

海底管道维修技术

随着我国海上油气田的开发 ,海底管道的修复问题将越来越得到重视。海底管道破坏的主要原因是管道悬空、机械损伤及内外腐蚀。文章针对这三种破坏情况介绍了恢复管道埋设状态、修复管道外防腐层和混凝土加重层以及被破坏管道的方法和相应的机具     

深水气井测试期间不同产量条件下水合物形成区域预测方法

水合物问题是深水测试必须考虑的问题,其关键影响因素是温度与压力。基于水力学与热力学理论,针对深水测试的特殊工况,建立了压力与温度计算模型。通过数值求解,得到了不同产量条件下测试管柱内的压力与温度分布。将计算结果与水合物形成条件相结合,对深水气井测试条件时不同产量条件下水合物生成区域进行了预测。结果表明,产量越低,管柱内压力越高,最低温度值越小,导致水合物生成区域越大。对于水深1500 m、测试管柱为114.3 mm条件下,产量低于20×104m3/d时,管柱内将出现水合物。因此,在低产量条件下,深水测试时必须采取措施抑制水合物生成。     

管道钢管壁厚超声波检测技术

针对油气输送管道长时间生产运行中的腐蚀造成的管道钢管壁厚逐渐减薄甚至穿孔现象,采用超声测厚技术在不损坏管道的情况下,可实现准确测量管道壁厚,并发现管道内部缺陷。介绍了钢管超声测厚技术的原理、超声测厚装置的选择、超声测厚方法及其操作步骤,分析了钢管超声测厚的影响因素,并对钢管测厚过程中出现的问题给出了处理办法。钢管超声测厚技术具有无损管道且测量精度高的特点,还可用于油井管壁厚的检测。     

管线钢管腐蚀坑焊接补强技术

通过对管线钢管腐蚀坑堆焊工艺试验,采用测量焊缝金相细晶区位置到试样背面的距离和硬度值,来预测是否有烧穿和氢致裂纹产生,从而选择合理的管道腐蚀坑堆焊工艺参数,并对管道腐蚀坑焊接补板的焊缝距离提出了技术要求.结果表明,采用直径为3.2 mm的低氢焊条,在105 A的焊接电流下,可以直接补焊的点腐蚀坑剩余壁厚为4.4 mm;采用补板焊接时,焊缝间距应大于100 mm.研究结果为在役管线腐蚀坑焊接维护提供了依据.     

海底管道涂层抗滑脱技术及应用

文章根据铺管船采用S型铺设海底管道的作业特征,介绍了海底管道防腐层和混凝土配重层涂敷工艺,可以确保各钢管涂敷层间具有足够的剪切强度,使得在铺管过程中设定的轴向张力作用下,不致发生钢管各涂敷层间剪切强度不足而产生滑脱的现象,保证铺管过程中海底管道完好.