随机荷载组合作用下海上导管架基础结构的动力响应分析

在导管架动力学分析中,开展了不同随机荷载组合作用下的导管架动力响应特性研究。基于AR线性滤波法和随机波浪理论及P-M谱对于风速和水质点速度、加速度进行模拟,从而计算得到塔筒所受风荷载与结构所受波流荷载,基于线性叠加法和Turkstra法对随机荷载进行组合,进行不同组合作用下的导管架基础结构的动力响应分析,对塔筒顶部位移及导管架基础顶部位移、加速度进行对比。研究结果表明,海上导管架基础结构在随机风与最大波流荷载的组合作用下,塔筒顶部和导管架基础顶部的动力响应最大,塔筒所受风荷载取值对于结构的动力响应影响较小,可进行简化处理,波流荷载对于结构的影响很大。     

导管架平台在随机波浪载荷作用下的结构响应

利用ANSYS有限元软件建立三维导管架平台结构模型,结合随机波浪理论、莫里森方程及JONSWAP谱,对危险区域的2个敏感性单元以及1个节点进行详细分析,研究导管架平台在8个不同浪向随机波浪载荷作用下的结构响应问题。考虑波、流联合作用对导管架平台结构响应的影响,对导管架平台在极端随机波浪载荷作用下的响应进行分析。     

导管架平台的疲劳损伤计算方法研究

导管架平台在服役期间承受风、浪、流、冰的作用,如何准确评估导管架平台在海上复杂环境条件下的疲劳损伤是海洋工程界面临的一大难题。文章结合Miner线性法则、Paris公式和Manson公式,分析了单一谱载荷作用下导管架的疲劳损伤,探讨了随机载荷作用下海上导管架的总疲劳损伤的计算方法,并给出算例。     

随机波浪载荷作用下ETMD减振系统对导管架平台振动控制的仿真研究

以在役WZ12-1平台为原型建立导管架平台的有限元模型,将沿导管架桩腿分布的载荷转化为等效节点力进行加载,将桩基的作用用弹簧-阻尼单元模拟,忽略导管架附连水质量的影响进行有限元分析。通过构造ETMD减振系统,设置合适的系统参数,分析了随机波浪载荷作用下有、无ETMD减振系统时导管架平台的振动情况。结果表明,ETMD减振系统能够有效控制随机波浪载荷作用下导管架平台的振动。     

基于腽气QUS／AQUA的深水导管架平台动力分析研究

运用ABAQUS／AQUA中的波流耦合算法模拟分析了较大水深海洋导管架平台在随机波浪作用下的应力变化及振动响应过程，包括海流载荷引起的拖拽力作用和附连水质量惯性力影响。通过大量数值模拟计算，得出了一些有规律性的曲线，为随机波作用下深水导管架动力响应分析提供借鉴。     

海洋导管架在复杂载荷作用下的动态响应

研究了海洋导管架自由振动及复杂载荷作用下的动力学行为。利用ANSYS软件建立海洋导管架平台三维模型,针对海洋导管架的结构及栽荷特点,将导管架结构离散成空间梁和板有限元单元结构,采用结构模态分析和瞬态完全法,编程计算了平台结构在波浪载荷及冰载荷作用下的动力相应,给出了其自振频率和谐响应,绘制了海洋导管架不同部位的变形随载荷参数变化的特性曲线。结果表明,由于海洋导管架所处工作环境特殊,对其进行静动态校核,甚至疲劳分析是非常必要的。     

复杂载荷作用下海上导管架的疲劳寿命研究

研究估算海上导管架的疲劳寿命及可靠性分析具有十分重要的意义。对海上导管架在复杂环境条件和操作条件下的疲劳损伤进行了系统和深入研究,在Pairs公式和Mason公式的基础上进一步推导,将多种载荷对导管架疲劳的影响综合在一起,提出了复杂载荷作用下的疲劳分析公式。Miner法则认为3种载荷作用下导管架的疲劳损伤可以用各自单独作用下的疲劳损伤计算获得,并将具体数据代入公式计算,验证了该方法的正确性。     

自升式钻井平台隔水导管在环境载荷作用下的响应分析

针对自升式钻井平台的隔水导管,建立了四种隔水导管模型,采用P-y曲线法模拟隔水导管与土壤的非线性相互作用,利用Contact12单元来模拟隔水导管与导向架之间的间隙接触条件,在海洋环境载荷作用下,获取了隔水导管的变形和应力情况。计算结果表明,在相同海洋环境载荷作用下,上端支撑模型的变形和应力最大,然后依次为隔水导管顶张力模型、隔水导管导向架间隙模型、隔水导管导向架固定模型;导向架在隔水导管运动过程中均较好地抑制了隔水导管的横向运动。响应分析结果为工程中带导向架隔水导管的设计与分析提供了参考。     

随机波浪载荷下CII海洋平台结构可靠性分析

将位于渤海湾的CII导管架海洋平台看作空间钢架结构,应用ANSYS软件对导管架平台进行动力学分析,得到平台的基本动力学参数;考虑随机波浪作用,应用蒙特卡罗模拟法和有限元方法对结构进行可靠性分析。以各管件壁厚为输入变量,以甲板位移响应、导管架最大应力和平台总质量为输出变量进行灵敏度分析,评价影响输出变量变化的主要因素并计算出导管架构件的可靠度。该研究对导管架海洋平台的安全性评价和结构设计具有参考意义。     

极端风暴潮下近海导管架平台结构安全分析

基于导管架平台极端环境作用下极限状态的分析,研究了近海导管架平台的结构安全。由极端风暴潮载荷的模拟方法,确定适用于近海导管架平台的安全评价方法。并以某近海导管架平台为例,进行甲板上浪载荷计算、静力非线性分析、动力响应分析及极限承载能力分析。结果表明:极端风暴潮作用下的上浪载荷会减弱近海导管架结构的极限承载能力,也会影响其抗力,须予以重视。     

水平井中钻杆对双侧向测井的影响

用钻杆输送双侧向测井仪进行水平井测井，当钻杆不通电时，浅侧向的探测深度达不到钻杆位置，钻杆处于零电位区，对浅侧向响应不会产生影响；深侧向的仪器位于低阻层，钻杆所处位置的电位较高，对深侧向响应将产生影响。当钻杆作深侧向回路电极时，用计算出的带钻杆加长电极系系数刻度可将钻杆影响归结为仪器固有特性，测井响应则可不另外考虑钻杆影响。     

深水轻型单柱平台的运动响应研究

以南海S7海域为背景 ,提出一种深水轻型单柱平台 (mini-sparplatform) ,并对其在频域内的运动响应进行了详细的研究 ,还分析总结了水深及系索预张力的变化对平台运动性能的影响。所得结论对深水单柱平台的概念设计具有一定的参考价值。     

缝-洞型地层缝洞的双侧向测井响应数值模拟

为研究缝-洞型地层的双侧向测井响应特征,建立洞穴和裂缝组合的介质模型,利用三维有限元方法对缝洞的双侧向测井响应进行数值模拟。结果表明,洞穴在一定尺度和范围内影响双侧向测井响应,随着洞穴尺度的增大,双侧向测井视电阻率降低,且深浅侧向视电阻率比值降低,但双侧向测井响应对离开井壁洞穴的较敏感范围不大于一个洞穴半径尺度。缝-洞型地层的双侧向测井响应主要受裂缝影响,低角度缝双侧向测井呈现负差异,而高角度缝双侧向测井为正差异,洞穴的存在不改变双侧向测井响应深浅侧向视电阻率与裂缝倾角的匹配关系。缝-洞型地层的双侧向测井视电导率与裂缝张开度存在线性关系。     

寻找新油气藏的理论和方法

石油深部起源理论认为,石油、天然气与金属矿床一样都是地球排气作用的产物。含油气盆地的演化与地球外核的排气及表面的升降变化相呼应,表明了含油气盆地的深部构造本质。石油及天然气形成于地球排气作用出现冷分支的新生代,明显表现为热液期后的特征。油气以垂直运移为主聚集在流体动力学构造圈闭以及与此有关的地层、岩性圈闭中,与新构造运动关系密切,这些理论为寻找新油气藏指明了方向。中国含油气盆地的特点是盆地基底深,沉积地层厚度大,故在已发现油气藏以下地层直至基底内部都有望发现新的油气藏。在新构造运动活跃、深部脆性岩石发育、具有良好盖层形成圈闭的地区,应首先采用深部地震对以构造裂隙油气藏为目标进行勘探。需要指出的是,传统的地震勘探方法对于查明深部断裂、高孔隙带和裂隙带是无能为力的,亟需开发非传统的地震勘探方法,此外,还可结合遥感、地球化学、张量分析、放射性、形态构造模拟等方法。     

南堡5号构造深层火山岩岩性测井识别技术

冀东油田南堡5号构造深层广泛分布火山岩,具有分布面积大、厚度大、期次多、与砂泥岩穿插分布等特点。目前火山岩储层勘探获得工业油气流．这使得南堡5号构造深层火山岩储层成为勘探重点。基于火山岩特征,利用岩心薄片、钻井、录井和测井等资料,分析不同火山岩岩性的测井响应特征,建立火山岩岩性与常规测井、元素俘获谱测井（ECS）和电成像测井（FMI）响应的对应关系,总结出一套适合南堡5号构造的深层火山岩岩性识别方法,为储层参数的精确计算奠定了基础。     

YH 地区碳酸盐岩储层预测方法研究及应用

针对YH 地区碳酸盐岩裂缝储层埋藏深、岩性复杂、地震响应不明显、非均质性强的特点,文章综合应用叠前地震资料裂缝预测、地震属性分析、阻抗变化率反演技术对YH 地区碳酸盐岩储层进行了综合预测, 同时总结出了一套适合于本地区的储层预测方法, 该方法避免了常规储层预测在碳酸盐岩地区模型化过重的缺陷, 提高了储层预测的精度。     

滴12井区八道湾组油藏深部调驱技术早期应用效果

针对滴12井区八道湾组油藏非均质性严重、大孔道发育、含水上升速度较快、小剂量调剖效果较差等特点,提出深部调驱技术早期介入、区块整体进行深部调驱的治理思路。研发了适合该区块的以聚丙烯酰胺为主的深部调驱凝胶体系,该体系具有很好的成胶强度和封堵效果,现场试验为了提高对较大水窜通道的封堵能力,在调驱凝胶体系中加入了固相颗粒。2010年在滴12井区进行了4个井组的调驱措施,注水井平均注入压力上升1.85 MPa,措施井组日产油由2.0 t 上升到最高3.1 t,综合含水由57.8%下降到56.6%,4个井组目前累计增油1 063 t,效果较好。     

珠江口盆地深水区伸展陆缘地壳减薄背景下的沉积体系响应过程及油气勘探意义

珠江口盆地白云深水区（包括白云凹陷和荔湾凹陷）位于南海北部陆缘地壳薄化带上,地壳厚度从北侧的29 km迅速减薄至17~18 km。地壳岩石圈强烈伸展薄化使得陆缘深水区具有特殊的断裂结构样式与沉降特征,对沉积体系产生重要的控制作用,并导致深水区成藏组合特征的差异性。通过调研全球典型伸展陆缘盆地的伸展破裂过程、断裂结构样式对沉积体系的控制作用,开展了对白云深水区凹陷结构、断裂构造样式、构造沉降史与沉积体系的耦合分析,揭示出珠江口盆地深水区特殊的沉积体系响应特征与发育机制。研究结果显示：地壳内脆韧性变形过程产生的大型低角度拆离断裂活动是裂陷期陆缘岩石圈伸展、薄化、破裂的主要机制,裂陷期地壳的均衡抬升、断裂带上盘块体的旋转和大型低角度主控断裂转换带的发育导致始新世文昌组-恩平组沉积期深水区具有宽深断陷结构与大型三角洲-湖相沉积响应体系;裂解期的缓慢沉降和丰富的单边物源供给导致渐新世珠海组沉积期陆架坡折带的发育,并形成海退型进积层序组合,大型海相陆架边缘三角洲和陆坡深水峡谷/深水扇体系分别发育在白云凹陷及其南部凹陷区;裂后热沉降期,台阶式沉降和充足的北侧单边物源体系控制了陆架坡折带由南往北的迁移,并使得陆架坡折带稳定分布在白云北坡,形成海侵加积型层序组合,陆架边缘三角洲和深水扇体系呈现垂向叠置分布特征。在新生代陆缘地壳拆离薄化背景下,裂陷期宽深断陷结构、裂陷后期台阶式沉降和单边物源体系供给等特征使得陆缘深水区发育裂陷期大型三角洲-湖相沉积体系到裂后期大型陆架坡折带的古珠江陆架边缘三角洲和陆坡深水重力流响应体系,最终导致规模烃源岩集中分布、纵向台阶式储-盖组合和两大陆架坡折带控制大型有利油气聚集带的分布格局。     

准噶尔盆地东北缘深层煤层气勘探前景

准噶尔盆地东北缘地处陆梁隆起北部至乌伦古坳陷,侏罗系西山窑组和八道湾组煤层厚度大、分布较广,埋藏2 000 m以深。准东地区白家海凸起彩探1H井西山窑组深层煤层气试获工业气流后,拓宽了准东北缘煤层气勘探新领域。综合分析区内多口探井勘探和试气资料,发现煤层在地震剖面上连续强反射、测井响应明显、录井气测异常突出、含气性好,认为准噶尔盆地东北缘具有较好的深层煤层气勘探前景。提出准北1井区、陆6井区和乌参1井区西山窑组,伦5井区八道湾组为深层煤层气勘探有利区。建议开展煤样取心工作、开展煤岩地球化学特征和岩性、物性、电性、含气性等“四性”关系分析,为区内深层煤层气勘探提供科学依据。