大型结构物自动称重过程的计算机控制技术

大型结构物的称重通过多个千斤顶同步顶升实现.大型结构物往往存在柔度大、重量分布不均、支点跨距大的特点.在称重过程中需要进行计算机同步控制,实现结构物的平稳顶升和下降.大型结构物自动称重以工控机为核心,基于现场总线技术,对压力传感器、位移传感器、状态设置开关、油泵换向阀和油管超高压电磁阀等设备进行网络监控,对多个支点同步协调控制和结构物的精确称重,该系统已在多个油气田工程的建造中得到实际应用.     

大型结构物同步位移控制系统

大型结构物的称重、顶升、平移、旋转是通过对多个液压千斤顶同步控制得以实现。大型结构物往往存在重量分布不均、支点跨距大、结构刚度不同等特点。在称重、顶升、平移过程中需要进行计算机同步控制,实现结构物的平稳顶升、下降、平移、旋转。大型结构物同步位移控制系统以工控机为核心,基于现场总线技术对压力传感器、位移传感器、液压比例控制系统等设备进行网络监控,与对多个支点同步协调控制和结构物精确称重的基础上,成功地完成了大型结构物的称重、顶升、平移、旋转多例工程。该系统已在工程中被广泛应用。     

一种大型结构物连续顶升与重量转移工艺

介绍了一种大型结构物原位连续顶升与重量转移的工艺,并研制了一套试验样机,全程模拟连续顶升下降与重量转移的工艺。对大位移连续顶升系统的组成(控制系统、液压系统、传感器及支撑结构)进行了详细的分析介绍,对顶升系统内的闭环控制多点同步技术、安全控制技术及误差控制技术进行了研究。填补了国内大型结构物连续顶升与重量转移工艺的空白,使大型海洋平台采用低位建造方案成为可能,有重要的理论、应用价值和普遍的工程推广意义。     

ANSYS有限元软件在称重滑靴强度校核分析中的应用

滑靴作为大型海洋结构物陆地称重和滑移装船过程中重要的受力和滑移构件,需满足在各种工况下的使用要求,尤其是在结构物称重过程中,千斤顶会产生很大的竖向集中力作用,滑靴强度能否满足要求,就需要进行相关的校核分析。本文结合工程中称重前滑靴有限元分析实例,介绍ANSYS有限元软件在大型结构物称重过程中对滑靴强度校核的实际应用。     

海洋油气生产平台液压解卡千斤顶

鉴于海洋油气生产平台修井机提升能力不足的问题,研制了海洋油气生产平台液压解卡千斤顶。该液压解卡千斤顶主要由同步顶升装置、液压站和控制系统3大部分组成。同步顶升装置采用4个液压缸同步运动来实现顶升解卡,液压站采用美国DYNEX多出口、超高压、大流量柱塞泵及变频控制电机。采用位移、压力传感器和西门子可编程控制器构成位置检测与控制系统,可实现精确的顶升位移和顶升力控制。现场试验情况表明,该液压解卡千斤顶投资成本低,安装周期短,操作简单,可靠性高,适应性广,能够满足海洋油气生产平台上复杂解卡工艺的要求。     

模块化工厂项目模块称重作业局部强度校核分析

模块化工厂项目在建造完成后需进行称重作业,以便为后续工作提供数据支持。在称重过程中,部分主梁位置用千斤顶进行顶升,致使部分主梁局部受力,需要对顶升位置进行局部强度校核,确保顶升过程中强度满足要求。     

大型低温储罐气顶升工艺施工要领

介绍了国内大型低温储罐罐顶气顶升工艺施工过程中的关键技术,对施工中的主要风险进行了评估并提出了应对措施。气顶升是大型低温储罐施工的关键部分,该部分作业环节多,要求短时间内一次顶升到位,顶升的钢穹顶重量和体积大、影响因素多、安全风险高。大型低温储罐气顶升施工工艺主要解决罐顶平衡配重、设置平衡系统、风机系统、密封系统及气顶升过程控制,气顶升施工难点及技术要领主要是通过制定合理施工工艺,并充分考虑气顶升过程中可能出现的安全风险并制定可行的应急预案,将罐顶气顶升施工安全风险降至最低,保证施工安全。     

海洋平台发电机组调平可控液压顶升系统的设计与应用

针对渤海蓬莱19-3油田二期开发平台超大、超重且重心超高的发电机组吊装后造成机组底座变形、需对机组进行二次调平的问题,通过对现有称重系统进行改造,设计了8组控制回路控制16个顶升点的可控液压顶升系统,并成功地对机组进行了二次调平作业。与传统的手动液压顶升方式相比,利用可控液压顶升系统进行调平,工艺流程连续、简捷,就位精度高,对同类工程作业具有较高的参考价值。     

海洋平台生活模块称重设计研究

为确保海上吊装时,组块的实际重量、重心在设计允许的范围内,需要在陆地建造完工后对组块进行称重。传统称重方法需要在模块主立柱上焊接称重环板,消耗大量材料及人力。考虑到生活模块底层甲板主梁与滑靴的距离较近,可采用加强主梁的局部强度,直接用千斤顶顶升主梁的方法进行称重,这就缩短了工期,降低了项目成本。本文以某项目生活模块为研究对象,对其主梁强度进行综合评估,合理选择称重位置,在主梁预制阶段焊接加强筋板,最终采用千斤顶直接顶升主梁的称重方法,得到了模块的实际重量、重心,确保了海上吊装安全顺利完成。     

大型组块重量转移技术及其在南堡35—2油田建设工程中的应用

大型组块重量转移技术在国外油田建设工程中已经得到了较好的应用,但该项技术在国内的开发与应用几乎处于空白状态。海洋石油工程股份有限公司在开发应用大型组块重量转移技术的基础上有所创新,充分利用自行研制的“称重系统”,称重与重量转移一次完成,成功实施了重达7800t的南堡35-2油田CEP平台组块的重量转移作业,不仅节省了专设顶升设施的投资,而且作业安全可靠性更高。     

高压节流阀流场分析及其结构改进

针对塔里木油田现有节流阀在现场使用过程中频繁出现的阀座刺穿和阀杆断裂等问题 ,对锥形和楔形节流阀 ,用Pro/E软件建立其三维CAD模型 ,通过数据转换 ,调入PhoenicsCFD软件进行流场分析 ,获得了寿命最高的楔形节流阀。通过对楔形节流阀进行结构优化设计 ,得到了最佳结构 (由 2段斜面组成 )的楔形节流阀 ,同时计算出了该楔形节流阀不同开度所对应的压降和流阻系数。油田应用证明 ,楔形节流阀的寿命是锥形阀的 5～ 7倍。     

水槽中双向流模拟系统的研制

本文研制的双向流模拟系统,能够产生恒定的正向流场、反向流场,也能够按照给定的潮汐流曲线,通过计算机自动控制模拟潮汐流,并可利用过程曲线修正法进行修正,同时,采集流量、流速数据进行分析处理。考虑到小流速时流场的均匀性及精度要求,与大流速时工作的兼容性,本系统中选择两台双向水泵,控制软件根据输入流速计算所需流量,自动进行水泵的选取和对应阀门的开关。     

高压节流阀的失效与受力分析

节流阀是节流压井的关键设备，其性能的好坏直接影响石油天然气勘探开发成96本和质量。在高压油气藏的勘探开发中，多次因节流阀失效而发生井喷失控险情，甚至导致井喷事故。文章分析了现场普遍使用的高压针形节流阀的失效形式主要是冲蚀磨损、阀芯脱落和阀杆断裂等，并在此基础上讨论了这些失效形式产生的原因；以锥形阀为例分析了导致针形节流阀阀芯受轴向液压推力和横向振动原因，得出了阀芯受轴向液压推力计算公式，提出了结构改进和使用方面的建议，具有一定的参考价值。     

井控节流阀冲蚀机理及结构优化

节流阀是钻井井控管汇中的关键设备，它是否正常工作直接关系到压井的成败。为此，采用现代分析软件ANSYS对井控装置中的井控节流阀进行了流场分析，根据节流阀流场的特点，定性地研究了楔形节流阀现场使用中容易产生冲蚀的原因。对现有节流阀的结构进行了优化设计，即将楔形节流阀的平面改为弧面；在阀心上部仍采用楔形平面，但在阀心末端留一段平面使其平行于壳体的中轴线，楔形面与平面间采用圆弧过渡，保证流体出流方向不指向壳体，避免了流体对壳体壁的冲蚀。同时，阀心上端部的直线段满足了对压降的线性调节要求，更适合现场使用。     

库鄯输油管道减压阀性能及运行情况对比

为解决管道输送过程中大落差这一工艺难题,在库鄯输油管道的高点与低点间设立了减压站,通过减压站内的减压阀进行截流降压。文章介绍了库鄯输油管道RZD-RMBX型和CCI型减压阀的原理、结构、性能及技术参数,并对其运行情况进行比较,总结了各自的优缺点和调节性能上的差异,不仅对库鄯输油管道在不同工况下合理选用减压阀起到重要作用,而且对其他管道减压阀的选型也有一定的借鉴作用。     

浅谈液化气埋地管道阀井的设置

对居民区管道燃气输送过程中,中压及中压以上的液化石油气管线如何设置控制阀,以及设置方式、位置等进行了论述。     

一种多功能注水井井口控制器的研制及应用

注水井井口止回阀一旦失效,造成意外停注后,将会引起地层水倒灌,造成地面管线和注水设备损破.另外,合注井和油套分注井通常是依靠地面阀门控制流量,由于该阀门极容易损坏,增加了维护费用.因此,研制了一种多功能注水井井口控制器.该装置安装在井口注水管线上,集控制流量和阻断地层水2种功能于一体,已在17口井上成功应用,且操作简单、维护检修方便.     

钻井用节流阀抗冲蚀性能的实验评价

发生井喷事故时主要依靠节流阀来控制井内流体的流速,因而要求其具有较强的抗冲蚀能力,但目前的节流阀抗冲蚀能力评价大多都停留在有限元分析或流体流场模拟计算阶段,无实测数据,未进行定性、定量评价,给选型和使用都带来了较大的困难。为此,采取远程控制阀开启度调整实验压力和流体流速、氮气注入压力略高于实验压力来保证气体有效混入形成三相流体的实验思路,闭环模拟了不同流速、不同流体组分、不同压力条件下的井喷对孔板、圆柱和楔形3种节流阀的冲蚀情况。实验结果表明:①抗冲蚀能力依次为圆柱节流阀>楔形节流阀>孔板节流阀;②在实验压力范围内,楔形节流阀阀芯出现轻微蚀痕,下游短节发生单边冲蚀,抗冲蚀能力较弱;③当孔板节流阀开度约1/8时,实验泵压多次跌落回4 MPa,其阀芯后端受到严重冲蚀。进而依据实验结果,提出了改变楔形节流阀阀芯形状、优选材质、在孔板节流阀的阀芯侧面增加密封件等改进思路。结论认为,所形成的三相流体抗冲蚀评价方法可应用于类似结构节流阀的评价。     

高压液固两相流节流阀耐冲蚀特性研究

选择性能参数可靠的节流阀,对"三高井"(高压、 高含硫、 高产)合理控制井底压力起到关键作用,是成功建立二次井控的决定性因素之一.针对常用的筒式、 楔形和孔板3种节流阀,基于离散相模型开展了冲蚀数值模拟仿真,研究了不同节流阀的冲蚀损伤机制,分析了流体压力和颗粒运动速度等对阀芯冲蚀速率的影响,并利用现场试验对数值模拟结果...     

USB端口通讯机制下的安全阀在线校验系统

介绍了安全阀在线校验技术的现状 ,针对现有安全阀在线校验技术和装置存在的问题 ,提出一种利用计算机USB端口进行远距离安全阀在线校验的方法 ,并开发了相应的在线校验装置。实践证明与已有在线检测技术和装备相比 ,该系统装备集成程度更高 ,具有更加灵活的便携移动特性 ,适用于多种在线校验场合。为了与国家标准保持一致 ,在新校验系统中增加了阀杆位移的自动测量 ,与压力检测配合作为安全阀开启压力的判定依据。