渤海导管架平台外挂井槽对桩基承载力的影响

外挂井槽技术可经济有效地满足现有平台增加井槽的需求,但外挂井槽方案的实施受到多种因素的影响,其中桩基承载力是影响外挂井槽方案是否可行的重要影响因素之一。以渤海油田4腿平台为例,将外挂井槽对桩基承载力的影响分为3个方面,重点分析外挂井槽引起的水平载荷变化、垂向载荷变化和修井机井位变化对桩头力的影响。对比平台外挂井槽改造前后桩头力大小,总结外挂井槽改造引起平台桩头力的变化规律,对平台桩头力的变化进行预估,预估结果误差较小,在前期研究方案设计阶段可作为外挂井槽方案是否需要增加桩腿的判断依据。     

导管架平台结构实时健康安全监测系统

以渤海某导管架平台为例，研发一套针对该平台的结构实时健康安全监测系统。基于数字模型分析和现场情况，确定传感网络测试系统的布置方案和安装工艺。使用LabVIEW工具和云同步技术，实现对不同类型测试数据的同步、存储和传输。云端数据经数据分析处理系统的特征提取和模式识别，实现对平台状态模式和健康状况的实时评估和预警，经安全评估预警系统及时向现场作业人员和管理单位进行反馈。系统经过1 a时间的运行观察，对平台状态模式的识别准确率达85%，能够有效反馈结构健康状况，并辅助现场作业人员和管理单位对异常情况进行科学决策。     

韧性水平地震作用下导管架平台非线性时程分析

选取7组地震时程曲线使用非线性时程方法分析渤海某平台的抗震能力,结构的塑性利用率处于较低的水平,表明结构的抗震性能良好。在此基础上分析结构在地震作用下的响应时程,发现:结构的最大响应均出现在地震动加速度的最大时刻,但响应仍具有一定的随机性。将结构的响应转换为频域并与地震动时程的频谱特征对比发现地震可以激发结构的稳态振动。     

隔水导管复合管柱载荷转移技术

为降低导管架平台建造成本,采用将导管架平台载荷转移至隔水导管-水泥环-表层套管复合管柱结构的方式以提高导管架平台承载能力的方法。分析导管架平台与复合管柱结构相互作用的机理,并建立复合管柱结构与导管架平台刚性连接时的载荷转移效率计算模型及复合管柱结构极限承载力计算模型。以渤海典型六腿平台为例进行平台载荷转移分析,采用载荷转移方式在保证复合管柱结构强度和稳定性的前提下可将导管架平台12.5%的载荷转移至复合管柱结构且减少导管架平台桩管入泥深度,为导管架平台结构优化设计和简化施工提供理论指导。