基于BP神经网络的海底浅层超软黏土不排水抗剪强度预测

准确评估海底浅层超软黏土的不排水抗剪强度对海洋资源开发、灾害评估、海洋工程建设等具有重要的意义。世界多个海域超软黏土数据分析对比表明,现有不排水抗剪强度评估经验公式存在受地域限制的问题,计算精度较低。因此,以超软黏土的6个物性指标为输入变量,不排水抗剪强度为输出变量,建立BP神经网络模型进行海底浅层超软黏土不排水抗剪强度预测;根据建立的超软黏土不排水抗剪强度与物性指标之间的非线性映射网络,以权积法求解超软黏土不排水抗剪强度对各指标的敏感度系数,定量分析各指标对不排水抗剪强度的影响程度。结果表明:考虑多因素影响的BP神经网络模型在超软黏土不排水抗剪强度预测方面具有普遍适应性,其预测结果非常接近落锥试验实测结果,均方差0.02139,R2值达到0.9874,预测精度远高于现有经验公式;采用权积法计算得到的对数流动性指标对不排水抗剪强度最为敏感;据此建立了以对数流动性指标为参数的黏土不排水抗剪强度预测经验公式,该公式在计算中国海域超软黏土不排水剪切强度方面具有较高精度,但由于数据量有限,依旧存在一定局限性。本研究为海底浅层超软黏土不排水抗剪强度的计算提供了参考。

新型深水高精度终止弃管技术研究

随着国际市场对油气的迫切需求,石油开发从陆地向海洋探索,海洋探索又从100 m浅水向1 500 m深水迈进,随着油田开发水下作业下潜深度的增加,全水下开发模式的生产系统应用到深水油气田中。水下生产系统包括井口、跨接管和在线结构物等水下结构,此套开发模式要求水下结构物的安装精度高,要求控制±1.5 m,为保证海管在线结构物(PLET)安装精度,常规工艺采用先将海管临时弃管,将管端弃管在水下长基线水声定位系统(LBL)内,随后在水下采用LBL进行测量确定PLET的最终位置,但此种方法须在千米水深进行一次弃管和回收作业,存在工作量大和施工风险高的问题。为解决常规工艺的问题,研究一套不再需要临时弃管测量即可完成高精度终止弃管的工艺,此方法具有弃管精度高、操作简单、效率高和施工风险低等特点,完美解决了深水高精度弃管难题,适用于深水海管端部带有在线结构物或对终止弃管点要求精度高的项目,此方法是对传统终止弃管安装工艺的一种新型补充,可适应新趋势的深水高精度终止弃管的发展需求。

关于内外管同时焊接的双层海管铺设新工艺的研究

油气混输海底管线主要为双层管线,在管线铺设期间往往因为铆固件、包板等的焊接而影响整个管线铺设效率。除了在施工期间采取作业线优化布置来提高设备和人力的效率外,还可以将两个铆固件之间的海管作为切管工艺设计单元,这不仅提高了施工效率,而且也节约了施工成本。在惠州19-2/3海管更换的项目中,由3 800吨级起重铺管船"蓝疆"在惠州19-2平台和FPSO PLEM之间铺设一条34.5 km长的12"/18"海底管线。论文根据该项目的实际施工情况,介绍蓝疆船的双层管线铺设的原施工方案,以及双层管切管工艺在实际施工中的应用效果,旨在为该类双层管线的施工提供宝贵经验。

海底管道S型铺设偶然工况分析与对策

海底管道铺设过程的偶然工况分析是海底管道安装设计的重要内容,通过偶然工况分析可以充分识别铺管过程的潜在风险,为制定应急方案提供支持。采用OFFPIPE软件建立海底管道铺设模型,对陆丰7-2海底管道正常铺设和偶然工况进行了分析,结果表明蓝疆号铺管船具备铺设该海底管道的能力,并根据分析结果明确了偶然工况应急措施,为安全可靠地铺设海底管道提供了技术支持。

一种多用途水下清管接收器的开发与应用

论文以陆车13-2海管更换项目为例,介绍一种适用于较深水的多用途水下清管接收器。新设计的水下接收器具有简化施工工艺、节约施工成本、施工安全等特点。该设计达到了预期目标,具有成功的借鉴意义,并可以在南海其它同类项目中推广使用。

崖城13-1气田海底输气管线带压回收修复方案设计及作业实践

针对崖城13-1气田服役20年的海底输气管线出现泄漏和阀组保护罩侧翻但必须采用带压修复的现状,根据现场危险性气体封堵情况设计了海管带压修复方案,并对带压回收修复海底管线进行了疲劳损伤分析,给出了疲劳许用值,以此指导修复期间作业线的疲劳时间控制措施;提出了带压回收修复老海底管线期间的危险性气体检测方法及应急方案,保证了带压回收修复的正常进行及作业人员、船舶的安全。本次老海底管线带压回收修复技术填补了国内相关领域的空白,为海底管线维抢修技术的发展奠定了坚实基础。

深水海底管道受损修复关键设备的选择与应用

以往在进行深水海底管道修复时,先由潜水员使用电氧切割机对旧管道进行切割,而后在旧管道端部开孔安装销轴,采用回收钢缆进行回收,其作业效率低下。选用钻石线切割机、海底管道回收工具(PRT)进行海底管道修复,可大大提高施工方案的可实施性。简要介绍了传统的受损海底管道切割回收方式,钻石线切割机和PRT的结构、工作原理和应用情况;而后以南海某工程项目海底管道修复施工为例,重点论述了国内首次使用钻石线切割机和PRT修复受损深水海底管道的过程,并提出了一些注意事项及建议。

起始缆水下无线控制脱扣装置仿真分析和优化

针对海底管道铺设中起始缆解开耗费时间和设备较多的问题,设计了一种起始缆自动脱扣装置,可以提升施工效率80%左右。为了保证起始缆脱扣装置能够正常完成脱扣动作,根据设计状态建立了该装置的ADAMS动力学仿真模型,进行了动力学仿真,根据仿真结果对起始缆脱扣装置的设计状态进行了优化并进行仿真,优化后的仿真结果显示,起始缆脱扣装置能够在设计负载的情况下正常完成脱扣动作。

深水海底管道弃管自动脱扣装置设计与试验研究

海底管道弃管作业作为一项重要的海上施工技术,是铺管船在进行海底管道铺设过程中的关键技术之一。为提高弃管作业效率和可靠性,设计了一套适用于深水的海底管道弃管自动脱扣装置,着重分析了该装置的连杆机构在脱扣过程中的受力情况,并计算出驱动力数值,进而得出驱动力数值与外载荷之间的比例关系。同时,对连杆机构的脱扣过程及载荷情况进行了试验验证,并对试验结果与理论计算结果进行了对比,结果基本一致。