浅水效应及其对软刚臂单点泊FPSO安全影响研究

浮式生产储油装置(FPSO)作为海上油气开发的重要设施,确保其结构强度和完整性对于在海洋环境下开展原油集输至关重要。基于势流理论,对目标FPSO进行频域分析,研究浅水效应对船体水动力特性的影响,以及不同水深下船体的固有周期和运动幅值响应算子等水动力特性的变化趋势。结果表明,目标FPSO工作水域水深较浅时,船体垂荡、横摇和纵摇固有周期均增大;在不同水深具有相同吃水比时,除了垂荡和纵摇外,其他自由度响应均随水深吃水比的增大而减小。

智能油田生产指挥中心建设实践及构想

为了应对新一轮的能源和科技革命,石油公司积极推动油气产业与数字技术的融合,通过智能油田建设推动上游业务的数字化转型。生产指挥中心作为智能油田运营的重要载体,是上游石油企业数字化转型的重要组成部分。本文开展国内外典型石油公司生产指挥中心建设的实践调研,对生产指挥中心价值发挥的核心环节进行解析,归纳和总结经验启示,结合业务发展需求,设计了一套通用的生产指挥中心建设方案。构建油气生产运营四大中心,匹配实现远程操控、监控预警、协同运营和科学决策四大具体业务应用场景,助力油气田数字化转型和高质量发展。

海底双层保温管的悬空数值模拟

以埕岛油田CB11D-CB11E海底双层保温输油管为例,考虑波浪和海流以及内压和热膨胀的影响,采用有限元软件建立立管附近海底双层管及等效单层管的悬空力学模型。静力分析表明,不考虑内压和热膨胀影响时,可以用等效单层管近似代替双层管;考虑内压和热膨胀的影响时,用等效单层管代替双层管导致计算结果偏差较大。此外,弯头处的应力最大,悬空中点处以及悬空段与埋设段的交接处也容易屈服甚至断裂。

渤海油田海洋管道风险评价方案及实例分析

渤海油田铺设的海洋管道多达1 600km,为了预防失效和漏油事故的发生,有必要引入能普遍应用的风险评价体系。基于各根海洋管道的资料详尽程度的不同,建立了一个包含定性﹑半定量和定量方法的风险评价模块,其中定量评价有4种方案,既能全面评价,也能重点评估各根海洋管道。评价时确定风险评价方案的主要依据在于该管道的内外检测资料是否充分。给出了定量风险评价两种方案的实例,并基于风险评价结果提出了海洋管道日常维护措施的建议。整个评价过程通过Matlab和C#混合编程实现,具有交互式界面。

海底管道电缆管理及预警系统研究与应用

以海底管道电缆实际探测数据为基础,利用地理信息系统(Geographic Information System,GIS)技术和电子海图技术在Super Map GIS平台上开发了海底管道电缆管理及预警系统,实现海底管道电缆数据二维和三维一体化管理、作业船舶端预警、平台端预警等功能,为渤海绥中36-1油田的数字化管理提供技术基础,为其它油田管理提供示范。

验证与确认技术在智能油田信息化建设中的应用

验证与确认技术(V&V)是保障软件系统质量的关键一招。在智能油田信息化建设中,软件系统质量因保障油田的高效工作而备受关注。传统软件系统开发的维护成本占整个软件开发周期的50%~70%。V&V旨在智能油田信息化建设的软件系统开发的需求阶段修正错误,指数级地降低维护成本中的纠错成本,保障油田的稳定生产。基于此,首次提出一种将V&V技术应用于智能油田信息化建设的方法,为国际、国内针对智能油田软件系统开发指导规范提供了新思路。主要研究了智能油田信息化建设所覆盖的业务部门和智能部门及油水井等智能化应用等工作紧密相关的V&V,提出了智能油田信息化建设中设计、测试及V&V过程的文档要求,更进一步制定了V&V工作流程,使该流程在实际项目开展时不断验证、固化。同时所提V&V揭示了智能油田软件开发周期活动中潜在的风险因素,推进了过程实施、风险控制及协助设计团队设计方法的改进,提高了软件系统的质量。验证与确认技术用于智能油田信息化建设的方法,对油田生产智能化发展具有深远的借鉴和指导意义。

“海洋石油112”号FPSO单点系泊模型试验与数值计算对比分析

国内有多艘大型软刚臂系泊FPSO在浅水服役,或多或少均存在一定故障,因此浅水FPSO水动力性能和安全问题受到广泛重视。"海洋石油112"号FPSO软刚臂单点系泊系统位于渤海浅水水域。文中对该单点系泊系统进行了系泊分析数值模拟,并与水池试验结果进行对比,验证三维动力响应数值模拟在浅水中应用的准确性。

海底管道挖沟的数值模拟

海底管道在挖沟过程中可能受到较大的弯曲应力而出现屈服甚至断裂现象,因此,有必要确定管道在挖沟过程中的应力和变形分布。考虑管道自重和浮力的影响,采用有限元软件建立了海底管道挖沟时的力学模型,通过静力分析得到不同条件下的最大弯曲应力和变形,并将其拟合成公式。最后,通过实例计算,验证了拟合公式的准确性。结果表明:充水状态比空管状态所受弯曲应力大;管道埋设深度越深,所受弯曲应力越大;当要求的挖沟深度较大时,一次挖沟成型可能导致管道弯曲应力超出许用应力。

基于非线性有限元法的海底管道剩余强度研究

考虑腐蚀海底管道材料非线性及几何非线性特点,基于塑性失效准则,采用非线性有限元法建立腐蚀海底管道剩余强度模型,以此预测腐蚀海底管道失效压力。基于非线性有限元法的计算结果,与失效压力准则法进行对比,分析腐蚀缺陷长度、深度、角度及腐蚀位置对失效压力的影响规律。

导管架平台飞溅区腐蚀防护

海洋平台的金属结构受到日照、海风、波浪冲击、复杂的海水体系、昼夜和季节温度变化及海生物侵蚀等因素的影响使海洋平台腐蚀的速率较快,并且金属材料的耐腐蚀性能随暴露条件的不同而发生不同的变化。飞溅区受到风浪、日照、潮水涨落因素的影响,钢结构表面干湿交替,另外由于充足的氧气,再加上海浪的冲击、漂浮物的撞击和侵蚀、海水电解质的腐蚀,导管架平台的飞溅区往往是平台腐蚀最严重的部位。对于飞溅区钢结构的防腐问题,传统的方法对表面处理要求较高,增加了施工难度和成本,同时也没有腐蚀防护效果检测方法和应急保护措施。该文所提出的导管架平台飞溅区腐蚀防护系统,不仅具有表面处理要求低、可带水作业、施工简单、具有良好的密封性和抗冲击性等诸多优点,而且具有腐蚀防护效果检测和应急保护措施,对导管架飞溅区腐蚀防护具有重要意义。

基于RBI技术的海上平台延期服役静设备定量化安全评估技术

针对海上延期服役平台静设备的安全风险评估与控制问题,应用RBI风险评估技术的评估理论和方法对海上延期服役平台静设备的定量化安全管理方法进行了实践和探索,并选择某延期服役平台进行风险分析相关结论的工程验证。其具体过程是运用定量RBI技术,首先根据工艺流程和介质特点对海上平台静设备分别进行了物流回路和损伤回路的划分,并以此为基础对延期服役平台静设备的安全风险进行定量评估,进而得出各静设备单元的失效可能性、失效后果及风险等级,最后通过得出的损伤模式、损伤机理及对应的腐蚀速率,从而制定针对性的检测策略。将利用这些检验策略所检测出的真实情况与分析结论进行对比,最终验证了RBI技术在延期服役平台静设备风险评估方面具有很强的适用性。

海上平台电网中高次谐波的危害及抑制措施

电子技术的兴起和应用为电力系统带来了较大的便利,还解决了电力系统长期以来的谐波污染问题。高次谐波是电力系统的主要公害,我们应采取可行的措施加以抑制。本文以海上平台电网为研究对象,首先对其进行介绍,然后剖析高次谐波的主要危害,最后探讨抑制措施,希望为电网管理工作提供参考。

基于光纤传感油气管道安全监测评价系统研究

管道腐蚀缺陷一直是困扰着安全生产重要隐患,因此有必要对管线进行安全监测。该研究以实现智能化评估管线安全状态为目的,利用分布式光纤光栅,对由于管道内部腐蚀缺陷引起的表面应变进行了监测。并结合管壁应力场分布特性,建立起了一套实时在线的含缺陷管道光纤光栅监测评估系统,结合开发监测系统软件可有效地评价含缺陷管道的实时的受力状态和安全运行状况。

含体积型缺陷管道强度的有限元数学模型研究

石油天然气管道普遍存在因腐蚀造成的体积型缺陷,而且随着服役时间的延长不断恶化,最终导致管道破坏失效。本研究以保障管道运行安全为目的,对含体积型缺陷管道剩余强度进行了研究。利用有限元软件分析了由于管道内部腐蚀缺陷引起的表面应力场,归纳了引起管道表面微应变变化的影响因素,利用软件拟合出相应的方程,建立了管壁应变与影响因素对应的三维模型,为进一步进行管道安全评估提供基础理论依据。

海上平台电力系统的节能分析

文章主要针对海上平台电力系统的节能进行分析,首先对海上平台电力系统节能发电调度做出介绍,其次对海上平台电力系统建设进行简单阐述,最后针对智能化电力系统节能方式与手段做出解释,目的在于更好地提高海上平台电力系统的节能效率。

基于Kent法的海底管道风险评价模型

实施海底管道完整性管理,保证其安全可靠运行,对于海域环境安全和生产安全都具有重要意义。风险评价是海底管道完整性管理的核心工作,是实现风险预防管理的前提和基础。基于Kent法的基本原理,结合我国海底管道管理的实际情况,梳理划分了第三方破坏与机械损伤、腐蚀与冲蚀、结构与设计、误操作、自然与地质灾害5大类海底管道风险因素,设计了包含73个指标的风险评价指标体系,建立了半定量的海底管道风险评价模型,为海底管道完整性管理的实施奠定了基础。

基于PODS的海底管道数据模型及应用

海底管道作为海上油气资源开发中油气输送的大动脉,为了保证其安全、可靠运行,实施海底管道完整性管理是必然趋势。海底管道完整性管理是基于海量数据的管理,只有完善的数据模型支撑,才能实现大量完整性管理数据的高效管理和有效利用。中国海洋石油(中国)有限公司结合我国国情与海洋油气资源开发生产的实际需要,根据海底管道完整性管理的特点,在标准PODS5.0模型的基础上,对其进行扩展和完善,建立了基于PODS的海底管道数据模型SUPPODS1.0,并在此基础上,开发了海底管道完整性管理系统。通过海底管道完整性管理系统中的管道浏览器等功能,展示了SUPPODS1.0模型的实际应用效果。

探讨海洋石油电力设备状态检修及其维护

随着社会经济的迅猛发展,电力资源逐渐成为经济发展的基石,而能源需求量日益增加,而能源开采依赖于电力资源的支撑。电力设备状态检修及其维护对海洋石油生产有明显的提高资源利用率、减少生产成本的作用。由此可见,关于海洋石油电力设备状态检修及其维护的探索研究有重要的现实意义。本文首先介绍了电力设备状态检修的含义与发展,然后阐述了海洋石油电力设备状态检修和维护实施的目的与意义,最后针对海洋石油电力设备状态检修和维护存在的问题提出一系列解决措施。