水下控制模块安装工具结构设计与对接精度分析

水下控制模块是水下生产系统的关键部件,针对水下控制模块在水下如何精准、高效、安全地实现回收和再安装工作的问题,本文设计了一种水下控制模块安装工具。对此安装工具进行了机械结构的设计,将安装工具各部分结构在工作过程中的作用进行了介绍。针对安装工具能够顺利完成水下控制模块的安装,基于安装工具各部分结构对接精度关系分析,通过数学建模与仿真分析,得到影响水下控制模块安装精度的原因,设计合理的安装精度参数。将仿真分析得到的数据与设计参数相比较,可证明水下控制模块的结构设计能满足水下控制模块的对接定位精度要求。结果表明:各精度参数满足水下控制模块安装工具设计要求,在此设计参数下安装工具能够完成水下控制模块的精确安装。

自安装井口平台在南海边际油田开发中的应用

自安装井口平台的特点是带有自由升降的桩腿,通过拖轮拖带至生产作业地点站桩生产。油田开发生命周期结束后,可拔桩浮起,再次由拖轮拖带至新的油田继续服役。相对于固定式导管架平台,可大幅降低平台安装及弃置拆除费用。自安装井口平台已在渤海油田的开发中应用多年,在南海尚属首次。为克服南海台风极端工况条件,需要解决平台在位稳性、平台长距离运输、平台与海管和井口连接抗疲劳等诸多问题。

ROV扭矩工具系统研制与应用

ROV扭矩工具(TT)是深水水下油气田开发过程中使用的水下机器人(ROV)作业装备。ROV扭矩工具系统是以ROV为核心,包括扭矩工具本体和控制系统,其结构尺寸和工作能力与工作效率是影响水下作业的便利性与作业成本的关键因素。依托南海某气田水下生产系统,参考ISO13628-8等规范,设计出具有多尺寸自适应接口、牙嵌离合换挡结构和锁紧机构的扭矩工具及其控制系统。采用有限元分析软件对扭矩工具关键部件进行仿真分析。完成了扭矩工具的样机研制并进行测试。测试结果表明:水下ROV扭矩工具的锁紧、解锁功能,换挡功能,马达闭环控制功能均可实现,技术参数满足设计要求。研究成果对ROV扭矩工具及其控制系统的技术发展和产品开发均有借鉴意义。

BFe30-1-1铜镍海水冷却器管侧泄漏原因分析

渤海某浮式生产储油装置工艺系统BFe30-1-1铜镍海水冷却器在使用过程中发生了管侧泄漏问题。从材质、焊接性能、海水水质、运行状况及腐蚀机理等方面,系统地分析了冷却器发生管侧泄漏的原因,并提出了预防措施。海水点蚀和冲刷腐蚀的共同作用是导致冷却器换热管管端及焊缝区域腐蚀的主要原因,管侧大量海生物随机堵塞换热管所产生的不稳定液体强力冲击是导致浮头密封面失效的主要原因。建议采用TA2等耐腐蚀和耐冲刷材料的换热管,采用复层开槽的胀焊结构连接换热管与管板,并根据实际运行情况灵活控制冷却器管束的清洗周期,密切监视冷却器海水侧的压降变化,合理调节电解铀装置开度。

海洋平台注水缓冲罐存在的问题及改进措施

海洋平台采用注水泵给油田注水,在注水泵前常设置缓冲罐储存一定容积的水量保证注水的平稳。为了满足注水水质对含氧量的要求,缓冲罐需要设置密封气并维持一定的正压,防止外面的空气进入缓冲罐。缓冲罐前期设计中采用常压矩形容器,在罐顶设置PCV阀,因液位波动不定期从罐顶PCV阀泄放密封气而造成密封气的损耗;用氮气做密封气,对于没有制氮机的平台,采用氮气瓶橇提供氮气需要定期更换氮气瓶,加大了现场的工作量。经改进选用微正压圆形容器,将密封气全密闭在容器里,缓冲罐顶的PCV阀仅起到安全阀的功能,正常情况下密封气不向大气泄放,可以大大减少密封气的消耗量,减少现场更换氮气瓶的次数。对于井口平台,特别是固定人员少又未配置制氮装置的平台具有较好的借鉴意义。

自安装技术在海洋模块钻机上的应用

不自带模块钻机的海洋平台安装新的模块钻机须利用大型海上安装船舶。设计、建造1台可自安装的模块钻机取代常规的钻井船和钻机模块,由众多小模块组成。先在陆地预制好再连接成大模块,经过调试、拆卸成小模块、包装和运输至海上。利用平台自带吊机将模块吊机预先安装到平台,再利用模块吊机将模块钻机小模块吊装至平台顶层甲板。介绍了该工程施工的总体方案、模块分块原则及连接方式、吊机选型及安装、运输方案、海上吊装方案等问题。

“一卡三管”创新技术在依托开发项目中的应用

依托现有涠洲12 1PUQB中心平台对涠洲6 13油田进行低成本滚动开发。根据项目涠洲6 13油田总体开发方案(ODP)要求,在涠洲12 1PUQB平台上新增1根双层混输立管、1根双层注水立管和1根电缆护管。根据涠洲12 1PUQB平台桩腿预留立管支撑的布置,结合平台现场实际情况,使用“一卡三管”创新技术,成功将立管卡子和立管安装至指定的导管架桩腿上,保证油田的顺利投产。

Inconel 625/X65复合管焊接工艺及接头性能研究

对双金属复合管进行了GTAW(TIP TIG)对接焊试验,并对接头进行了拉伸、弯曲、冲击、硬度测试以及无损探伤,利用光学显微镜、化学分析方法对接头金相组织和主要合金元素进行了分析。结果表明,焊接接头无缺陷,力学性能优良,焊缝区为晶粒非常细小的柱状树枝状奥氏体组织,主要合金元素含量均匀稳定,耐蚀性能良好。

崖城13-4气田水下管汇设计创新技术

目前水下生产系统相关设备依赖国外进口,费用昂贵且采办周期长,严重制约了我国边际油气田和深海油气田的滚动开发。根据崖城13-4气田开发特点,研制了一种新型水下管汇,采用了吸力桩固定、复合管TIP-TIG焊接、2种管线固定方式、水下管道连接器、水下清管球发射器等多项创新技术,为海上快速有效安装奠定了基础,并大大节约了投资费用。

基于阻抗-电流模型的锂离子电池峰值功率估计

基于阻抗特性对电池的峰值功率进行预测,通过测量不同充放电电流下的电池阻抗特性,建立阻抗与电流模型。使用该模型估算电池当前状态下最大充放电电流,进而求得峰值功率。利用Arrhenius定理,考虑温度对电池阻抗的影响,基于电池在不同SOC、不同温度下的测试结果,利用Matlab拟合得出峰值功率与SOC、温度的关系。实验结果表明:通过新方法估算的峰值功率与多段脉冲实验法估算的峰值功率结果吻合。使用新模型得出的峰值功率有更高的精度,与真实值比较,相对误差为2%左右,验证了通过阻抗-电流模型获得电池峰值功率的可行性。

水下电缆测试技术及其在某气田中的应用

电缆是水下生产系统的重要组成部分,电缆的完整性是保证海洋油气生产过程中实时水下生产数据监测和水下生产系统稳定运行的重要前提。本文以南海某气田投产运维过程电气设备检测需求为起点,对常见电气故障及相关危害进行了概述,并介绍了水下电缆测试技术理论的发展状况。以南海某气田测试情况为起点,介绍了C-Kore最新一代电气完整性检测设备,并详细介绍了该设备的的检测能力和应用方法,为水下电缆的完整性检测提供了技术方案,并成功运用于南海某气田。

深水采油树初始启动低温分析

文章简要概述了深水采油树初始启动时因J-T效应在油嘴下游形成低温,为防止温度过低影响采油树等设备的材料选择,需要在油嘴后预充一定压力,减少初始启动时油嘴前后压差,从而避免开井温度低于设备最低设计温度、影响设备的安全运行问题。同时根据初始启动低温,确定跨界管、水下管汇、海管等设备的最低设计温度,为设备选型提供依据。

崖城13—4项目水下管汇研制及国产化

水下生产系统是经济、高效开发边际油气田、深海油气田的关键技术之一，一般由水下井口、采油树、海底管道、水下管汇、膨胀弯、跨接管和脐带缆等组成。目前水下生产系统相关设备依赖国外进口，费用昂贵、且采办周期长，严重制约了我国边际油气田和深海油气田的滚动开发。水下管汇是水下生产系统的重要设备之一，研制水下管汇的应用具有重要意义。本文根据崖城13－4气田开发的特点，研制了一种新型水下管汇，该水下管汇采用吸力桩固定、复合管TIP—TIG焊接、水下管道连接器、水下清管球发射器等多项创新技术，为海上快速有效安装奠定了基础，并大大节约了投资费用。

分体式模块清管试压方案概述

水下模块清管试压技术在深水海底管道预调试技术中具有安全性高、节约成本和节省工期的明显优势,水下模块主要分为两类:以水下清管撬、水下试压撬、水下数据记录撬、化学药剂加注撬为主的分体式模块和集成了多个功能单元的一体式模块,两者在不同的工程应用中各有优势。本篇论文以分体式模块为切入点,详细介绍了各类分体式模块的工作原理和功能特点,同时以东方1-1项目为例,概述了其在注水、清管和试压等工程应用中的具体方案,为今后国内的油气工程中预调试技术的发展提供了参考。

机械复合管制造工艺及国产化

近年,随着海洋深水油气田的成功钻探,深水开发相应的技术也不断发展应用。特别是2009年开始,在南中国海崖城13-4气田的开发,推动着深水技术在中国稳步迈进。崖城13-4气田位置水深约90米,开发模式为水下井口回接到原崖城13-1AWA固定平台。通过一根22.5公里8寸海底管线输送湿气到原崖城13-1AWA固定平台。为了解决湿气中CO2的腐蚀问题,本项目的海底管道选用耐腐蚀合金(CRA)复合管材料。本文着重介绍机械复合管的制造工艺及国产化道路,指出今后在海洋石油深水开发领域,国产化机械复合管将是主流。