深水水下采油树下放作业窗口研究

深水水下采油树的下放安装作业环境载荷非常复杂, 确保采油树的下放作业安全是亟待解决的问题.为此, 分析了水下采油树下放作业过程, 建立了下放管串力学模型, 确定了采油树下放作业准则, 建立了采油树下放作业窗口分析方法及流程, 并研究了采油树质量、波浪周期、浪向角和水深对采油树下放作业窗口的影响.研究结果表明, 在表面流速小于0. 85 m/ s、波高小于7. 2 m 的情况下, 采油树可实现安全下放; 采油树质量增大导致下放作业窗口变小, 主要影响作业窗口的最大有效波高; 波浪周期在9～11 和15～29 s 时下放作业窗口较大, 不同浪向角下推荐平台艏向与波浪成45°; 随着水深的增加采油树下放作业窗口逐渐变小, 水深对窗口的最大有效波高影响较大, 对最大表面流速影响很小.

基于OrcaFlex水下采油树钢丝绳下放作业窗口研究

水下采油树的下放安装作业环境载荷非常复杂,下放作业窗口是我国南海水下采油树下放过程中亟待解决的关键问题。针对东方1-1气田73 m水下采油树钢丝缆绳下放安装方法,分析了水下采油树下放作业过程。利用OrcaFlex建立了工程船-钢丝缆绳-水下采油树系统的耦合模型,研究了不同浪高、流速、波浪方向角等关键因素对水下采油树安装过程的钢丝绳受力和采油树运动响应的影响。利用正交试验方法研究了各个影响因素的关键度排序,形成了水下采油树钢丝缆绳下放的作业窗口。研究结果表明:当浪高在[5.06 m,0 m],流速为[0 m/s,1.09 m/s]的封闭区域(安全作业区域)内,适合于东方1-1气田水下采油树下放安装作业。研究结果可为水下采油树钢丝绳下放安装过程提供一定的指导。