海上平台导管架修复工艺验证及其性能评价

某海上平台导管架出现裂纹,修复方案为使用水泥进行加固,在导管架上安装卡箍,使导管架周围形成密闭空间,在此空间灌入水泥,水泥固化后,起到加固作用。该修复技术在国内海上平台导管架领域尚属首次应用。为了验证其可靠性和可行性,文章针对该技术实施的关键因素进行了试验检测和试制验证研究。研究结果表明,该修复技术的原材料性能、水泥与立管的结合强度以及水泥泵送工艺和性能均满足技术规格要求,并已成功应用于现场实践。

海洋平台导管架受损桩腿卡子修复的方法探究

海上石油平台投产后,导管架桩腿及靠船件受到船舶意外撞击,桩腿受损严重,需要对受损的靠船件进行拆除,后期重新制作更换靠船件。对卡子进行陆地预制,采用1艘大马力深水多功能支持船,利用100 t主动升沉补偿吊的小钩对卡子进行就位安装,对受损部位的桩腿使用卡子进行加固,并对桩腿和卡子之间的环部空间进行灌浆,对受损导管架桩腿进行紧急修复,尽快排除海洋石油平台的潜在风险,供相关技术和施工管理人员参考。

基于Solid Works的海洋平台导管架弧焊机器人离线编程系统

针对将弧焊机器人应用于海洋平台导管架焊接作业现场的部分问题进行了仿真分析.采用Solid Works API环境下编制的焊缝特征坐标系规划软件,对平台焊接中经常出现的T、K相贯线的类马鞍型焊缝曲线进行焊枪路径提取和姿态规划,调用逆运动学运算模块计算各轴转角.最后,在Solid Works环境下进行焊接过程仿真.

雷卡定位技术在平台导管架海上就位中的应用

从承建施工的角度出发 ,认真分析采油修井一体化平台基础部分的结构特点和海上施工的难点 ,介绍如何引进当今较为先进的雷卡定位技术 ,实现导管架的海上准确就位 。

番禺30-1平台导管架阴极保护系统修复方案设计与安装实践

在营运1年后的年度水下检查中,发现番禺30-1气田平台导管架阴极保护系统存在保护不足的问题。为此,开展了该气田平台导管架阴极保护系统修复方案研究,最终采用了Retrobuoy远程阴极保护系统的修复方案,并进行了方案设计,主要包括水下阳极橇块设计、预保护面积计算、保护电流计算、水下阳极与导管架距离计算、水下阳极之间距离计算、水下电缆的规格及长度设计、电缆弃头设计等。通过一系列优化措施与风险应对策略的实施,实现了该气田平台导管架阴极保护系统的成功安装,取得了很好的保护效果,可为其他类似导管架提供经验。

深水导管架平台波浪动力响应及参数敏感性分析

考虑到300 m级导管架平台的自振周期与自升式平台极为接近,自升式平台的波浪动力响应分析方法在理论上可应用于深水导管架平台,但应用前需要进行参数敏感性分析,采用SACS软件建立300 m级导管架平台有限元模型,结合JONSWAP波浪谱、利用线性叠加法构造满足高斯性条件的随机波浪;基于时域分析法,进行在随机波浪载荷下的结构动力响应分析;采用Winterstein/Jensen方法计算平台基底剪力和倾覆力矩的最可能最大值,以及动力放大系数;对波浪瞬态变化、模拟步长和时长、随机种子等参数对动力放大系数进行敏感性分析,结果表明,动力放大系数对波浪瞬态变化较为敏感、对模拟步长和时长,以及随机种子极为敏感。采用Winterstein/Jensen方法进行深水导管架平台动力响应分析时,基于敏感性分析得出的参数可获得更合理、准确的动力放大系数。

海洋导管架平台弃置方案与技术方法研究进展

导管架平台具有适应性强、安全性高等优势,在海上油气开发中应用广泛。随着越来越多的导管架平台即将达到或已达到设计寿命,平台弃置已成为海洋油气开发领域面临的重要问题。该文系统介绍了国内外关于导管架平台弃置的法律法规,重点阐述了各国际公约的约束内容、适用范围及其异同点,总结了中国、英国、挪威、美国弃置管理的要点,对国内外四个典型导管架弃置工程进行了梳理和分析,对不同弃置方案适用范围以及弃置过程中拆除、切割和吊装三个关键工艺的操作难点和实施细节进行了总结,可为海洋导管架平台弃置方案与关键技术的优选提供依据,对海洋环境保护、通航和渔业生产等具有重要的工程意义。

基于非线性-线性联合控制方法的导管架平台的振动控制

针对随机波浪载荷作用下导管架平台产生持续且明显的振动响应问题,进行针对性振动抑制分析。建立导管架平台与调谐质量阻尼器(TMD)、非线性能量阱(NES)、单质量联合阻尼器和双质量联合阻尼器的耦合动力学模型,采用全局搜索方法进行优化设计,并得出优化结果。计算结果表明,4种不同的减振方法都可以抑制导管架平台的振动响应,减振效率差别不大。当导管架平台刚度发生变化时,TMD和双质量联合阻尼器表现更加优异。研究提出的非线性-线性联合控制方法对导管架平台有良好的减振效果。

基于SACS的改造导管架平台地震响应分析

导管架平台改造后的受力特征发生变化,故须对拟改造平台地震响应进行重新评估,以确保平台运行安全。利用SACS软件,针对LD22-1 CEP导管架平台改造工程,考虑完整的甲板、导管架及立管等结构,并结合功率谱密度分析(PSD)方法,建立导管架平台地震响应三维有限元模型,通过数值模型计算分析导管架平台地震响应。改造后的LD22-1 CEP导管架平台4~6阶频率升高,最大升高值0.067,其他各阶频率均下降,最大下降值为0.103。相对应的平台4~6阶周期降低,最大降低值0.070,其他各阶周期均上升,最大升高值0.187。改造后平台杆件最大UC值较改造前提高了0.16,最大值为0.79,小于1.0;改造后节点最大UC值较改造前提高0.214,最大值为0.656,小于1.0;所有UC值均小于1.0,满足平台安全性要求。

自升式钻井船插桩对导管架平台的影响分析

自升式钻井船插桩过程中,桩靴插桩会导致邻近导管架平台桩身承受水平方向挤土力作用,不可避免对邻近平台的桩基稳定性产生不利影响,甚至危害平台的安全,因此有必要分析自升式钻井船插桩对导管架平台的影响。耦合的欧拉-拉格朗日(Coupled Eulerian-Lagrangian,简称CEL)有限元方法结合了拉格朗日网格与欧拉网格的优点,能有效模拟整个连续过程累积的挤土效应对邻近桩基的影响。为此,结合南海某自升式钻井船靠导管架平台插桩实例,采用CEL方法构建自升式钻井船桩靴和导管架平台结构模型,分析自升式钻井船就位插桩过程引起的土体响应,并在此基础上,研究自升式钻井船桩靴对平台桩基的影响,根据中国船级社规范校核桩身强度,分析对桩基竖向和水平向承载影响。结果表明:距自升式钻井船桩靴最近的导管架平台桩基受到的影响最大;随着自升式钻井船桩靴贯入深度增大,导管架平台桩基应力逐渐增大,导管架平台桩基最大应力位置逐渐下移;自升式钻井船桩靴对导管架平台桩基承载力和轴向位移影响较小。

基于地震时程法的导管架平台动力响应分析

基于渤海海域某导管架平台,采用响应谱法和时程分析法分别进行平台地震动力响应计算。通过对比不同地震动强度下的结构响应及变形,探讨2种分析方法对平台抗震性能的影响,评价二者在工程实际中的适用性。研究结果表明:在地震较小(弹性抗震阶段)时,2种方法均可很好地预测平台的动力响应;常规响应谱法由于计算效率高,可作为平台抗震分析的工程手段,但当地震逐渐增大(弹塑性抗震阶段),响应谱法的结果相对保守,而地震时程法在评估结构非线性性能以及充分利用材料塑性能力上有明显优势,因此可在工程中作为强震下导管架平台抗震性能评估的有效方法。

海生物对渤海导管架平台结构性能的影响

为分析附着海生物对渤海导管架平台结构性能的影响,以渤海某典型4腿平台为例,结合渤海油田导管架附着海生物现场实测数据,针对不同海生物厚度及密度对导管架结构的影响进行敏感性分析,结果表明,平台所受环境荷载随海生物厚度增加而增大,而海生物密度对环境荷载不产生影响;结构杆件UC值和桩头力随海生物厚度及密度的增加而增大,节点UC值随海生物厚度增加而增大,随海生物密度增加几乎没有变化;平台前三阶自振周期随海生物厚度及密度的增加而小幅增大;疲劳寿命随海生物厚度的增加逐渐降低,且几乎不受海生物密度的影响;平台极限承载力不受海生物的影响。

渤海大型导管架平台分块设计与应用

随着海洋平台向大型化、综合化方向发展,平台整体吊装需动用大型浮吊,但大型浮吊资源有限,船期安排紧张,且租金和动复员费较为昂贵,影响油田开发经济效益。为降低平台安装所需浮吊配置,以渤海大型八腿导管架平台为研究对象,分别开展导管架和组块分块设计、吊装能力校核和结构强度校核,验证了平台分块的可行性。拓宽了大型导管架平台结构设计和安装方式的思路,对后续工程项目提供重要的参考借鉴。

爆炸压力作用下导管架平台结构的动力响应和性能评估

爆炸、火灾等偶然作用会引起导管架平台结构损伤甚至倒塌,有必要对爆炸荷载作用下的结构性能进行评估。本文以我国渤海某导管架热采中心平台为研究对象,通过非线性动力方法分析结构在高压蒸汽锅炉爆炸作用下的响应,并讨论了爆炸荷载持续时间的影响。结果表明,导管架平台结构明显进入塑性,线性方法无法准确反映结构响应,结构构件的塑性应变均小于极限塑性应变,结构有抵抗该爆炸压力的能力。随着荷载持续时间的增大,结构构件进入塑性的程度和最大塑性应变呈现增大的趋势。对于爆炸荷载等偶然作用,采用线性分析方法过于保守,会明显提高成本,不利于经济性。

导管架平台结构构件失效敏感性分析及抗倒塌能力研究

导管架平台在位期间容易遭受到极端荷载而导致构件损伤和失效,为了保证结构的安全性,有必要于对损伤后结构的抗倒塌能力的展开研究。为了与现行导管架结构设计规范相结合,本文基于储备强度比提出了构件的敏感性指标,用于评估构件失效对结构整体承载能力的影响程度。以南海某四腿导管架平台为研究对象,选择不同类型的典型构件,结合构件移除思想通过pushover方法计算构件的敏感性指标,评估损伤后结构的抗倒塌能力。在此基础上,进一步分析和讨论了构件失效对结构塑性机制和整体性能的影响。结果表明,导管架腿和立面斜撑作为结构的竖向传力构件,其失效敏感性较高,会导致整体承载能力明显下降。局部失效后的结构仍有备用传力路径,使其基本具备抵抗极端环境荷载的能力。但是,关键构件失效会导致结构延性能力的降低,甚至出现脆性破坏特征,在结构设计和评估中应予以控制,保证结构的安全性。

导管架平台拆除作业

根据海洋平台服役年限规定和相关法律法规要求,介绍国内外海洋平台拆除现状,分析海洋平台拆除的市场前景。以海洋平台中典型的四腿式简易导管架平台为研究对象,阐述拆除作业的流程和注意事项,对比导管架平台的常用切割技术,为相关企业海洋平台的拆除作业提供借鉴。

节点柔性理论对导管架平台强度分析的影响研究

本文研究了海上导管架平台的管节点柔性模拟方法,分析其对结构内力及位移的影响,及其导致的不同构件刚度和强度变化。通过南海西部典型导管架平台的分析,分别对比3种理论的差别;与刚性假定的结果对比,总结出节点柔性技术对结构强度、疲劳寿命以及极限强度的影响的一般结论。

基于SACS的老龄导管架平台静力分析

针对某渤海小型老龄导管架平台,基于SACS软件,对该平台进行了上浪及静力分析,主要研究了平台响应对沉降/海底冲刷深度的敏感性。结果表明:极端冰工况为该平台的控制工况,且新增结构的安全性较弱。在极端冰工况下,平台杆件及节点最大UC值随沉降/冲刷深度的加深而接近线性增长,且新增结构的最大杆件及节点UC值会超过1。同时,当冲刷超过72.50cm时,平台主体的桩基承压安全系数不再满足要求。本文分析结果对类似平台的检测维修和延寿评估具有一定参考意义。

胜利海域海上平台导管架腐蚀现状分析

本文基于拆除的埕岛海域单井CBG100平台,分别对不同海洋区域的导管架开展腐蚀形貌、腐蚀产物、涂层和海生物附着情况进行分析,明确平台导管架的薄弱环节和关键原因,为今后完善服役期间平台结构检测和评估规范提供数据支撑。

油气用深水导管架夹桩器测试技术研究

导管架夹桩器是海上导管架平台安装作业的关键设备,安装在导管架裙桩套简顶部,在作业时驱动液压缸夹持钢桩,以保证钢桩与导管架的相对固定。在导管架的安装过程中,一旦夹桩器发生故障,会严重影响整个海上安装计划,造成巨大的经济损失。因此,为了保障夹桩器的产品质量,在陆地开展夹桩器关键部件的出厂测试、总装后的出厂测试、安装到导管架后的系统测试,以验证夹桩器的功能完整性,是非常必要的。