压裂作业船超高压快速脱离装置设计研究

针对海洋压裂作业船超高压快速脱离装置技术被国外垄断的现状,设计了一套压裂作业船超高压快速脱离装置。阐述了快速接头的结构及工作原理,并制定了装置整体作业方案。对该装置的主要部件(接头和液压执行结构)进行了设计。对快速接头的主要受力部件(限位块、插头体和阀芯)进行了有限元分析。分析结果表明:限位块、插头体和阀芯所受应力均小于各自许用应力,因此这3个主要部件在挤压状态下安全;该装置在超高压下可实现管路的自动快速脱离,并封闭管路;当遇到紧急情况时,超高压快速脱离装置可通过网络控制系统使压裂作业管汇连接断开,并保证无高压液体溢出,使得压裂船能够快速撤离。研究方法可为其他类似装置的结构设计提供参考。

压裂船快速脱离装置控制系统设计与仿真分析

压裂船的压裂作业是提高海洋油田产量的一项重要措施,连接压裂作业船管汇与海洋平台管汇的快速脱离装置在海洋压裂作业应急防护中起到至关重要的作用。目前我国在压裂作业中快速脱离装置控制系统设计与仿真分析方面的研究尚属空白。针对该研究现状,根据压裂船的工作原理设计了一套压裂船快速脱离装置的液压控制系统,并运用AMESim液压仿真软件建立快速脱离装置液压系统模型,对主油路正常与故障两种工作状态进行仿真分析。结果表明:该快速脱离装置可以在6 s内完成快速脱离,脱离过程准确度高、平稳性好。

高压管线快速脱离装置设计

在海洋石油压裂增产作业中,作业船上的压裂系统通过高压软管与平台井口连接。在危险海况、平台发生险情时,作业船需要迅速与平台分离,而高压管道的分离拆卸需要人工近距离操作,分离缓慢,会导致管道、设备被外力损坏。针对这种状况,设计了高压管线快速脱离装置,该装置在承受超高压的前提下,可远程操作,迅速分离高压管道,使得作业船能够立即撤离,具有响应时间短、操作简易的特点,降低了平台作业风险。