水下油气生产系统防腐蚀设计的探讨

水下油气生产系统可以节省大量建设投资,因受灾害天气影响较小可靠性强,是开采深水油气田的关键设施。海洋环境对钢材腐蚀严重,而且水下油气生产系统投产后无法进行全面维修和维护,因此水下生产系统的防腐蚀非常重要。本文对比分析了普通海洋工程、两个国外水下生产系统和我公司承担的国家科技重大专项子课题的防腐蚀设计,提出了自己的观点。

国产化水下油气生产系统可靠性分配研究

我国水下油气生产系统的技术水平还处于初步发展阶段,为保障国产化水下油气生产系统的成功实施,有必要开展水下油气生产系统可靠性相关研究工作。提出一种基于相似产品分配法和层次分析法(AHP)相结合的复合分配法,建立了典型水下油气生产系统模型和系统可靠性框图,并综合考虑国产化因素,建立了系统可靠性分配模型。通过专家评分系统构造出判断矩阵,运用复合分配法进行系统可靠性一次分配和再分配,将系统可靠性指标分配到各子系统及设备单元。对相似产品分配法、AHP以及复合分配法3种方法进行对比,对比结果表明,复合分配法可以优化系统可靠性分配系数,使得系统可靠性设计更加合理。研究结果可对国产化水下油气生产系统自主设计阶段工作提供一定的指导。

水下油气生产系统概述及其发展现状

水下油气生产系统作为海洋油气开发的主流模式,备受国内外石油公司关注。首先,对国内外水下油气生产系统发展现状进行调研,分析国内外水下油气生产系统总体技术研究发展水平;其次,对水下油气生产系统进行概述,通过系统层次界定,将其划分为水下控制系统、立管系统、海底管线系统、水下管汇系统、水下井口装置及采油树系统五大子系统,介绍各子系统基本组成结构及其功能,建立功能结构框图;然后,根据各子系统之间的功能及相互作用关系建立典型水下油气生产系统模型;最后,预测我国水下油气生产系统的未来发展趋势,有助于推进国产化水下油气生产系统的开发进程。

油气生产系统正向海底和井下发展

海上油气田、尤其在深水地区，由于环境恶劣，离岸遥远，勘探开发难度很大。未来的智能生产系统将解决这一难题，其核心思想是将地面生产转移到海底和井下。它主要包括：智能完井技术，利用光纤进行数据传输；井下油水分离并将分离出的水回注；化学药剂井下储存；在井下将天然气分离用于透平发电；将人工智能和机器人引进油井作业和修井。

基于支持向量机的油气生产复杂系统信息物理攻击识别方法

在数据驱动的复杂油气生产系统中,存在故障数据干扰攻击识别的问题,忽视系统内部可能存在的故障数据对攻击检测的影响,则难以及时防御攻击或解决故障。因此,为了提高复杂油气生产系统中信息物理攻击检测的准确性,提出了一种基于支持向量机的无向图联合检测方法。首先,对复杂油气生产系统中的关键传感器拓扑化形成无向图,建立传感器之间的连接关系并捕捉数据交互。然后,利用支持向量机检测传感器系统异常原因,并选择接收站低压泵及接收站储罐系统作为示例验证,前者的准确率、精确度、召回率和F1分数均高于99%,后者F1分数高于99%,其余均高于97%。与传统方法K均值聚类相比,本方法具有更高的准确性、鲁棒性和完整性,有助于防范攻击和生产事故,保障油气生产系统的安全。

国产水下生产系统在渤海油田的首次应用

为了突破外国的技术限制,实现国产化水下油气生产技术的顺利实现,因此有必要开展对国产化水下油气生产技术的研究。文章概括了中国水下油气生产装置的研究开发历程,并阐述了全水式、电液复合式和全电式等水下生产系统的主要运行模式和特征,并归纳出各生产装置的主要优势与缺陷。以流花11-1油气田、流花16-2/20-2/21-2油田群、陵水17-2气田等为主要技术平台,进行了渤海首次国产水下油气生产系统的试验应用,基本概括了渤海首次的水下油气工程技术特征,并对通讯不稳定问题解决方案进行验证,最后并对其应用前景进行了展望。

泥面下钢圆筒油气生产系统防护设施总体布置方案

海事通航等因素制约了渤海湾常规海洋油气田开采,为了合理利用受限区内油气资源,亟需探索应用水下油气生产系统。以锦州25-1油田W-1井区开发项目为例,详细分析了泥面下钢圆筒油气生产系统防护设施的总体布置设计原则,提出适用于6棵采油树的标准化钢圆筒防护设施总体布置设计方案,并从管汇与采油树相对位置、采油树间距、水下管汇与采油树间距、钢圆筒防护设施与自升式钻井船就位距离4个方面验证了布置方案的合理性。结果表明,受限区油气田水下开发方案布置高效紧凑、科学合理。研究结果为渤海浅水受限区油气田开发项目提供了一种新型高效、可靠的标准化方案,可作为标准化方案直接应用于渤海受限区内其他油气田开发项目。(图4,参23)

油气生产智能安全运维:内涵及关键技术

油气生产系统具有运维风险高、事故影响大的特点。随着信息化与工业化的深度融合,油气生产系统发展成互联互通、多领域交互的信息物理智能系统是行业发展的方向和必然选择。因此,为了避免或者减少油气生产过程中复杂多样、潜在未知的安全风险,提高油气生产系统安全性和可靠性,以提升生产效率,针对油气生产系统智能化过程中呈现出的安全问题,在智能安全运维技术关键要素基础上,结合油气生产行业典型生产场景,从运维角度进行了分析研究和体系构建。研究结果表明:(1)明确了智能安全运维技术的内涵,分析了智能安全运维技术的关键要素以及存在问题与挑战,构建了“1-2-3-4-5-6”油气生产系统智能安全运维技术体系,将6大关键技术赋能油气生产关键要素,实现了油气生产系统本质安全;(2)智能安全运维技术在油气生产上、中、下游的钻井开采、储存运输、炼油化工等典型生产场景中积极推进状态监测、健康管理、风险评估、智能预警等技术的应用实施;(3)针对数字化转型下油气生产系统特点,提出了未来将打造智能决策、主动预防、全面安全的智能安全运维技术,助力油气生产领域安全建设,推动了油气行业安全健康发展。结论认为,开展油气生产系统智能安全运维技术体系研究,有助于油气生产领域的安全建设,不仅为实现无故障油气生产系统提供技术支撑,也为世界油气行业智能化发展提供参考路径。

深海油气生产设施阴极保护系统的研究

随着深海油气工程的探索和开发,采取有效措施避免和减缓油气生产设施在深海环境中的腐蚀意义凸显。本文研究了深海环境的特殊性,并据此探究了深海所用牺牲阳极中合金成分的含量,确保牺牲阳极在深海环境中的性能,以保障深海环境中设备设施的安全。

油气井生产系统优化设计与诊断决策软件

应用采油采气工程技术和计算机SOA架构和B/S模式,成功研制了基于Web的"油气井生产系统优化设计与诊断决策"软件。该软件可对抽油机井、螺杆泵井、电潜泵井、气举采油井4种主体人工举升方式和小油管、连续气举、泡排3种排水采气方式进行优化设计,并具有辅助决策功能。通过在华北、冀东、大港、吉林4个油田近3 200井次(其中:抽油机井2 249口;螺杆泵井408口;电潜泵井439口;气举采油井52口;气井52口)应用与推广,结果表明:平均提高系统效率3.7%,诊断符合率92%;频繁检泵井平均延长检泵周期80 d;其辅助决策模块能大幅提高采油采气工程技术人员的工作效率和管理水平。

油气井生产系统一体化分析设计软件WellPAD的功能设计

油气井生产系统一体化分析设计软件(以下简称Well PAD)是一款集油气井流入动态计算、单井分析与优化设计、管线及地面设备分析计算等为一体的综合分析模拟软件,由多个可独立分析计算的功能模块组成,软件功能具有可配置性,能够满足不同客户的需求。本文总结了国内外同类型软件的优缺点,立足于油田现场的业务需求,阐述了Well PAD应具备的功能,从流体物性参数计算、油气井生产系统参数分析和优化设计、生产系统流动保障分析设计三方面进行软件的功能设计。

基于数字化油田的油气生产分析系统研究

数字化油田的特点:一是解决生产规模扩大带来的用工紧张问题,二是通过信息化建设和管理,优化调整人员组织架构、管理方式和内容流程等,拓宽降本增效空间,深挖开源节流潜力,降低生产运行成本,提升油田整体效益。论文以数字化油田生产管理系统的构想作为切入点,在此基础上予以深入的探究。

油气田生产监控系统网络安全整体解决方案及应用

随着工业化与信息化的深度融合,油气田原有的生产监控系统的封闭环境逐步被打破,网络安全问题日益突出。本文从工业控制系统网络安全等级保护出发,对油气田生产监控系统网络安全问题进行了阐述,在此基础上,提出了相应的安全防护解决方案,并在实际的油气田生产监控系统中得到了成功应用,落实了国家信息安全等级保护制度,满足集团公司网络安全管理办法对所属企事业单位工控安全防护要求,并切实提高了油气田生产监控系统网络安全防护能力。

基于数字化油田的油气生产分析系统研究

目前,我国是科技发展的新时期,数字化油田的特点:一是解决生产规模扩大带来的用工紧张问题,二是通过信息化建设和管理,优化调整人员组织架构、管理方式和内容流程等,拓宽降本增效空间,深挖开源节流潜力,降低生产运行成本,提升油田整体效益。论文以数字化油田生产管理系统的构想作为切入点,在此基础上予以深入的探究。

油气勘探生产信息系统运行应用技术的思考

《油气勘探生产信息系统》采用了较为先进的多层结构,按照数据管理层,数据访问层,数据表示层将整个系统进行了分割,可根据各油田生产管理信息的实际情况进行系统的重新定义,灵活方便地实现了数据录入、查询统计、报表生成和网上应用,打破了以往的软件开发模式,提高了该系统的适用性、稳定性、先进性和安全性。该系统通过计算机网络实现了勘探生产信息的分步处理,资源共享,保证了勘探生产信息的"及时、准确、齐全",实现了勘探生产信息的汇总、上报、入库规范化、制度化、标准化。

油气田生产HSE管理体系中环境风险评价与管理

规范的HSE管理体系,现己公认为国际石油界安全、环境与健康管理共同遵守的规则,参与市场竞争的准入证。HSE管理体系的目标是最大限度地追求不发生事故、不损害人身健康、不破生态坏环境。进行环境风险评价与风险管理,确定那些需要管理系统控制的HSE事项,应是油田生产HSE管理体系中的核心内容。油气田生产环境风险评价的内容包括环境风险识别、环境风险分析、风险后果估算、环境风险综合评价、环境风险管理。文中论述了油气田生产环境风险评价与管理的重要性。

水下生产系统液压控制系统脐带缆液容效应研究

油气田水下生产系统液压控制系统多数采用长脐带缆液压驱动完成,由于长行程积累的液阻大、能耗损失大.提出一种利用长脐带缆的液容储能特性优化设计其液压系统流量的方法,对长脐带缆精确分布参数模型进行分析推导,从而最大限度地降低长脐带缆供、回油过程的流动阻力,提高水下生产系统的驱动效率.最后以我国某油气田某井口为例,对供油管路系统进行了阻尼匹配优化设计和仿真,仿真结果与实际非常吻合.

水下油气生产综合监控平台的设计与实现

本文通过对水下油气生产系统的综合监控方案整体设计和分析,覆盖8项重点需求针对其中关键的技术问题进行研究,并进行测试和验证。通过典型项目部署、调试和使用,很好地证明了方案的可行性。

无线异构网在油气生产物联网的应用

油气生产物联网(A11)系统是《中国石油"十二五"信息技术总体规划》的重要建设项目,分为三个子系统:生产数据采集与控制子系统、数据传输子系统、现场监控与管理子系统。本文主要介绍一种由无线网桥+LTE230无线异构网络构建的数据传输子系统应用方案,该方案既利用了230MHz频段LTE系统的信号传播距离远、稳定性高、绕射能力强和广覆盖的特点,同时发挥了网桥点到点通信灵活、低成本和高传输速率的优势,可以完全满足福山油田油气生产物联网对生产数据、控制数据和视频图像实时传输的需求。