国内外深水防喷器控制系统的发展

介绍了国外主要厂家Cameron、NOV、GE和Oceaneering公司在深水防喷器控制系统方面的新发展及国内荣盛公司在深水防喷器控制系统的研究进展,指出深水防喷器控制系统向高系统压力、三重冗余、高可靠性、智能化和清洁环保方向发展。

超深水防喷器组及其控制系统配置探讨

超深水海域海洋环境极其复杂,对保证钻井安全的防喷器组及其控制系统的要求非常高。针对目前超深水防喷器组及控制系统没有统一的配置规范与标准和我国该方面产品研发及配置尚处于起始阶段的现状,提出了一种比较合理的防喷器组及控制系统配置方案。分析该方案中防喷器组中各种防喷器的功能和作用及控制系统的控制方法和特点,发现该方案与现行技术标准及HYSY981超深水钻井装置的防喷器组及其控制系统的配置方案相比,提高了对剪切防喷器的要求,并将备用控制系统和特殊控制系统作为了必配项目,超深水钻井作业的安全性和可靠性明显增强。

深水防喷器组控制系统的发展

概述了水下防喷器组的作用及其控制原理,介绍了深水防喷器组的"闭式"液压控制系统,先导液压控制系统以及电液控制系统。

深水半潜式钻井平台防喷器控制系统升级探讨

为了解决深水半潜式平台防喷器控制系统存在系统落后、操作时间长、应急能力不足、冗余度低等问题,此文从深水半潜式钻井平台防喷器地面控制和水下控制系统分析,对比超深水半潜式钻井平台防喷器控制系统特点,结合实际现场作业经验和需求,探讨将目前深水半潜式钻井平台防喷器地面与水下控制系统进行适当的改造与升级方法,以实现较小的投入,达到快速升级防喷器控制系统和稳定安全地操作水下防喷器的目的,提出了改进升级的方法,旨在为今后我国深水半潜式钻井平台防喷器控制系统升级工作提供参考.

深水防喷器控制系统的FMEA分析研究及应用

深水防喷器(BOP)控制系统作为深水井控失效关键部件,其可靠性对于保证深水钻井安全高效进行极为重要。以FMEA理论为基础,提出针对深水防喷器控制系统的FMEA分析方法;根据深水BOP系统的特殊性,重新定义相应的FMEA分析内容、分析层次划分规则、故障判断依据以及严重度、发生率、探测度确定方法,以此计算风险优先数(RPN)。最后以其中一个子系统水下控制系统为例,进行系统级和设备级FMEA分析;实例分析结果表明,将FMEA运用深水防喷器控制系统中,可以找出影响控制系统可靠性、安全性的潜在危险因素及其薄弱环节,为操作人员制定控制措施和方案提供依据,为更进一步的研究提供理论、科学支持,提高深水BOP控制系统的可靠性。

水下防喷器组控制系统深水模拟试验装置研制

防喷器组控制系统在深水环境的工作可靠性一直是海洋钻井业高度关注的问题。研制了用于水下防喷器组控制系统及其阀件功能测试和可靠性研究的深水模拟试验装置,包括模拟3 000m水深的大型高压舱,用于控制系统原理样机的深水模拟试验;模拟4 200m水深的小型高压舱,用于深水电磁阀和深水液压阀的深水功能试验和寿命试验。介绍了该试验装置的液控系统、电控系统、水下监控系统的设计原理。试验结果表明:该试验装置能够满足深水防喷器组控制系统的测试要求。

深水防喷器系统可靠性探讨

深水防喷器系统是深水油气井施工的重要安全设备，其构造、功能及试验与陆地井口和水上井口所用的防喷器系统有所不同。其工作的正常与否，直接关系到海上石油气井工程的人身、财产安全和海洋环境保护；因而，对其可靠性进行系统研究具有重要的意义。该文从深水防喷器系统的设计、试验和法规要求方面，分析了深水防喷器可靠性，并提出了提高深水防喷器系统可靠性的建议。

深水防喷器控制系统试验样机研制

针对深水防喷器组控制系统体积庞大,直接进行整机海试,存在风险高、成本高的问题。通过简化系统结构,保留核心功能,建立缩尺寸试验样机。利用深水高压舱对试验样机进行模拟深水环境试验及可靠性试验,试验结果验证了深水防喷器组控制系统结构的合理性。掌握了关键部件设计加工技术以及相关试验数据,为国内首台电液多路深水防喷器组控制系统的研制奠定基础。

深水水下防喷器控制系统蓄能器能力分析

根据蓄能器系统的工作环境和工作状态,将水下防喷器控制系统蓄能器分为地面蓄能器、水下蓄能器和应急蓄能器等3类,分析了水深对不同蓄能器系统主要参数的影响。提高蓄能器的承压能力,可以减小控制系统的预压力,从而减少地面蓄能器的个数,节省平台空间。不同蓄能器系统主要技术参数随水深的变化趋势差异较大,在蓄能器系统控制能力设计与校核时须特别注意。

深水防喷器组控制系统的模拟分析

深水防喷器组的各项功能的检验,若开展前期试验研究,成本高昂,某些极端工况无法开展试验。为此,利用SimulationX系统仿真软件,建立了水下防喷器组及控制系统的仿真模型。该模型考虑到长距离水下输运管道,能够计算管道的非线性体积膨胀,精确模拟液体长距离传输过程中的压力损失。对防喷器组在不同操作顺序下的封井过程进行了仿真,仿真结果表明,在1 500 m水深下,环形防喷器和闸板防喷器的关闭时间与平台实测值非常接近,符合API的设计规范,模型具有较高的仿真精度。仿真结果对于国内深水防喷器组的研制有重要意义。

深水防喷器组液压控制系统仿真(英文)

井喷是海洋石油安全钻探生产的重要威胁,人为操作失误或元器件失效都可能导致井喷。防喷器组(BOP)安装在水下井口头,是控制井喷的核心部件,一旦发生井喷,BOP控制系统驱动阀门关闭井口,保证油井的安全。研究了深水防喷器组包括其液压控制系统的功能,在系统仿真软件SimulationX中建立防喷器组的详细模型,包括环形防喷器和闸板防喷器及防喷器组的液压控制系统。仿真分析了1 524 m水深下防喷器在不同操作顺序下的封井过程,验证了BOP阀门关闭所用时间符合API规范要求,仿真结果与平台实测数据基本吻合。

深水剪切闸板防喷器控制压力平衡装置研究

水下防喷器及控制系统是确保安全钻井的海洋井控装备,需要使用水下蓄能器提供压力控制液。随着工作水深的增加,水下蓄能器数量骤增。为了减少水下蓄能器的使用数量,设计了深水剪切闸板防喷器控制压力平衡装置。该装置通过海水静压平衡深水剪切闸板防喷器打开和关闭功能的控制压差,降低最小操作压力,提高水下蓄能器的容积率,进而减少水下蓄能器的使用数量,使额定压力21.0 MPa的水下防喷器控制系统能够完成高压剪切关井;在紧急情况可以使用海水关闭剪切闸板防喷器,确保钻井安全。通过计算1 500 m钻井平台水下剪切闸板防喷器加装控制压力平衡装置后,只需配备16个57 L水下蓄能器,水下蓄能器使用量减少为原控制系统的1/2,因此减小了水下防喷器控制系统的体积。该装置的应用可降低钻井装备的成本。

深水防喷器组及控制系统工程化研制

该课题是国家863计划重大项目“深水油气勘探开发关键技术与装备”的课题之一。所属项目总体目标是：重点开发深水油气资源勘探开发技术与装备，解决制约我国深海油气勘探开发技术与装备开发瓶颈性问题，掌握具有我国特色的、拥有自主知识产权的深水油气勘探开发核心技术，研制一批重大装备，培养深水油气勘探开发人才，打破国外技术垄断，实现我国深水油气勘探开发技术跨越式发展。

3000米深水防喷器组及控制系统的研制

随着经济的快速发展，我国能源需求日益增长，石油对外依存度不断攀升，国家的能源安全面临着严峻挑战，亟需找到新的能源战略支点。海洋蕴藏了全球超过70％的油气资源，全球深水区最终潜在石油储量高达1000亿桶，未来全球50％以上的油气产量和储量将来白海洋，深水无疑是世界油气的主要接替区，海洋油气开发无疑是中国能源战略的重要组成部分。