海上平台导管架腿柱结构强度和稳定性分析

根据南海北部大陆西区气田的分布情况,为更经济和绿色地增加气田的产量,需要新增立管连接2个气田平台。以支撑平台导管架的腿柱结构为研究对象,采用7套复合材料背负式管卡安装立管,并考虑腿柱实际受载工况,分析当管卡在不同位置时导管架腿柱结构强度和屈曲稳定性。借助所构建的SACS计算模型,验证在水深88 m下,采用7套复合材料背负式管卡时,海洋平台导管架腿柱结构的安全性和可靠性,为在相同工作环境下平台腿柱结构的设计提供参考。

碰撞凹陷对导管架屈曲及疲劳强度的影响

以某导管架架腿在受台风影响下与运维船发生碰撞凹陷为基础,根据碰撞产生的实际凹陷尺寸,建立导管架架腿凹陷模型,采用Ansys软件研究碰撞凹陷对圆管屈曲承载能力及疲劳强度的影响。结果表明:在轴向荷载作用下,碰撞凹陷后圆管临界屈曲承载能力降低了45.87%。在临界屈曲载荷作用下,完整圆管径向位移沿圆管径向向外鼓曲,但凹陷圆管径向位移呈现局部向内凹陷和局部向外鼓曲的现象。碰撞凹陷后,凹陷圆管疲劳损伤值局部区域呈增加的趋势,疲劳损失最大值区域发生在凹陷中间凹痕的C点和D点区域。

深水导管架桩腿制造误差与抗屈曲特性研究

文章通过典型算例详细阐述了具有制造误差的深水导管架桩腿屈曲分析方法,将线性扰动加载的特征值屈曲预测算法和描述几何非线性屈曲过程的改进的Riks算法应用于导管架桩腿的详细设计校核,对比研究了模态扰动模拟制造误差和直接模拟制造误差模型的分析结果,并对典型桩腿结构在静水外压下的弹塑性屈曲响应特性进行了研究。分析结果表明,随着制造误差的增加,导管架桩腿抗静外压的临界屈曲载荷在下降,而且制造误差大的桩腿的极限承载能力较低。

直立式非灌浆桩腿导管架平台超常态振动研究

通过理论分析和有限元计算 ,提出了非灌浆桩腿导管架平台在不同状态下刚度的简化计算公式 ,揭示了具有直立式非灌浆桩腿的导管架平台桩、腿间的相对运动使平台的服役状态与设计模型发生的较大变化 ,使平台的动力特性偏离了设计值 ,导致平台在正常海况条件下发生了超常的振动。计算结果表明 ,桩、腿存在相对运动时 ,平台的一阶频率降低了 5 0 %左右 ,对环境荷载的响应增大了 6倍左右。

两种导管架海洋平台的系统可靠度分析

针对近海标准导管架平台和滩海单位柱平台这两种钢质导管架平台,将其简化为空间刚架结构,计算构成导管架平台各杆件的可靠度。以传统的微分等价递归算法为基础进行系统可靠性计算,并利用分枝-约界法差别两种平台的主要失效路径。基于上述研究结果,分析了两类导管架平台的失效特征和系统可靠度指标。

浮托组块建造方案中的关键技术研究和应用

浮托法巧妙地解决了大型组块的整体安装难题,节约了海上作业时间和成本.论文依托中国南海某项目,以上部组块分多块吊装方案改为整体浮托安装,减少海上联调时间为契机,重点论证了浮托方案中驳船的选 择、装船方式、LMU安装位置、沙箱代替DS U可行性和低位建造可行性等关键技术.给出了风险和应对措 施,供其它工程项目决策参考.

导管架桩腿储运贫乙二醇技术

荔湾3-1气田的平台需储存大量的贫乙二醇用于持续不断地注入天然气海底输送管道,以防止在管道中形成堵塞管道的天然气水合物。由于受海洋平台空间、安全因素等限制,平台储存大量的贫乙二醇面临巨大挑战。采取一种全新的储存技术,即将大量的贫乙二醇储存在导管架桩腿中,并配套以合理的储运设施与工艺,可实现平台上贫乙二醇的充足供给。在简要介绍了荔湾3-1气田平台存储贫乙二醇存在问题的基础上,提出了在平台上储存及外输贫乙二醇的方案,而后较详细论述了桩腿储运贫乙二醇的工艺流程及具体操作过程。工程实践证明,导管架桩腿储运乙二醇技术自2013年投入应用以来,一直运行良好,取得了较好的经济效益。

海洋导管架结构的现状研究及应用前景

研究了各种结构形式的特点,并分别对三导管架、四导管架和八导管架结构进行了介绍,根据对导管架节点的连接形式的研究,总结出各种节点的结构优缺点,对导管架节点进行了分类,提出了深海石油平台和近海风力发电平台两种导管架发展前景。

浮托安装进船过程中护舷碰撞力实测研究

浮托安装法广泛应用于大型组块海上安装。导管架平台上部组块浮托安装进船过程中,风、浪、流引起的浮托驳船横向运动造成浮托驳船与导管架桩腿的碰撞,碰撞力可能会对导管架结构造成损伤。陆丰7-2上部组块浮托安装中,为了监测碰撞力大小,设计了碰撞力海上监测系统。通过在导管架外侧四个桩腿上安装光纤光栅应变传感器对碰撞过程中导管架桩腿进行应力监测,进而计算碰撞力。对碰撞过程,载荷作用位置、方向进行简化,并对载荷大小及垂向作用位置对计算的影响进行了研究。结构分析模型简化后,测点von-Mises应力与碰撞力大小成正比,对导管架整体结构建模计算并取局部结构计算比例系数,结合应力实测数据计算出进船过程中驳船对导管架桩腿碰撞力。

斜槽式分油套注射模设计

分析了斜槽式分油套塑件的成型工艺,针对塑件圆周面上均布12个5mm小孔的特点,设计了一种侧向分型与抽芯机构,该机构利用推出机构的推力驱使斜滑块斜向运动,在塑件被推出的同时由斜滑块完成12个小孔的侧向分型与抽芯动作。实践证明,模具结构合理、紧凑,满足生产要求。

导管架内贫MEG提升方案研究

某南海深水油气田项目中,为抑制以及预防水合物的生成,需储存2,000,m3的贫MEG溶液以满足上部平台对天然气的工艺处理需求。为节省平台空间,利用下部导管架桩腿作为贫MEG溶液的储存容器,需要从导管架桩腿内向位于EL+19,m的贫MEG日用罐输送贫MEG溶液。对使用氮气加压以及泵提升这两种从导管架腿内提升贫MEG的方案进行分析研究,推荐采用泵提升方案。结合工程应用实际,对泵型式的选择进行理论分析,推荐采用电潜泵,同时介绍了具体的泵安装方案。

中空夹层金属管混凝土构件侧向冲击试验研究

为提高海洋平台结构的抗冰能力,提出一种新型中空夹层金属管混凝土导管腿构件。通过理论分析、数值模拟和试验相结合,研究不同外钢管材料(Q345钢、奥氏体304级不锈钢和T6061铝合金)对中空夹层钢管混凝土构件的影响。通过单次冲击和连续冲击两种加载方式进行加载,并与钢质空心导管腿进行对比,试验结果发现:组合构件抗冲击性能优于空管构件,铝合金组合构件整体抗冲击能力较差,不锈钢单次冲击作用下极限承载能量高达18.83kJ以上,小能量连续冲击作用下承载冲击次数最多,不锈钢组合构件抗冲击力学性能最好。结合有限元ABAQUS软件,对单次冲击构件建模并得出计算结果,与试验结果基本吻合。

导管架平台新型连接装置应力分析

导管架平台与上部组决在常规上采用直接焊接的方式,针对导管架与临时钻井甲板的连接处,考虑钻井完成后临时钻井甲板需要拆除,从缩短海上施工时间,节省材料的方面考虑,提出了新型的连接方式,并采用SACS软件和ABAQUS软件对其进行了整体和局部强度的校核。

导管架腿储存贫乙二醇工程技术研究

在深水气田的开发当中,用作水合物抑制剂的乙二醇系统是深水天然气生产处理工艺的关键设备之一。由于贫乙二醇用量较大,而平台空间有限,研究导管架腿储存贫乙二醇的工程技术尤显重要。该文创造性地提出了氮气带压输送和在支管下另设下潜没泵抽送两种方案,对比了两种方案的优缺点和注意事项,并根据施工建造操作的具体情况提出了需要注意的事项,推荐了潜没泵抽送方案。充分利用了导管架的储存空间,规避了氮气带压输送设计方案中导管架的设计、建造、检验以及安全分析的依据标准选择等问题。

海洋平台桩腿存储乙二醇液位测量方式研究

针对深水气田桩腿存储乙二醇(MEG)的液位测量难题,通过对比各类液位变送器的测量范围、产品性能、安装需求等因素,结合工况实际特点进行选型,最终确定采用投入静压式液位变送器。介绍了该变送器的测量原理,结合测量精度、产品材质、防护精度等,进一步论证了使用该液位变送器对工况的适用性。同时,根据项目实际实施情况,精确分析该变送器的设计参数,并给出安装建议。

陆丰7-2导管架水下常压干式舱焊接维修技术

陆丰7-2导管架因平台组块浮托安装未成功导致在导管架主腿水下10m处产生了严重裂纹。为使导管架结构强度恢复至原有设计水平,通过对水下常压干式舱结构、密封、安全设计及强度校核等关键技术的研究,设计了一种可提供干式施工环境的水下常压干式舱,并进行了导管架在常压干式舱中的裂纹焊接工艺设计与修复结构可靠性评估。现场实施表明,对于导管架水深10 m以内的大裂纹维修,采用水下常压干式舱进行焊接维修技术是可行的,而且相比于高压干式舱技术具有易实施、无需饱和潜水资源、施工工期短等显著特点,对今后类似工程具有一定的借鉴意义。

海冰力测量的标定方法

海冰力是渤海海洋平台设计的主要控制荷载之一。为了测量渤海海冰对平台的作用力，我们采用三种不同参数的测量方法；即力、应变和加速度测量。为了检验测量系统的可靠性，取得良好的测量结果。在海冰到来之前用拖船给平台导管架施加一系列确定的外力，从而对各测量系统进行了现场标定。本文介绍了标定方法及其结果。

关于深海平台发展现状与趋势

对深海平台的发展历程进行了总体回顾,主要介绍了第一座水上平台、导管架平台、张力腿平台、半潜式平台、深水浮筒式平台的发展过程,分别对这几种平台的结构形式、主要特点、应用状况进行了陈述。最后对深海平台发展趋势作了推测,探讨了我国发展深海平台的必要性。

基于模型冰试验的多腿柱导管架平台结构最大冰载荷计算新方法——以渤海绥中36-1油田AII井口平台为例

针对绥中36-1油田AⅡ井口平台上部组块载荷不能满足桩基承载力安全系数规范要求的问题,在总结抗冰结构设计实践的基础上,进行了模型冰试验。基于模型冰试验结果,提出了新的多腿柱导管架平台结构最大设计冰载荷的计算方法,解决了设计冰力与实际受力之间差别过大而导致的桩基承载力安全系数不能满足规范要求的问题,对今后井口平台、综合平台基础导管架抗冰设计具有一定的参考价值。

海洋平台外挂井槽设计优化在旅大10^(-1)油田的应用

海洋平台外挂井槽能有效降低油田开发成本,提高产量,缩短项目建设周期。结合油田综合调整方案的需求,一期在旅大10-1 WHPA平台南侧外挂四个井槽,二期在平台南侧新增两根桩腿和八个井槽。通过以上分步交叉的实施措施,在2010年提前完成项目建设和投产。