浅水受限区水下油气田开发方案

针对国内浅水油气资源开发环境影响及空间受限等问题,本文提出了国产浅水水下生产系统的总体设计方案。通过对浅水水下生产系统关键设备结构进行分析,提出了一种满足受限区海域开发要求的环境友好型设计思路。结果表明:通过系统和总体布置的设计,国产浅水水下生产系统与深水相比在单体重量、作业方式、维护检修方面更加经济。

水下沟槽式管道连接件安装作业机器人设计

为实现沟槽式管道连接件的水下自动化安装作业,提高连接件安装作业效率,研制一种由控制柜和水下作业机器人主体两部分组成的用于沟槽式管道连接件水下安装、修复作业的机器人。指出本机器人的设计难点,重点介绍了机器人的设计方案。针对机器人要实现的具体功能和作业环境,设计关键机构和控制方式,编写了机器人控制的人机交互界面,最后制作了实物样机,样机陆地试验结果表明:水下沟槽式管道连接件安装作业机器人有较好的性能,机器人总体设计方案可行。最后提出了机器人水下集群作业的设想。

深水刚性跨接管设计的主要影响因素分析

水下跨接管通常用于连接管线与管汇、管线与采油树、管汇与采油树、管线与立管等,是水下生产系统重要的连接元件。从深水跨接管的优化设计的目的出发,提出了影响深水跨接管设计的主要因素,包括几何形状、功能要求、连接器、涡激振动、地质灾害、容许误差、安装要求、规范等。研究了上述因素对深水跨接管设计的影响规律,在此基础上阐明如何合理选择设计参数,旨在为深水跨接管的优化设计提供参考。

高含水期抽油泵柱塞防偏磨技术

随着油田进入高含水期,抽油泵泵筒和柱塞间的偏磨问题日趋严重。该问题严重影响泵的使用寿命和检泵周期。引起柱塞偏磨最主要的原因是柱塞和泵筒之间的接触位置在圆周方向上不变。油田高含水加剧了二者之间的偏磨。为此,设计研制了一种新型的柱塞防偏磨装置,即,柱塞自旋器。该装置能够带动柱塞作旋转运动,避免柱塞和泵筒总在某一处磨损,从而解决柱塞偏磨问题。通过20井次的现场试验,单井的检泵周期延长58.2 d。

深水液压卡爪式法兰连接器的设计

海洋油气资源丰富,全球44%的海上油气资源储存在深水海域。因低温高压深海环境,加上复杂的地理、地质情况,所以开发难度很大。针对3000m水深油田开发中海底管道回接中无人刚性管道连接难题,充分研究国外大公司的网站资源及国外专利,提出ROV辅助作业的三种12英寸液压卡爪式法兰连接器的结构设计方案,三种方案在功能结构上均有新颖之处,选取最佳方案并进行了管道强度和稳定性计算、卡爪和法兰危险截面的强度计算,证明结构是可靠的。所设计的连接器将为结构可靠性及控制方面的深入研究奠定基础,是深水管道回接关键技术中的重要环节。

软土地基上大直径玻璃钢夹砂管用作压力输水管的研究

探索了玻璃钢夹砂管在软土地层中应用的基本规律、技术关键和施工经验,通过调查分析得出玻璃钢管出现事故的原因。通过试验对沟槽断面形式、坡度大小、基坑回填的材料及其密实度控制等方面提出建议。探讨了软土地基上埋地玻璃钢管设计的关键技术,包括:管道刚度的选择、回填材料密实度、沟槽构造和接头形式等。

深海油气管道连接器密封机理与多目标优化研究

深海油气管道连接器的结构参数直接影响其密封性能,因而对连接器进行密封机理分析与结构参数优化研究具有重要的意义。为此,首先分析了金属接触静密封的形成机理,建立了连接器形成可靠密封的临界条件;基于接触力学推导出临界弹塑性接触压力均值的计算公式,并计算出219 mm连接器的临界值为370 MPa;应用ANSYS参数化设计语言（ANSYS Parametric Design Language,APDL）,对连接器的结构参数进行了灵敏度分析,确定了影响密封性能的5个关键结构参数。进而以主、次密封面上的接触压力方差为2个目标,以主、次密封面上的接触压力均值和最大塑性应变为约束变量,运用多目标遗传算法（Multi-Objective Genetic Algorithm,MOGA）对连接器进行了优化设计,结果表明：接触压力方差显著减小,接触压力均值大于370 MPa,塑性应变较小。最后对优化前后的深海管道连接器进行了水压和拉伸试验,结果表明：优化之后的连接器承受水压能力大于设计极限压力18 MPa,承受轴向拉力大于7.0×10-5 N。该方法对于其他尺寸深海管道连接器的设计具有参考价值。

分注井测井电缆室内塑封装置研制与应用

预置电缆式智能分层注水工艺中有大量电缆接头对接作业,目前存在测井电缆接头密封工艺实用性差的问题,严重影响了整个分注井测井作业系统的生产效率。为此,研制了一种基于柱塞式挤出机的油田分注井测井电缆室内塑封装置。该装置采用半人工式包覆补胶工艺来对深井测井电缆破损处和电缆接头处进行补胶塑封,既完成了对电缆内芯的封装,又能使物料与电缆的绝缘层熔合,大大提高了塑封质量。室内试验结果表明:该装置能高效地完成对分注井测井电缆接头的密封维护,并通过了对电缆修复处的压力、温度、耐腐蚀性以及力学性能的测试试验。使用分注井测井电缆塑封装置缩短了对电缆的维护时间,实用性强,适合在各大油田推广。所得结论可为分注井测井电缆的现场应用提供参考。

栓钉连接件、锚固及降温方式对高温喷水后型钢再生混凝土界面剪力传递的影响

为研究降温方式、锚固长度、栓钉连接件(焊接栓钉)及其位置对高温喷水后型钢再生混凝土界面剪力传递的影响,设计了12个高温喷水后型钢再生混凝土试件和2个高温后型钢再生混凝土试件进行推出试验。试验过程中观察了型钢再生混凝土试件的推出过程及破坏形态,获取了各试件的荷载滑移曲线及其特征点参数,分析了变化参数对其特征点参数的影响规律。结果表明,高温喷水后带栓钉型钢再生混凝土破坏后会在栓钉所在处产生横向裂缝,其加载端与自由端荷载滑移曲线的差异也很大;高温喷水后型钢再生混凝土的黏结强度和弹性黏结抗剪刚度均随历经最高温度的上升而下降;历经最高温度为400℃时,高温喷水后型钢再生混凝土的黏结强度和弹性黏结抗剪刚度低于高温后型钢再生混凝土,la=250 mm的高温喷水后型钢再生混凝土黏结强度和弹性黏结抗剪刚度也低于la=400 mm的高温喷水后型钢再生混凝土,历经最高温度为600℃时则反之;栓钉连接件对高温喷水后型钢再生混凝土界面剪力传递性能的提高显著,特别是将其设置在型钢腹板处。

新型野战便携式医用洗手装置的研制

目的:针对现有装备存在的缺陷,根据野战医疗救护实际工作的需要,研制一套新型野战便携式医用洗手装置。方法:采用防水帆布辅以薄壁高强度不锈钢管骨架制作水槽,配置红外触发单稳式电磁阀水龙头、红外触发脉冲式洗涤剂和消毒剂贮槽,安装快速接头进排水管,用防水帆布制作废水贮囊。结果:新型野战便携式医用洗手装置可折叠,易收拢,质量小,方便贮运携行;清洗用水和洗涤与消毒剂开关无需触碰,可防止交叉污染;具有快速给排水管接头,拆卸简单快捷。结论:该洗手装置获得国家实用新型专利授权,多次在演习或训练中试用,得到广泛好评。

新型预应力管道接头连接件性能试验

沉管预制生产过程中由于各种原因,节段预应力管道在匹配对接中可能产生一定的间隙、位移及错位,在连接处容易出现渗水漏浆。通过对接头材料工艺的优化并通过模拟试验验证,阐述节段接头连接件在不同间隙情况下的密封性和连接件埋入混凝土后的无黏结性,能够满足沉管预应力管道水密性等技术要求,为连接件在沉管预制中的应用提供了技术支持。

电子设备模块电液同步盲插技术研究

为解决盲插电子设备模块插拔困难、可靠性低、冷却液泄漏危害严重等问题,设计一种新型的电子设备模块电液同步盲插技术。该技术通过引入盲插电连接器与液冷盲插水接头隔离防护、漏液监测、分级导向、电连接器浮动安装、不同品种电子设备模块防错插、插拔力分配、通电顺序逻辑控制技术,通过这些技术的综合应用提高电子设备模块盲插可靠性,并通过具体应用实例验证该技术的可行性和先进性。结果表明,所设计的电子设备模块电液同步盲插技术可以达到预期效果,具有较高的实际应用价值,优于同类型的设置。

基于ABAQUS的深水连接器连接性能分析

为解决现有深水连接器连接性能研究中力学分析建模不准确,且缺乏抗弯抗扭能力分析的问题,基于ABAQUS有限元分析软件对深水连接器进行三维模型动态仿真分析,对连接器的受力、密封性能以及在实际工程需求中不同内压下的抗弯及抗扭性能进行深入研究。结果表明:在安装及生产两种工况下,深水连接器各部件除密封环外受力均满足其强度设计要求,密封环接触表面发生合理塑性变形,满足密封要求;随着内压的增加,深水连接器的抗弯能力逐渐下降,抗扭能力则呈现增加的趋势;极限弯矩分别在0 MPa与35 MPa内压下的判定依据为密封失效,在14 MPa与52 MPa内压下的判定依据为下毂座屈服,而极限扭矩在不同内压下的判定依据均为密封失效。

青藏客车电力连接器冷凝水问题分析及改进建议

分析了青藏客车电力连接器冷凝水产生的原因,提出了解决方案,并通过试验验证了其有效性。

顶部张紧立管回接连接器及安装技术

顶部张紧立管(TTR)广泛应用于TLP平台和SPAR平台,回接连接器是其重要组成部分。介绍了顶部张紧立管的类型和特点及回接连接器的分类、结构特点、工作原理、安装技术。液压驱动的细长型回接连接器的优点是体积小、承受弯矩和剪力大,适用于水深>1 500m的各种浮式平台,是今后的发展方向。

防潮密封型光纤连接器

针对高功率光纤激光系统中光纤对接端面产生水雾凝结的问题,分析出产生该问题最重要因素为连接器不具备防潮密封性能,对其结构装配及使用过程进行剖析,同时指出其防潮密封缺陷原因,进行技术创新与工艺改进,设计了防潮密封型光纤连接器。介绍了该新型连接器防潮密封原理及结构组成;重点对该新型光纤连接器性能进行全面测试,包括浸水试验、恒定湿热试验、在线运行应用验证等。试验结果表明,其插入损耗小于0.2 dB,防潮密封性能良好,取得较好的预期效果。

深水卡爪连接器防松机构研究及试验分析

针对深水卡爪连接器在工作时受到外界环境干扰造成的松动问题,本文设计了新型非螺纹防松机构。根据深水卡爪连接器密封结构特点,对防松机构受力特性进行分析,找出影响锁紧效率的主要因素,确定了卡爪连接器防松机构2个锁紧配合的角度。对卡爪连接器密封结构力学进行受力分析,得出卡爪连接器对拉力载荷的承载能力,计算出防松机构增益系数及防松力。通过运动性能试验,验证了防松压块及解锁压块与防松滑块之间的运动关系;通过等效受载试验,验证了防松机构在外载下具有良好的防松性能。研制的防松机构已经在我国南海水下320 m进行了示范应用,有重要的理论意义和推广价值。

油水井生产数据分析系统的开发与应用

以设计和实现油田油水井生产数据分析功能为例,介绍了如何以Visual C#.net为开发平台,基于开源MySQL数据库、HighCharts图标组件、jQuery EasyUI框架等技术,充分利用现有系统的WebServer接口快速搭建基于B/S模式的Web应用程序,开发出油水井生产数据分析系统。实际应用表明:该数据分析系统提高了工作效率,使得B/S模式的Web网页交互性更强,维护和操作更简便。

深水防喷器系统可靠性分析

深水防喷器(BOP)作为深水井控关键部件,其可靠性对于保证深水钻井安全高效进行极为重要。通过分析墨西哥湾及中国海域深水防喷器失效事故案例、厂家安全公告并结合现场故障及维保经验,分析了"海洋石油981"平台(HYSY981)防喷器组失效故障模式。以井口连接器为例,进行失效模式及后果分析(FMEA),并通过基于信息公理(AD)与风险优先数(RPN)集结合的评估方法对风险因素科学排序。实例分析结果表明,通过FMEA分析,可以找出影响防喷器系统可靠性的潜在危险因素与薄弱环节,可从风险防控措施、风险处理方案、优化配件库存等方面为操作人员提供依据,实现提高深水防喷器系统可靠性的同时,也能为其他钻井相关设备系统提供支持。

中国石油钻井院

中国石油集团钻井工程技术研究院（简称＂中石油钻井院＂,英文缩写DR）是中国石油天然气集团公司直属科研机构,主要从事钻井共性、特色、关键、储备技术和钻井新装备、新工具、新仪器和软件的研发,是中石油集团公司总部的钻井技术参谋部,钻井高新技术的研发中心,国内和海外钻井生产的技术支持与服务中心,钻井高新技术产业化基地。01 PCDS-Ⅰ精细控压钻井系统中国石油集团钻井工程技术研究院依托国家科技重大专项自主研制的PCDS-Ⅰ精细控压钻井系统,集恒定井底压力与微流量控制功能于一体,可进行近平衡、欠平衡精细控压钻井作业,