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。

石油钻井平台水下电连接器的阴极保护技术

对水下生产控制系统中阴极保护理论进行了探究,设计了水密电缆组件作为导通途径,分析其锁紧结构的受力情况,运用外加电流的阴极保护技术,通过水下电气分配单元内接驳盒中的高、中、低压直流转换模块,为接通水下多路生产设施的水下电连接器提供连续的电气和通信信号。经拉力试验机测定,该电缆可承受2 kN拉力而不发生伸缩变形,且对接后连接器外壳间接触电阻测量值为4 mΩ,有效实现整个系统的阴极保护功能,延长产品使用寿命。

水下湿式电连接器密封组件密封性能模拟与分析

利用ANSYS有限元软件建立了水下湿式电连接器橡胶密封组件在工作工况下(最大水深500 m,往复插拔运动)的二维有限元简化模型,模拟分析了不同表面摩擦系数、不同径向压缩量及动静密封状态下密封区域的接触应力分布情况,分别利用经验公式法和雷诺方程分析法计算了泄漏量,对密封组件密封性能进行了定量分析。结果表明:密封区域的接触应力随表面摩擦系数增大而增大,但当表面摩擦系数为0.20时密封区域局部失效;不同径向压缩量情况下瞬时动密封的接触应力均高于静态密封的接触应力;密封组件径向压缩量增大,接触应力也随之增大,但当径向压缩量为1.0 mm时密封区域局部失效。经验公式法和雷诺方程分析法计算的泄漏量均小于规范的最大泄漏量标尺,表明水下湿式电连接器密封组件具有良好的密封性能,但经验公式法比雷诺方程计算的结果相对偏小,主要原因是雷诺方程计算侧重的是接触面的湿摩擦,而经验公式侧重的是接触面的干摩擦。本文研究结果对水下湿式电连接器密封结构设计和相关参数选取有一定的指导意义。

基于ABAQUS的水下干式电连接器密封性能分析

介绍了水下干式电连接器的结构及密封原理,建立了四分之一模型。对起密封关键作用的非线性橡胶材料进行了不同本构模型的对比和选择,考虑到电连接器密封环橡胶接触面的小变形以及本构模型的稳定性,选择适用性较高的Mooney-Rivlin模型,并结合橡胶的硬度对Mooney常数进行了经验值的分析。利用ABAQUS有限元软件对不同硬度的橡胶模型进行分析,研究了不同唇缘密封环中不同节点处不同橡胶硬度对接触压力的影响。研究表明:一定程度上橡胶密封面的接触压力随橡胶硬度的增大而增大,在水深500米工况中,当橡胶的硬度达到87时,接触压力大于7.5MPa,可满足密封要求。

水下电连接器性能鉴定试验研究

基于水下电连接器性能指标要求,文章简要介绍了电连接器插头、插座的结构,以及密封方式,详细介绍了水下电连接器性能试验内容、试验方法、试验设备及各项试验要求,并提出中国需完善水下电连接器性能鉴定试验程序,以促进电连接器的研发。

水下强电湿插电连接器电插件的设计

水下强电湿插电连接器,常用于低压油井的水下电潜泵的电缆与外接动力电缆的连接。这种湿插电连接器,允许动力电缆在水下进行连接与分离操作,为水下采油树的模块化(树帽、油管挂、树本体模块之间)安装提供了便捷条件,同时便于模块化维护。根据中国南海某油田工况,美钻能源科技(上海)有限公司依托1 500 m水下智能井口和采油树项目,开发了一种水下强电湿插电连接器,文章着重介绍了水下强电湿插电连接器电插件的结构设计。

水下跨接电缆湿式接头多级密封结构设计

针对中国南海某油田开发项目中水下采油树及电潜泵使用的水下跨接电缆,研究了其湿式电接头在插合全过程的密封性能。根据实际工况的湿式电接头母头,设计了一种多级密封结构,对其密封结构及插合过程进行力学分析,并辅以有限元分析进行验证,用以保障湿式电接头在插合全过程的密封性能。