分部浮力法控制海底裸置管道侧向屈曲数值模拟研究

分布浮力法是控制海底高温高压油气输送管道在预设位置发生侧向屈曲的一项重要技术。基于ABAQUS软件,使用隐式动力算法分析具有初始缺陷的海底裸置管道的侧向屈曲和后屈曲特性,探究管道长度、温度、初始几何缺陷与管道应力和屈曲变形幅值之间的关系。考察浮力单元及其参数对海底裸置管道侧向屈曲和后屈曲特性的影响。计算结果表明,不是任意浮力单元都能起到降低管道最大应力的作用,合理地选择浮力单元的长度和重力比十分重要。     

复杂地质条件下海底管道路由选择技术

海底管道是海洋油气田开发的重要组成部分,随着我国海洋油气田的大规模开采,海底管道在未来海洋石油工业链条中的纽带作用将越加突出。首先介绍海底管道路由选择面临的海床地质特征:海床不平整、冲刷、断层、液化等,其次介绍基于复杂地质条件海底管道路由选择流程和接受标准,最终阐述海底管道路由选择的设计方法。本文的研究成果既是对中国海区已运行项目的总结,也为我国南海深水油气田开发及拓展国外市场提供参考。     

船舶导航一体化网络路由算法的设计与实现

传统船舶导航路由算法,会随着船舶导航数据的增加,出现数据传输混乱、算法执行时间过长等现象。为解决上述问题,引入一体化网络原理,设计基于一体化网络的船舶导航路由算法。通过一体化网络模型的搭建、四叉树路由协议编址,完成一体化网络分层路由协议的搭建。通过预编码矩阵的选择、DTN船舶导航编码,完成新型船舶导航路由算法的搭建。设计对比实验结果表明,新型算法与传统算法相比,大幅改善船舶数据传输混乱情况,缩短算法执行时间。     

基于三维海床的海管路由设计技术

近年随着深海油气田的开发,远离海岸线的项目逐步增多,其海床的构造与浅海有较明显的区别,海管路由存在海床崎岖不平和地质状况复杂多变等困难,给海底管道的设计和铺设等带来很大挑战。本文通过对三维数字化海床海管路由设计技术的探讨,提出适用于海管设计阶段的海管路由设计流程,最后通过南海某项目的实际路由,依据设计流程,结合三维可视化软件Fledermaus和应力分析软件Sageprofile完成该管道的路由设计。本文可为基于复杂地形和多变地质条件下的海管路由设计提供参考,为进一步开发南海深水项目打下基础。     

计算机技术在海底管道施工中的应用

在海洋工程领域中,计算机技术在众多方面所表现出来的优越性对于海底管道的施工颇具指导意义.本文从滩浅海油田开发的现状入手,从提高和完善海底管道施工技术的角度,提出了采用计算机技术辅助海底管道施工及防护的新思路,详细阐述了计算机技术在海底管道稳定性分析、海底管道凸起及悬跨应力分析、海底管道涡激振动分析、海底管道立管结构预制及起吊分析等方面所开发的软件的工作原理和对海底管道施工及防护的辅助作用,并进一步说明了这些软件的运行过程和应用效果.     

海底管道悬空评估应用分析

海底管道在服役期间由于各种原因会在某些管段形成悬空段,悬空段的存在会影响管道的安全运行。文中以渤中海域某管道为例,基于DNV规范,对海底管道允许悬空长度和海底管道疲劳寿命的影响因素（工作内压、海流流速、沟槽深度）进行分析。     

GIS技术在海缆路由设计中的应用

由于海底光（电）缆路由设计的复杂性、多维性和动态性以及传统平面设计方式不够形象直观的缺陷,使得应用GIS技术进行路由设计成为新的选择。文章介绍了GIS技术的发展现状、关键技术,归纳了海缆路由设计的流程、对象,重点对GIS技术在海缆路由设计中的应用进行探讨,并指出基于3D GIS技术的海缆可视化路由设计是发展趋势。     

海流引起海底管道悬空的数值模拟

海底管道悬跨将影响管道的安全运营.在海底管道稳定性设计中,需要合理分析具有初始嵌入深度的海底管道产生悬空的物理机制.本文对海流作用下铺设于砂质海床上的海底管道悬空进行了数值模拟.求解不可压缩流体N-S方程,分析了海流作用下管道周围的流场特性,研究了管道两侧的压力分布特性和海床表面剪应力的分布特点.在管道绕流流场分析的基础上,通过对土体渗流方程的求解,得到了管道周围砂质海床内的渗流场以及渗流水力梯度场的分布情况.与海床表面剪应力计算结果进行比较分析发现,管道下方渗流出口处土体的流土渗透破坏将诱导管道发生悬空.     

大口径无配重海底管道S型铺设分析

考虑大口径管道的自身特性与铺设风险,采用数值模型计算与现场实验分析管道在张紧器夹持处承受较大径向压力,分析管道在悬空段承受较大弯曲应力及不同辅助措施对弯曲应力的影响,认为可通过严格控制管道的屈曲风险实现大口径无配重海底管道的S型方式铺设。     

海底管道在位强度分析

海底管道是海上油气田生产设施的重要组成部分，是保证油气田正常运转的生命线。海底管道在位强度分析对研究其破坏机理及进行安全评估非常重要。基于DNV2000海底管道设计规范和相关文献，根据波浪流等环境参数、管道参数和海床土壤参数之间的关系，并结合相关理论知识，着重阐述了管道在位强度分析的计算原理。最后通过工程实例计算，完成了海底管道结构的在位强度分析及极限状态校核。     

全自动焊系统在海底管线工程中的应用

中海石油海洋工程公司（COOEC）首次在海底管线铺设中采用全自动焊技术，并首次在中海石油海洋工程公司（COOEC）承揽的东方1-1海底管线工程和渤南海管线项目中成功使用，新工艺的使用不仅大大提高了焊接效率和焊接质量，更重要的是，它标志着我国在海底管道铺设工艺上又有了崭新的起点。为此详尽介绍了这种先进焊接工艺在东方1-1海底管道铺设中的具体应用开发情况。     

卷管铺设过程的时域动力分析

卷管法是海底管道铺设中的一种重要方法,由于其铺设过程涉及很多装备,因而管道的受力过程复杂。管道的上卷过程会使管道发生塑性变形并引起残余曲率,上卷过程造成的变形需要在退卷过程中进行校直,这个过程中的缠绕和校直引起的塑性变形,对管线造成的损伤不可忽视。首先介绍卷管式铺管法的铺设原理,然后利用有限元分析软件ABAQUS模拟管道上卷和退卷的动态过程,最后研究卷管铺设上卷和退卷过程中管道的轴向应变历史和应力应变关系以及管道弯曲曲率、截面椭圆率变化历史。结果表明,管道在经过卷筒、校准器、校直器时产生很大的弯曲曲率和截面椭圆率。     

海底悬跨管道在内流影响下的动力响应研究

海底管道是海洋油气工程的重要组成部分.如何保障海底管道的安全是设计和研究人员十分关心的问题之一.本文结合工程实际情况,应用有限元数值模型的耦合计算探讨了内流对海底悬跨管道动力响应的影响.针对水平输油悬跨管道,采用三维弹性动力学方程模拟管道,内部流体采用层流模型.通过在流固边界上反复迭代,进行管道及其内部流体系统的三维流固全耦合计算,得到管流耦合系统的固有频率,并与其它频率计算方法的计算结果进行了比较.同时对冲击载荷和波浪载荷作用下,不同流速内流对海底管道动力响应的影响进行了计算和比较分析.     

海底光缆路由调查船设计

海底光缆的稳定性日益受到关注,而海底光缆路由调查的质量将直接影响系统日后在施工交付和使用维护时的安全。通过对目前海底光缆路由调查作业及其主要作业设备的调查分析,有利于对未来该专业的发展方向进行规划。     

琼州海峡电缆保护抛石偏移量的试验研究

为保护琼州海峡海底电缆免受破坏,拟对海底电缆采用抛石保护法。由于海域存在潮流等动力因素,块石沉降过程会发生偏移。文章以通过垂直深入水下的管道完成散抛的块石偏移量为研究内容,根据自然资料、设计资料和重力相似准则进行物理模型试验,通过试验考察了块石偏移量与块石种类、块石尺寸、水平流速和漏斗底高度之间的关系,分析了块石种类、尺寸、流速和漏斗底高度对偏移量的影响。     

大型潜艇“海马二号”

在联邦德国布鲁克尔海洋工程技术造船厂建造的一艘大型自律式科学调查和观察潜水艇“海马二号”,巳于1984年交付非德国籍的顾客使用。该潜艇的主要任务包括完成海底管道、海底电缆敷设、航线勘测、海底构造和水下矿物勘探等远程勘查。     

快速ICCP算法实现地形匹配技术研究

利用海底地形进行辅助导航是水下潜器导航技术致力于研究的新方向。采用ICCP算法作为对准匹配算法，从两个方面对ICCP算法进行了改进，一是将测量航迹进行随机旋转和平移来选择初始状态集，使其能够以足够小的误差概率收敛到全局最优中，减少了迭代次数；二是采用滑动窗口技术来寻找等值线上的最近点，在每一次收敛到局部最小的过程中都减少了最近点计算量。     

改进LEACH算法的船舶无线网络路由算法机制

路由算法是船舶无线网络通信的重要技术,当前船舶无线网络路由算法的能量消耗比较大,影响船舶无线网络生命周期,同时存在船舶无线网络数据传输时延长的缺陷,为了解决当前船舶无线网络路由算法存在的局限性,设计了一种改进LEACH算法的船舶无线网络路由算法。首先对LEACH的船舶无线网络路由算法工作原理进行分析,找到引起不足的因素,然后根据最优簇首数对船舶无线网络进行分区,并选择最优节点作为簇首,最后对船舶无线网络的路由通信机制进行改进,以减少数据传输能耗,并进行了船舶无线网络路由算法的性能测试实验。结果表明,本文算法能够大幅度降低船舶无线网络路由数据传输错误概率,节约了船舶无线网络路由数据传输的能耗,提高了船舶无线网络路由可靠性,较好克服了当前船舶无线网络路由算法存在的不足,具有较好的实际应用价值和理论研究意义。     

千米级水深铺管船船体总纵强度校核

本文简要介绍了海洋石油201铺管船在千米级水深铺管工况下的改造设计方案及船体总纵强度校核。为适应千米级水深海底管道铺设作业的使用要求,需对海洋石油201船体结构及设备进行升级改造,同时通过对千米级水深海底管道铺设及PLET下放安装工况的船体总纵强度进行校核,证明改造升级后的海洋石油201具有足够的总纵强度满足千米级水深海底管道铺设的使用要求。     

深水海底管道应急救援系统建设方案分析

分析目前深水海底管道应急救援系统存在的不足,给出应急救援系统建设方案,并对技术方案进行技术分析和经济性评价。结果表明,深水海底管道应急救援系统是应对突发事故的关键,应作为国家应急战略进行投资,依托海洋石油工程管道应急救援队伍,按照企业投入为主、国家适当补贴的方式建设骨干队伍。建立完备的深水海底管道应急救援装备系统,健全应急机制,统一信息标准,实现资源共享。建成作业水深达到2000m的海底管道应急救援系统,实现对我国南海深水油气田开发海底管道应急抢修的全覆盖。同时,该系统能在海洋工程建设中发挥重大作用,具有较好的经济回报。