海底跨接管安装强度分析（英文）

A subsea flowline jumper(FJ) is a basic connected component for the wet oil tree, subsea pipeline and riser base, and it plays an irreplaceable role in the subsea production system. During the installation of FJ, collisions often happen between FJ and other equipment, which may cause serious damage. Besides, as the operating water depth increases, the demand for the installation equipments, such as the crane and winch, will increase. The research of deepwater FJ installation in China is still in the primary stage, thus an installation method for the deepwater FJ is proposed in this paper. Finite element models of a typical M-shaped FJ installation system are built to simulate the installation procedures. Analysis results show that the installation steps designed are feasible and valid for the deepwater FJ. In order to ensure the safety of the installation process, the collision-sensitive analysis for the FJ is conducted, and results show that it is necessary to set the pick up speed at a proper value, in order to avoid collision in the installation process. Besides, the mechanical characteristics of FJ during the installation are investigated under a range of environmental conditions and it is found that the maximum stress of the FJ always happens at its central position. The basic requirements for the installation equipment are also obtained through the analysis of the main installation steps.     

水下分离器管道应力分析

为了提高深水油气田的采收率,延长油气田的开发寿命,水下分离系统的研究已经成为热点,且在北海油气田项目中已经成功地应用。水下分离系统的核心是水下分离器,分离器的正常运行对于水下分离系统的安全性和可靠性具有十分重要的意义。水下分离器管道的应力分析不同于普通的平台工艺管道的分析。介绍了管道应力的基本知识,讨论了水下分离器管道应力分析的特点,校核规范的选取,以及与平台工艺管线分析方法的区别,并且应用CAESAR-Ⅱ管道应力分析软件,通过实例阐述水下分离器管道应力分析的方法和流程。     

深水水下结构物保温材料的研究与发展现状

深水水下结构物的绝热保温技术是深水油田开发的关键技术之一,我国目前对其研究不足,文中介绍了深水水下结构物保温的必要性、保温材料的研究与发展现状、保温材料涂覆安装方式等内容,为我国深水水下结构物的保温技术研究提供参考。     

吸力式基础安装的关键设备深水泵撬块

吸力式基础是深海油气田开发中重要的基础型式之一,目前其安装技术基本由国外垄断。该文以我国南海某气田开发为依托,针对深水吸力式基础安装的关键设备——泵撬块进行了研究。通过采用水下液压泵站、压力补偿器、干式电子舱等技术,保证了处于深水中设备的耐压性和密封性;且可以通过远程控制来实现泵撬块与吸力式基础的锁紧、解脱,泵撬块的排水、注水换向,以及在水上对吸力式基础和泵撬块的实时监测和操作;对深水吸力式基础在我国的发展应用有一定的推动作用。     

水下管道连接器设计研究及应用

随着全球海洋石油天然气开发从浅水走向深水,由于潜水员下潜深度有限,海底油气管道的连接必须通过水下机器人代替潜水员完成此项工作。因此各种管道连接技术也越来越多地应用于海洋石油开发中。水下管道连接器作为一种重要的自动安装连接装置,涉及到机械、液压、材料、防腐、密封等各个方面,具有免潜水员操作、安装便捷、可靠性高等特点,可广泛应用于水下油气管道连接。本文对已成功应用于南海某气田中水下采气树跨接管连接的水平机械式管道连接器和水下管汇发球器连接的垂直液压式管道连接器,从密封结构、导向结构、锁紧结构的设计进行了深入的阐述,并在连接器样机型式试验、产品防腐、水下安装等方面也进行了详细的说明。     

船舶动力定位设备安装误差的校正测量

为了能适应中国海洋石油和天然气开发工程发展的需求,打造中国海油深水船队,更高的船舶定位精度对海洋石油深水工程船搭载的动力定位设备的安装和调试提出了更高的要求。本文通过海洋石油286深水工程船的实例,探讨利用高精度的三维测量方法确定动力定位系统传感器设备的空间位置,并校准设备安装定位所带来的误差,使之成为保障船用设备技术使用要求和船舶自身定位的重要手段。     

混输管线段塞流分析

段塞流是混输管线流动保障中遇到的最严重问题之一。随着水深加大,其严重性也随之增加,影响到下游工艺设备的正常操作,甚至引起生产关断,因而在制定油气田前期开发方案时须要统筹考虑。分析了段塞流的产生机理,并分项阐明生产段塞、地形段塞和清管段塞等管线的段塞流情况,以及为降低段塞流对生产设备的影响而采取的措施。根据南海某项目具体情况,利用OLGA软件进行分析,对各种工况下的段塞流提出了解决方案。     

Planar multibody dynamics of floating Y-method installation system and the lowering of subsea equipment based on finite element modeling

The subsea equipment installation is a complex operation that demands a precise and reliable approach to avoid the accidental losses of lives and equipment damage. The multibody installation system is overwhelmed with the dynamic behavior and responses of the system, which signifies the importance of analysis of the Multibody Dynamic System (MBDS). The modeling of MBDS is challenging and complicated due to the interconnectivity and nonlinearity assigned to them. In this paper, the planar dynamics of a floating multibody system are attained by employing two tugboats and a payload with a contextual offshore installation scenario to be applied in a water depth of over 1500 m. The lifting operation is nine degrees of freedom (9-DOF) multibody model done with the help of two strands and three bodies having 3-DOF each. The coupled equations of motion are established by deploying the Velocity Transformation Technique. The hydrodynamic and two-strand forces are simplified as linear, while the hydrostatic and mooring forces are treated as nonlinear external loads. The numerical solution to the equations for the MBDS is obtained from the Runge Kutta Method of Fourth-Order. Furthermore, the Finite Element Modeling approach discusses the installation operation using Y-method. The results of the proposed numerical model are validated by comparing it with the numerical simulation from OrcaFlex, and the results from both models are found to be in good agreement. The findings of this study will help improve the safe and stable installation of deep-water multibody structures.     

深水全电采油树控制系统可靠性评估方法（英文）

The subsea all-electric Christmas tree(XT) is a key equipment in subsea production systems.Once it fails,the marine environment will be seriously polluted.Therefore,strict reliability analysis and measures to improve reliability must be performed before a subsea all-electric XT is launched;such measures are crucial to subsea safe production.A fault-tolerant control system was developed in this paper to improve the reliability of XT.A dual-factor degradation model for electrical control system components was proposed to improve the evaluation accuracy,and the reliability of the control system was analyzed based on the Markov model.The influences of the common cause failure and the failure rate in key components on the reliability and availability of the control system were studied.The impacts of mean time to repair and incomplete repair strategy on the availability of the control system were also investigated.Research results show the key factors that affect system reliability,and a specific method to improve the reliability and availability of the control system was given.This reliability analysis method for the control system could be applied to general all-electric subsea control systems to guide their safe production.     

脐带缆深水安装的参数影响分析(英文)

随着水深的增加引起外部压力的增大和脐带缆的重量相应增加,且由于海洋环境载荷和浮体的运动引起复杂的动力特性使得脐带缆的受力复杂,其安全性受到很大的挑战,故深水安装是脐带缆的关键问题之一。文章详细分析了安装过程中不同浮力块的布置方式(不同尺寸,长度和布置位置)和波浪与流的方向对脐带缆的影响。利用悬链线方程构建自由悬挂的脐带缆的模型,然后施加浮力与环境载荷得到动态脐带缆的安装模型。通过对比分析表明,浮力块的布置方案和波浪与流的方向对脐带缆的安装都有很大的影响,上述这些参数在安装中需要给予重视。     

先进深水S型铺管船及其深海开发应用前景分析

铺管船作为管道铺设的重要海洋工程装备,其性能是深海铺管的关键。针对当前国内外深海铺管船发展,从铺管方式和船体性能两方面进行了分析归纳,对深海管道S型铺设的特点及关键设备进行了分析,讨论了S型铺管船在深海应用的发展趋势。     

半圆体立式预制翻转在长江航道整治中的实践

长江南京以下12．5m深水航道整治一期工程,采用半圆体立式预制工艺,克服了常规卧式预制的弊端,但需在出运前转换成卧式以确保现场安装。通过半圆体偏心位置的确定、翻转工序等流程,实现了半圆体立式预制翻转工艺创新。     

深水区大型构件安装水下测量定位技术

针对深水航道整治工程中梯形空心构件的高精度安装难题,进行构件水下安装测量定位技术的开发与应用研究,为水下安装提供精确方位数据,满足施工精度要求。参考梯形空心构件的外形结构尺寸,利用安装在测量架上的GPS和倾斜仪设备,采集并计算出构件的相关定位数据,根据测量结果对构件进行一次调整。再通过分析水下采集得到的构件图像,计算构件间缝宽,根据分析结果对构件进行二次精确调整。工程实际应用显示,该测量定位系统的平面和高程测量误差不超过±3 cm,测量精度高,能够满足梯形空心构件水下安装的精度要求。     

水下清管系统现状

介绍了两种清管系统:单程清管系统和环路清管系统.通过国外一油田,分析了水下清管系统基本结构、基本原理和安装方法,提出了清管系统设计中的关键问题.     

水下生产系统数据库研究

随着海洋石油工业技术的发展和海上油田水深的增加，水下生产系统已越来越受到世界各国的重视，并已被纳入世界各大石油公司的重要发展战略。在国内，水下生产系统的研制和开发尚仍属起步阶段，急需系统、全面的数据资料供相关人员查阅。为此，水下生产系统数据库首次被提出并实现。本数据库通过搜集汇总采油树、水下工艺设施、水下接头、控制系统、常用材料、工程公司、项目案例等7个方面的国内外最新相关数据资料，同时进行合理的编排、分类以及整理，最终以网页形式浏览查询。该数据库包含有水下生产系统的构成、各部分的技术要点、主要供应商、设计服务以及建造安装服务的专业公司、成功应用的案例以及成本预算等信息，为相关人员进行水下项目的可行性分析以及技术决策提供了全面、系统的数据支持。     

流花4-1油田开发项目中的技术集成创新及应用

对超期服役老平台进行安全解脱和回接作业,开发锚系解脱与回接成套技术,立管快速解脱、海底存放与回接成套技术及老旧跨接管深水拆除技术,在流花4-1油田水下生产系统的开发中,应用双泵采油系统和远距离电潜泵变频驱动技术,采用简化联顶管柱系统取代传统联顶管柱系统成套技术,实现管线终端PLET的国内首次研发,自主管理300 m以上深水铺管,应用遥控水下高压电切换开关技术。     

深水导管架安装设计方法

桩基式导管架平台正逐步由浅海向深海发展。深水导管架由于其质量与外形尺寸巨大，对设计、建造、安装提出了更严格的要求。叙述了深水导管架安装分析的一般过程和方法，介绍了MOSES程序在深水导管架安装分析中的使用。     

深海半潜式生产平台张紧式系泊系统安装方案

深海半潜式生产平台通常采用永久张紧式系泊系统,通过搜集整理行业内深水张紧式系泊安装流程的相关资料,对系泊系统海上安装方案进行归纳和总结,详细阐述吸力锚及系泊缆的安装作业流程,并针对海上意外事件出现而采取的相应措施进行说明,为今后深水张紧式系泊系统的海上安装提供参考。     

深水海洋工程多功能立式管线铺设系统

介绍一种集成深水柔性管与脐带缆铺设、Reel与J-lay钢管铺设、水下结构物安装于一体的多功能立式管道铺设系统构成与设备特点。该系统可以安装在一艘中小型动力定位船舶上,其显著特点是可通过可移动式张紧器和J-lay铺管作业线的设计实现多种作业模式的快速转换,从而使船舶作业功能和灵活性大为提高,对于我国深水油气开发作业装备和多功能作业船的研究及设计建造有一定的借鉴意义。     

船舶轴舵系安装设备的虚拟设计与装配

以船舶轴舵系安装设备为例,使用SolidWorks软件设计建立轴舵系安装设备的三维实体模型,研究轴舵系安装设备的安装过程和安装工艺,并对轴舵系安装设备的干涉检查及装配约束进行仿真分析,以验证轴舵系安装设备在设计及安装工艺方面的准确性和适用性,对提高造船设备产品质量、降低产品设计误差、缩短生产周期、优化装配流程具有重要意义。