基于计算流体动力学的海洋导管架平台钻井隔水导管涡激振动评估

为评估海洋导管架平台钻井隔水导管在涡激振动下的安全性,基于计算流体动力学（CFD）,数值模拟了隔水导管在海流作用下的涡流形态和频率,分析了涡激振动对隔水导管位移和应力的影响。结合海洋导管架上多导向孔约束的隔水导管工程边界条件,形成适用于海洋导管架平台钻井隔水导管涡激振动的工程分析方法。当绕隔水导管的海流对隔水导管产生周期性横向力,并以接近隔水导管的固有频率作用于隔水导管时,会导致涡激振动;由于导向孔的支撑作用,导向孔间的振动形式通常为驻波形式,按照1年、100年重现期的海况计算,涡激振动的风险较小;若隔水导管与导向孔存在间隙,流速的大小确定了隔水导管与导向孔是否会接触,从而影响隔水导管涡激振动的发生;与大流速情况相比,小流速更有可能引起隔水导管的涡激振动,但由于导向孔能够限制涡激振动能量的累加,因而保证了隔水导管的安全。     

海上新型组合隔水导管抗冰极限承载力分析

为了提高海上钻井隔水导管抗冰承载能力,提出一种组合式钻井隔水导管,基于弹塑性力学基本理论,利用有限元分析软件ANSYS建立组合结构极限承载力计算模型,对不同组合方式的隔水导管结构抗冰极限承载力进行对比分析.结果表明,组合隔水导管结构相比单层隔水导管结构抗冰极限承载力提高幅度可达40％以上.     

深水钻井平台-隔水管系统波激疲劳分析

平台运动是深水钻井隔水管系统波激疲劳的主要来源之一。传统的隔水管波激疲劳分析不考虑或简化钻井平台运动,为了更精确地评估隔水管系统波激疲劳损伤,建立了深水钻井平台-隔水管耦合系统动力学模型及波激疲劳损伤评估方法,开展了动力定位和锚泊定位模式下的隔水管系统动力学响应及疲劳损伤分析,深入揭示深水钻井隔水管系统波激疲劳动力学特性。结果表明,两种定位模式下的平台-隔水管系统受波浪载荷的影响,在常规波浪频率范围内发生波频振动,锚泊定位模式下的平台-隔水管系统还呈现一定的低频特性;两种定位系统下的深水钻井隔水管系统疲劳损伤最大值均发生在隔水管系统顶部,锚泊定位模式下的隔水管系统波激疲劳损伤变异系数较大,动力定位系统下的隔水管系统波激疲劳损伤较大。     

超深水钻井船隔水套管技术分析

本文主要介绍深海隔水套管技术研究的目的和内容,通过详细介绍隔水套管的分析内容并结合钻井船的实际操作情况来阐明深海隔水套管分析技术的重要意义,研究方向及分析流程。技术研究还包括了对于隔水套管相连的张紧器系统,水下防喷器的有关介绍,对初步介入该领域的专业工程师有一定的指导作用。     

导管架平台隔水导管打桩优化设计研究

为解决陆丰13-2导管架隔水导管打桩作业防斜及打桩过程控制问题,对该油田9口井槽隔水导管打桩作业从打桩设备的选用到打桩作业顺序优化设计进行分析研究,同时将隔水导管打桩优化设计结果与现场所收集的数据进行对比,对打桩作业进行全程监控和指导。研究表明,开展隔水导管打桩优化设计研究能够很好地指导现场打桩作业。     

水下自浮式隔水舱技术

为保证浮式生产储油卸油装置(Floating Production Storage and Offloading, FPSO)不停产和顺利通过美国船级社(American Bureau of Shipping, ABS)的认定取证,提出对FPSO在位安装隔水舱进行船体结构修复的方案。分析隔水舱在海水中的受力情况,进行隔水舱结构强度核算,设计合理的隔水舱结构形式,将隔水舱设计为水下自浮式,方便潜水员在水下施工。水下自浮式隔水舱技术的成功应用使得FPSO在位不停产修复船体外板纵骨得以实现。水下自浮式隔水舱适用于FPSO、浮式储油卸油装置(Floating Storage and Offloading, FSO)及其他船舶的船体结构维修,可避免船舶进坞维修,保证生产的持续性并节省坞修费用。该方案能实现在海上修复水线下船体结构,避免背水焊接。     

大源渡枢纽上游引航道隔水墙布置方案模型试验

针对大源渡二线船闸上游的水流特点,采用整体物理模型和船模航行试验,研究大源渡上游引航道口门区水流条件、泄水闸过流能力和引航道制动段长度3个主要因素对上游引航道隔水墙布置方案的影响。试验对比3种不同长度的隔水墙布置方案的适用性,得知130 m隔水墙布置方案口门区水流条件最佳且制动段长度满足船舶制动要求;300 m隔水墙布置方案泄水闸受回流区影响最小,过流能力最佳。综合考虑规范要求和制动段长度要求,并考虑充分发挥泄水闸过流能力,选择上游引航道隔水墙130 m布置方案为推荐方案。     

锦州25-1井隔水导管承载力及井口稳定性分析

针对渤海油田锦州25-1井隔水导管在钻入过程中遇阻,未下入到位,且未采取固井措施的情况,采用建立隔水导管受力模型及有限元模型的方法,应用ANSYS软件分析该井隔水导管在风、流、冰荷载作用下的承载力及井口稳定性,确定在最危险工况下和承受防喷器重量时隔水导管承载能力满足作业要求,在复杂环境荷载作用下井口稳定性满足要求。     

利用隔水导管提高平台承载力的方法

针对渤海老平台桩基承载力不足的问题,提出一种利用隔水导管的剩余承载力提高导管架平台承载力的方法。为验证隔水导管作为导管架平台的持力结构的有效性和安全性,以渤海某平台修井机升级改造项目为例,通过改变导管架和组块与隔水导管的连接方式,按照第一水平层刚性连接、工作甲板斜撑连接及组合方法分别进行计算分析,计算结果表明,连接后荷载传递有效,传递效率最大可以达到26.06%;单根隔水导管附加荷载不超过960 kN,可以满足自身强度和稳性要求;平台桩腿受力减小,连接部位杆件受力增大,需要进行结构加强;导管架和隔水导管顶部水平位移均有减小,最大可降低9.56%和24.52%;不同组块连接方式中,荷载传递效率受到连接结构的刚度影响,连接结构刚度增大,荷载传递效率提高,隔水导管在满足井口稳定的基础上,可以起到承担平台荷载,提高平台承载力的作用。     

隔水导管支撑井口平台关键技术

为经济有效地开发边际油田，提出一种利用隔水导管及表层套管组成的复合结构进行承载的新型简易平台形式。以渤海某边际油田开发为例，从灌浆连接强度、复合桩竖向承载力、复合桩变截面对p-y、t-z、Q-Z曲线的影响以及简易平台钻井工况等4方面重点分析隔水导管支撑井口平台与常规导管架结构设计的不同之处；结合规范对传统设计内容和方法进行补充和改进。结果表明：灌浆连接强度、隔水导管复合桩竖向承载力和钻井工况均可满足规范要求，且在常规隔水导管入泥深度范围内变截面对土壤曲线的影响较小。以上分析为隔水导管支撑井口平台设计提供了新的思路和参考。     

水位快速变动下边坡稳定性分析

水位快速变动的库区边坡内渗流场的变化是引起边坡失稳滑动的一个重要因素。渗流场的变化一方面降低了滑带的抗剪强度参数,另一方面影响其应力场,从而导致滑坡破坏。取一理想边坡,通过FLAC3D数值模拟软件,计算得到：上升过程中安全系数随时间的变化表现为上升下降型,随水位的变化表现为下降上升型;下降过程中安全系数随时间、水位的变化都呈现为下降上升型,下降工况对边坡稳定影响最不利。     

湘潭莲城大桥斜拉索拱上锚固技术

介绍了采用钢锚箱将部分斜拉索锚固在钢管混凝土拱上,并利用Solidworks参数化设计软件进行索拱锚固设计的新型技术。以湘潭市莲城大桥斜拉索拱上锚固区设计为例,通过计算分析及模型试验研究表明该锚固技术安全可靠。     

立式自然循环蒸汽发生器机理建模与仿真研究

针对立式自然循环蒸汽发生器,采用模块化机理建模的方法建立了蒸汽发生器非线性数学模型.该模型包括16个控制体,对每个控制体采用集总参数法建立数学模型并进行推导,得到了拥有12个状态变量的数学模型.采用龙格库塔法对模型进行解算.对该模型进行仿真试验,验证了该模型的动态特性.利用该模型可以分析蒸汽发生器的动态特性,设计蒸汽发生器控制器,具有一定的工程应用价值.     

粉沙质海岸航道骤淤重现期的确定方法

粉沙质海岸港口外航道骤淤通常是由风浪造成的,在众多影响因素中,只有波浪和波浪引起的泥沙运动具有随机性。文章提出了"有效风能"概念,从理论上推导了粉沙质海岸由风况计算骤淤积量的概化模型,应用黄骅港实测资料进行了率定和验证,指出骤淤量与风能存在线性关系,利用率定后的关系公式计算了黄骅港不同大风的淤积量,建立了黄骅港航道淤积量的概率分布曲线,并指出大风骤淤量的概率分布服从P-Ⅲ分布和对数-正态分布。     

基于船舶报数据的蒸发波导条件下雷达探测距离的计算

本文研究了海洋蒸发波导条件下如何利用船舶报数据对雷达的探测距离进行计算,通过所需海区和时间段有效的历年船舶报气象信息得到大气折射率剖面,再利用抛物型方程计算出电磁波传播单程损耗,接着利用雷达方程得到目标的传播损耗门限,最后得到所需海区和时间段的雷达对目标的最远作用距离.实测结果表明,此方法是可行的.     

对一起罕见机损事故的甄别

对主机曲轴红套滑移,并使二道主轴承严重损坏的机损事故进行了分析,否定了液击及螺旋桨击着异物的推断,并认定系主机飞车所致,对于因船员失察竟使该船能够带伤航行长达８３６ｈ的罕见事故实亦作了合理的解释。     

巴基斯坦瓜达尔港波浪输沙研究

通过资料分析、现场勘察和数学模型 ,对瓜达尔港的波浪及波浪输沙问题进行了研究。结合连岛沙坝地形对波浪沿岸输沙进行计算分析 ;运用数学模型对不同工程方案的波浪场进行计算 ,并结合底质取样结果估算波浪引起的底质输沙量。研究成果已应用于该港的设计建设。     

组合预测模型在上海内河港口吞吐量预测中的应用

建立时间序列和二元线性回归的组合预测模型,对上海内河港口2010年、2015年和2020年的货物吞吐量水平进行了预测。研究发现,组合预测模型相比单个预测方法具有较高的精度,能够较准确地预测上海内河港口货物吞吐量。     

多波束声纳图像的补偿及其与地形数据的融合

简述了由多波束原始声强数据生成的声纳图在海底底质分类方面的应用中存在的问题,根据同一海底底质的海区对声波的平均反向散射强度随地形成连续变化的规律,提出了差值补偿法,解决了声纳图中由于地形变化所产生的声强信息的损失;在此基础上,根据Lambert法消除了海底地形起伏对声纳图的影响,从而得到只反映海底底质特性的海底声强图。     

国外舰船水动力噪声研究进展概述

水动力噪声是潜艇和水下航行体较大航速时的主要噪声源,在低Ma数情况下,它主要是湍流边界层脉动压力激励结构振动产生的辐射噪声.文章综述湍流边界层脉动压力的频率-波数谱模型、湍流脉动压力测量方法以及弹性结构受湍流脉动压力激励的外部区域场计算的研究进展.