深水多功能水下工程作业船结构设计

深水多功能水下工程作业船是一艘配置大型水下工程作业装备、集成多项水下作业功能的深水海域油气田开采配套船舶。该船集大型深水水下结构物安装、柔性管/电缆铺设、水下机器人(ROV)、锚系处理和潜水支持等多项功能于一身。该船安装以及预设作业功能布置的大型作业设备,体积庞大、额定负荷高,船体结构要承受巨大的作业载荷。同时根据深水工程作业的要求,设备的配置和船体结构布局需要综合协调优化,以满足船体结构的强度要求和深水水下工程作业的功能实现。     

水下采油树的传热计算与保温设计*

良好的保温设计是水下采油树流动安全保障的基本措施,包括水下采油树"热点"和"冷点"的保温处理。通过对"热点"位置添加保温材料,对"冷点"位置安装可靠的保温结构,改善水下采油树整体结构的传热特性,进而防止原油析蜡和水合物结晶。保温设计的关键问题是传热计算,目前通用的水下采油树传热计算方法准确度不够。通过概述水下采油树传热计算方法的不足和改进方向,详细介绍了水下采油树保温方案的设计方法。     

半潜式起重铺管船SSCV的发展现状及应用

本文从半潜式起重铺管船的发展历史及所具备的作业性能,阐述了半潜式起重铺管船在超大型结构物安装、深水J-Lay海管铺设、深水水下油气设施安装等方面的技术特点及功能,并从专业角度对半潜式起重铺管船与常规起重铺管船的各项特性进行了深入分析对比。     

针对一型深水结构物的水下声场计算与试验研究

基于三维声弹性方法对一型深水结构物100~600 Hz频段内的场点声压进行了数值计算研究,并在水池中进行了模型的声学测试,场点声压传递函数的计算结果和实测结果吻合良好,证明了三维声弹性方法求解水下复杂结构物声学问题的有效性和精确性。文中最后对模型的场点声压周向分布特性进行了计算研究。     

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。     

多波束检测技术在长江深水航道和畅洲整治工程中的应用

针对长江南京以下12.5 m深水航道二期工程和畅洲标段深水、大流速工况下软体排检测、深水潜堤断面控制难题,进行多种水下检测方法的对比研究,首次将Sonic2024多波束检测技术应用于水下整治建筑物施工中软体排、深水袋装砂及水下抛石控制,通过测量得到高精度水下建筑物图像、位置和高程数据,实现了水下隐蔽工程可视化与定量化分析,起到较好的指导施工的作用。     

水下结构检测与作业型ROV(二)

<正>水下结构检测与作业型ROV能实现以下功能:在水面控制平台的控制下在水中进行自由浮游勘察作业,能够完成升沉、进退、转艏、俯仰、横移、翻转等浮游运动,也可按规划路径运动;可通过水面监控台对水下结构物进行全方位细致的实时观察,实时捕获、传输和记录水下视频信息;爬行模式中,ROV压附于水下结构物表面运动,增加了抗流能力及作业稳定性;可利用机械手对水下结构开展作业,水下机械手具备夹持、剪切和旋转的功能,能够完成螺旋桨解缠绕、水下取样等作业;可搭载检测仪器和清污装置代替潜水员进入水下危险环境和深水区域,对港口码头、水库大坝、船底等海洋工程水下     

深水井场工程勘察技术探讨

本文依据我国将实施对南海深水石油资源勘探战略的重要部署,阐述了深水勘察的重要意义,并详细论述了深水勘察的内容和技术要点.深水勘察旨在为海上深水勘探、开发平台和钻井装置提供作业海区水文环境、工程物探和工程地质基础资料.根据不同的钻井装置和结构物类型,分类论述了其作业海域所应勘察的项目和必须查明的灾害性地质特征及调查方法.分析了我国当前在深水勘察设备和技术与国际水平的差距,提出了我国深水勘察的发展方向和技术要求.深水勘探,设备先行,我国作为拥有广阔深水海洋石油资源的大国,发展深水装备已经到了刻不容缓的程度.拥有深水装备和技术,将会在推进南海深水石油资源开发方面取得更大的主动权.     

深水水下连接器制造国产化展望

简要阐述了深水水下连接器的工作原理和组成部分,重点从制造、测试方面的技术工艺难点方面进行了研究探讨,从而对深水水下连接器制造国产化可行性进行了展望。     

浮式生产平台上部组块结构形式及设计特点研究

目前深水结构物的研究多集中于船体结构、系泊系统及深水立管系统等方面,较少有涉及深水结构物上部组块结构的研究文献。本文重点研究各种类型浮式生产平台的上部组块,对其受力特点、结构形式、结构设计中的一些关键点进行总结分析,并对浮式生产平台上组块选型和结构设计给出了重点关注的内容。     

深水管中管钢悬链线立管的非线性动力分析

立管技术是深水资源开发的关键技术之一。管中管钢悬链线立管具有同心的外管与内管，其外管提供机械保护，内管提供油气通道，内、外管之间按照一定的距离安装扶正器以保护绝热材料，在深水油气开发中具有较大的应用价值。充分考虑在位立管承受的复杂载荷条件泡括动边界、波浪与海流载荷、立管自重、海水浮力、管内外静压力），以及整体和局部非线性因素（包括摩擦、滑移、接触、间隙等），采用时域有限元软件ABAQUS实现管中管钢悬链线立管的建模与非线性动力分析。     

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。     

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。     

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.     

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。     

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。     

Installation strength analysis of subsea flowline jumpers

Subsea flowline jumper (FJ) is basic connection component for the wet oil tree, the subsea pipeline and the riser base, playing 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 like the crane and winch will increase. The research of deepwater FJ installation in China is still in the primary stage, so an installation method for deepwater FJ is proposed in this paper. Finite element models of a typical M-shape FJ installation system were built to simulate the installation procedures. Analysis results showed that the installation steps designed for the FJ are feasible and valid for deepwater FJ. In order to ensure the safety of the installation process, the collision-sensitive analysis for the FJ was conducted, and results show that it is necessary to set the pick up speed at a proper value, in order to avoid collision in installation process. Besides, the mechanical characteristics of FJ during the installation were investigated under a range of environmental conditions and it was found that the maximum stress of the FJ always happens at its central position. The basic requirements for the installation equipment were also obtained through the analysis of the main installation steps.     

顶端张紧立管系统张紧装置选型设计研究

深水油气勘探开发是中国油气行业新世纪的重要发展战略.适应深水顶端张紧立管对于张紧装置的应用需要,对张紧装置的若干关键总体技术加以研究,例如适用范围、结构形式和构件、安装方法以及选型一般性指导原则等,对我国的深水开发具有一定的借鉴意义.     

Seismic response of subsea structures on caissons and mudmats due to liquefaction

This paper presents a numerical study to investigate the seismic behavior of mudmat and caisson foundations supporting subsea structures, such as manifolds, in liquefiable sand. In seismic areas, substantial earthquake loads can be imparted to subsea structures during ground shaking, threatening their stability. In particular, soil liquefaction in sandy soil arising from strong ground motions could significantly influence the performance of subsea structures founded on liquefiable sand. The results of this study can provide a better understanding of the response of subsea manifolds in liquefiable soil during and after the earthquake. Three-dimensional, non-linear, dynamic analyses are performed using a finite difference scheme, and the ability of the model to reproduce the site response of a saturated sand deposit is assessed using the results of available centrifuge data. This study includes six computational models representing manifolds with different sizes and weights supported by caissons and mudmats in shallow and deep liquefiable sand subjected to moderate and strong earthquake shakings. The response is evaluated in terms of excess pore water pressure generated in the soil medium and displacements of the subsea foundation during and after the shaking. The results show that manifolds may experience considerable movement during liquefaction and post-liquefaction settlements. In addition, depending on the characteristics of the seismic motion and structural system, the manifold could also experience large tilting.     

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。