图像声纳在油气田气体泄漏监测中的应用

中国是海洋大国,这片蓝色疆土中有着丰富的资源,因此开发利用海洋资源对我国的可持续发展有着重大的意义。对海洋的探索已不仅仅只限于军事目的,也转向了民用目的,如海底资源开发、石油勘探、自动绘制海底地形地貌图等。油气田是海底开采石油、运输石油的大型民用项目,油气管道是在海底连续输送大量油气物质的密闭型联通容器。油气管道所输送的油气为有害的易燃易爆物质,一旦管道发生泄漏或断裂,会对其周围的环境和人员产生严重的后果,所以对油气田气体泄漏的监测成为一项关键技术,能够及时避免事故的发生。对处于深海的水下结构来说,监测气体泄漏的首选方法是水下声学监测,论文主要研究图像声纳在油气田气体泄漏监测中的应用。     

中国船级社发布《海底管道系统规范》(2021)

正8月30日,中国船级社(CCS)发布了新版《海底管道系统规范》(以下简称"规范")。海底管道系统是海洋能源输送的大动脉,是连接水下井口、海上平台、陆地终端之间的重要设施,是海洋油气开发工程的生命线。本次发布的新版规范是CCS在近三十年海底管道工程检验经验和对国内外最新标准技术研究的基础上,对原1992年版规范的整体、全新的升版。     

管道对口器技术及方案研究

水下油气管道维修是人类开发海洋资源的重要保障,文中对西方发达国家正在研究或使用于铺设、维修管道的对口器进行了综述,并针对海底油气输送管道维修目标提出了一种对口器的总体方案.对于追踪国外先进科技,设计适合维修作业环境的对口器,提高我国水下作业技术有重要的意义.     

M型跨接管设计中敏感性分析的参数化研究

水下模式开发的油气田中,跨接管作为水下井口、管道终端管汇(PLEM)及管道终端(PLET)间的连接管段,与海底输送管道相比具有相对特殊的结构形式与特点。因此跨接管设计通常独立于海底管道进行。介绍跨接管的设计中需要考虑的主要因素,结合跨接管预制、安装特点以及与海底管道、水下基础的等界面影响,介绍与归纳设计中包含的敏感性因素及其影响。根据多敏感性因素的特点提出基于参数化分析的设计方法,并通过计算模拟与结果比较就各敏感性因素对跨接管在位强度的影响提供一些具有指导意义的原则与思路。     

浅海宽带声源深度判决方法

被动声呐系统具备区分水面和水下目标的能力是十分重要的。针对此问题,文章提出了一种在浅海环境下利用单水听器区分水面和水下目标进行分类的方法。声源深度判决问题可以看作二元分类问题,在理想浅海波导的相干多途信道模型下,推导了海底和海面反射声与直达声时延差比值的关系式,并基于该比值构建了与声源距离无关的深度判决统计量,利用该统计量与预设门限进行对比,可以对水面和水下声源进行区分。在宽带噪声源的假设下,接收信号的功率谱中含有与多途时延量有关的周期分量,对功率谱进行稀疏性约束,可利用正交匹配追踪算法对海底和海面反射声时延进行估计。计算机仿真给出了时延估计性能,分析了时延估计误差对算法的影响性能,同时利用蒙特卡罗试验方法验证了所提声源深度判决方法的有效性。     

水下航行体近海底运动操纵性研究

针对水下航行体近海底航行时的特点，首先建立了水下航行体的操纵运动数学模型，分别从水平面和垂直面两方面来考虑近海底对操纵运动水动力的影响，进而数值模拟和分析了水下航行体在近海底运动时的操纵性能变化规律，计算结果表明近海底航行使得其机动性减弱而运动稳定性增强。     

海底、海面对水下航行体阻力影响的模型试验研究

文章针对水下航行体开展了不同距离的近海底、近海面的模型阻力试验研究,建立了模型试验及分析方法,获得了海底和海面对阻力的影响规律。模型试验表明:采用低速浅浸深试验方法完全可以达到分离近海面、近海底影响的试验目的;仅有自由表面影响存在时,当水下航行体航行在大于其艇长1/3的深度上时,在实际中可认为没有兴波阻力;仅考虑海底壁面影响,当水下航行体航行在距海底超过其1/4倍艇长的距离时就可以不再考虑海底的影响;同时存在自由表面和海底壁面影响时,要完全避免限制水域的干扰需要水下航行体潜深超过1/3倍艇长的同时,水下航行体距海底的距离不宜小于1/2倍的艇长。     

东方1-1气田开发工程外输海底管道现场补口设计

随着海洋石油的不断开发,海底管道的建设每年都在不断地增长.目前在我国近海已建成投产和正在建设的海底管道总长已接近2000km.在海洋环境中钢质管道的腐蚀非常严重.阴极保护和涂层是钢质管道必不可少的防腐措施.现场接头补口也是钢质管道最大的难点.如果接头补口处理不好,也将影响整个管道的设计寿命.本文介绍了海底管道接头补口的设计、材料及检验,对今后海底管道补口工作具有一定的指导作用.     

海底管道损伤处的修复方法

本文简要分析了海底管道的各种损伤原因,简述了损坏形式及相应的修复方法。海底管道修复可以分为水面焊接修复和水下修复,其中水下修复又有水下干式高压焊接修复、机械联接器修复、水下机械式三通修复、水下环氧树脂套筒修复、法兰修复和外卡修复等修复方法。本文对这几种修复方法的修复过程以及各自优缺点进行了详述。     

明天悄然崛起的海底战场

海洋的经济价值使人们将目光从陆地、太空转向海洋,人们在开发海洋的过程中发现,海底资源及海床矿藏具有巨大的经济潜力。同时,水下空间和海底可以布置重要的战略导弹核力量,它对陆战区和海战区的作战将产生决定性的影响。因此,世界各国军队越来越多地将目光投向了诱人的海底战场。 海底可以配置一系列作战系统的作战设备。在深水区,可以建设供居住的水下基地。这些水下基地可以作为水下武装力量的据点,有了这些据点,潜艇不用去固定港泊驻点,也不用浮出     

海底管道损伤处的修复方法

本文简要分析了海底管道的各种损伤原因,简述了损坏形式及相应的修复方法.海底管道修复可以分为水面焊接修复和水下修复,其中水下修复又有水下干式高压焊接修复,机械联接器修复、水下机械式三通修复、水下环氧树脂套筒修复、法兰修复和外卡修复等修复方法.对这几种修复方法的修复过程以及各自优缺点进行了详述.     

水下采油树界面研究(英文)

介绍了水下油气行业中水下采油树的主要界面。论述了各界面相应的要求。对水下采油树同一界面中的两种接头进行了对比,探讨了这两种接头的优缺点,并结合实际经验提出了这两种接头的适用环境。     

绞吸挖泥船短排距工况下泥泵节能技术

针对3500 m3/h系列绞吸挖泥船在较短管线输送距离时采用缩口减小流量的问题,通过对舱内泥泵和水下泥泵的叶轮进行叶片改型优化,实现泥泵扬程和功率的降低,并将改型叶轮应用于南通海门某疏浚工程.结果表明,"新海鹭"轮泥泵更换改型叶轮后,在3.4 km排距下采用双泵串联输送粉砂土质泥浆,两泵功率降低约500 kW,油耗减少...     

一种具有双重功能的海底挖沟机

水下管道维修前，需要对海床进行基础开挖使管道裸露出来，并在维修点周围形成一定范围的工作面，因此须要使用水下管道维修基础开挖的专用设备——海底挖沟机。在新管线敷设过程中，也需要先对海底实施挖掘开沟，然后进行管道埋设。介绍了一种海底挖沟机，特别是关于一种既能进行海底管道维修基础开挖，又能进行海底管道开沟埋设的具有双重功能的海底挖沟机。     

海底管道水下湿式维修法在工程中的应用

海底管道的安全可靠运行是海上油气田生产的根本保障。近年,由于海水冲刷悬空、海上拖网捕鱼作业等,在我国近海相继出现了几次海底管道泄漏事件。2002年10月初,南海西部涠洲12-1至11-4油田海底管道发生的一次泄漏,造成了该油田停产和巨大的经济损失;该文通过该工程所采用的水下维修实例,介绍了一种典型的海底管道水下机械连接维修方法及其实施中的难点和关键点,以期对类似工程具有指导作用。     

绞吸船吹填中粗砂泥泵节能运行转速

大型绞吸船吹填中粗砂施工,难以确定最优的输送施工参数和泥泵机组转速.针对目前常用的计算公式对非均质中粗砂浆体水力输送计算精度不足的问题,采用实际施工参数对计算公式进行拟合修正,实现泥浆输送施工参数的精确计算.同时通过泥泵机组运行功率计算分析,确定了最经济输送施工参数条件下泥泵机组的低功耗运行转速.转速特征是在既定的泥浆流速、浓度和泥泵机组总扬程条件下,水下泵采用低转速、甲板泵采用高转速,有利于降低输送施工能耗.     

水下灌浆定形式海底管道立管固定装置研究

针对海底管道立管管卡发生损坏或者脱落,影响海底管道安全运行的情况,研制新型水下灌浆定型式海底管道立管固定装置。讨论水下管卡的结构形式,材料的选择及管卡灌浆的工艺流程。实验证明,该新型管卡能够代替原有管卡很好地对立管起到保护作用,能确保海底管道的安全运行。     

基于长基线水声定位系统水下定位技术初步应用研究

长基线定位系统(Long Baseline),简称LBL,是一种高精度深水水下定位系统。文章在介绍了国内外LBL发展现状基础上,通过松花湖LBL水下定位系统试验,介绍了其定位理论和方法,解决了50 m水深海底信标布放、固定及回收问题,探索了海底应答器相对校准(基线校准)、绝对校准方法,确定了定位标的跟踪定位方式,形成了相对完整的LBL水下定位流程和方法体系,得到了高精度水下定位数据,为实际工程应用提供了真实的理论基础。     

AUV海底地形匹配导航方法综述

基于智能水下机器人（AUV）导航任务需求与战略规划，总结国内外海底地形匹配导航技术研究现状，分析海底地形匹配导航系统应用中所需的关键技术及解决途径，包括滤波算法、地形特征提取和测深数据处理等。系统性归纳海底地形匹配导航的前沿方向，并结合我国的研究现状与发展需求展望海底地形匹配导航未来的发展方向，即发展高精度水下激光测距地形测绘设备、发展低分辨率先验海图下的海底地形匹配导航算法，以及通过深度学科交叉趋势提升海底地形匹配导航的精度、效率和鲁棒性。     

水下圆柱壳自由场声辐射特性的获取

[目的]水下目标的声辐射特性测量通常因受到海面、海底和外部噪声源的干扰而难以获取。为了解决在以海面或海底为界且有噪声源干扰下的半空间内水下目标自由场声辐射特性的获取问题,[方法]利用基于边界元法的声场还原技术,以典型的水下圆柱壳模型为例,分别还原圆柱壳只在海面/海底影响下或同时受海面/海底以及外部噪声源影响下的自由场声辐射特性。[结果]数值结果表明:海面、海底和外部噪声源会极大地影响水下目标辐射声场的测量结果,但利用基于边界元的声场还原方法分离得到的还原声场的辐射声功率与自由声场的结果吻合较好,同时场点声压、指向性等特性也基本一致。[结论]因此可以利用基于边界元的声场还原方法有效获取水下目标的自由场声辐射特性。