深水脐带缆终端承载能力计算研究

脐带缆终端是水下脐带缆关键的硬件设备，其在深海环境承受载荷复杂恶劣，对连接系统的可靠性要求很高。以南海某气田使用深水脐带缆终端为研究对象，针对现场测试发现的屈服强度不足问题，依据ASME相关标准，对脐带缆终端关键连接部件按弹-塑性应力分析方法建立有限元模型并进行数值分析，得到其在极限工况下的弯矩能力、轴向能力和剪切能力。分析结果表明：深水脐带缆终端连接系统在复杂环境载荷下整体结构安全可靠，满足全局弹-塑性失效评估的标准；结合理论计算深水脐带缆终端连接系统局部塑性变形大小均小于许用值，满足局部弹-塑性失效的要求；材料屈服强度越高，承载能力越好，通过工程实践选用较为保守的方案，海上施工作业和水下连接过程中表现优异。研究成果可为脐带缆终端设计和现场工程应用提供理论基础和技术参考。     

基于复杂条件下的脐带缆安装分析研究

水下生产系统已在油气开发中广泛应用,并逐步应用到深水和边际油气开发中,脐带缆作为水下生产系统的关键设备,兼具液压、电力、通讯和药剂输送等多种功能,具有功能复杂性和柔性多管路的产品特点,且应用日趋广泛。脐带缆安装分析仿真能够反映脐带缆铺设和拖拉安装情况,本文对脐带缆安装分析进行了研究,使用Orcaflex软件进行模拟仿真,同时结合渤海某水下油田实际工程项目极浅水深、利旧小管径护管等复杂条件下,进行了脐带缆安装分析。本文为脐带缆铺设和拖拉安装提供了一种有效的分析方法,并应用于实际工程项目,为脐带缆设计优化和施工资源的优化选取提供参考。     

深水脐带缆安装技术发展现状与趋势

对脐带缆安装技术特点作了介绍,包括与主平台的回接技术、脐带缆终端的下放技术。结合国内外脐带缆安装技术应用的水深情况作了相应的分析和对比,提出我国在深水脐带缆安装过程中所面临的挑战和发展方向。     

海底电缆液压剪切系统设计

在海底电缆抢修任务中,针对多层海底脐带缆的切割需求,提出一种基于水下机器人作业的水下液压剪切机构。结合海底脐带缆多层复合及金属绞线的特殊结构建立剪切失效模型,并对水下液压剪的切割机构进行设计。运用Abaqus软件分析切割过程中脐带缆的力学响应,对脐带缆逐层连续变化的力学特性进行研究,提出海底脐带缆切割需要满足的剪切力及水下液压剪机构的主要参数。     

水下油气生产系统

介绍了水下生产系统的几个重要组成部分——采油树、管汇、跨接管和脐带缆的性能,以及在设计、分析时采用的公式和应注意的问题。通过对水下生产系统的介绍,为今后水下生产系统进一步研究分析提供参考。     

国内外脐带缆技术研究现状及在我国的应用展望

介绍了国内外水下生产系统脐带缆技术的研究现状,并针对我国深海油气田开发的实际需求和在脐带缆关键技术研究所取得的主要进展,提出了发展我国脐带缆技术的建议。     

脐带缆液压管线材料的应用特点与选择分析

选择合适的脐带缆管线材料是保证海洋油气田顺利、安全、有效开采的基础,文章介绍了目前钢管脐带缆和软管脐带缆的应用情况以及不同材质脐带缆的特点和适应性,通过对钢管脐带缆和软管脐带缆的性能及适应性比较,分析了选择脐带缆材料类型时需考虑的因素,提出了脐带缆管线材料选择的一般思路,为海洋油气田开发选用脐带缆提供了一定的参考。     

深水脐带缆浮力块配置优化设计

脐带缆是水下生产控制系统的重要组成部分,线型设计是脐带缆整体分析的关键问题之一。采用有限元软件ABAQUS分别建立悬链线型与缓波型脐带缆的有限元模型,对比分析了2种线型张力与曲率的分布规律。以单位长度浮力、浮力块位置、浮力块长度为因子,结合正交试验研究深水脐带缆浮力块配置方案,为脐带缆的线型设计提供参考。     

水下生产控制系统电源及通信分析

为验证包含冗余电力载波通信的脐带缆中的电源是否符合要求,以复合电液水下生产控制系统为研究对象,针对8棵水下采油树、1个水下生产终端管汇、1个水下生产中心管汇、1个水下脐带缆终端单元、1条15km主脐带缆、2条油田内部脐带缆和8根60m的电飞缆组成的水下复合电液式水下控制系统进行了水下控制模块功率计算,BPSK通信计算以及电源、通信分析,并且通过Matlab/Simulink模型进行了仿真,仿真结果满足设计要求。为采用复合电液水下生产控制系统的水下油气田国产化开发积累了经验。     

深水动态脐带缆干涉分析方法研究

本文主要深水动态脐带缆的干涉分析方法进行研究。基于Lazy-wave的简化构型,提出了动态脐带缆干涉分析方法、分析流程、校核标准,并通过设计算例进行说明,为深水动态脐带缆的工程设计提供参考。