基于故障树的水下生产系统可靠性分配

水下生产系统作为深水油气资源开发的主流模式,设备安全可靠运行是保证资源开发和保护生态环境的关键因素。以乐东22-1南块气田为例,进行基于故障树的水下生产系统可靠性分配。首先将水下生产系统故障树模型分为4层,自上而下分别为顶事件、初级中间事件、次级中间事件和三级中间事件。然后采用复合分配法,对故障树顶事件采用基于概率重要度的方法进行可靠性分配,对初级中间事件利用可靠性再分配法进行可靠性分配,最后采取层次分析法对故障率发生改变的次级中间事件进行可靠性分配,最终将系统可靠性指标依次分配到子系统及零部件。分配结果与工程实际相符,并且可以针对失效率较高的薄弱环节,优化水下生产系统可靠性设计。     

国产化水下油气生产系统可靠性分配研究

我国水下油气生产系统的技术水平还处于初步发展阶段,为保障国产化水下油气生产系统的成功实施,有必要开展水下油气生产系统可靠性相关研究工作。提出一种基于相似产品分配法和层次分析法(AHP)相结合的复合分配法,建立了典型水下油气生产系统模型和系统可靠性框图,并综合考虑国产化因素,建立了系统可靠性分配模型。通过专家评分系统构造出判断矩阵,运用复合分配法进行系统可靠性一次分配和再分配,将系统可靠性指标分配到各子系统及设备单元。对相似产品分配法、AHP以及复合分配法3种方法进行对比,对比结果表明,复合分配法可以优化系统可靠性分配系数,使得系统可靠性设计更加合理。研究结果可对国产化水下油气生产系统自主设计阶段工作提供一定的指导。     

方解石含量对坭兴陶坯体烧成特性及其烧结体微观结构、性能的影响

针对坭兴陶原料中含有一定量方解石的特点,通过调节方解石在泥料中的含量,在氧化条件下和不同温度下烧制成不同的试样,研究了方解石含量对试样线收缩率、吸水率、体积密度以及抗折强度的影响,采用XRD和SEM分别对试样的物相和微观结构进行了观察分析。结果表明:随着方解石含量的增加,坭兴陶的吸水率增大,线收缩率、体积密度和抗折强度减小;随着方解石含量的增加,烧结体中孔洞的数量增多且尺寸增大,孔的形态由不规则的封闭孔转变为圆形封闭孔后再转化为不规整的连通孔;并且液相黏度逐渐降低,结晶相逐渐增多,并由硅灰石相向铝方柱石和硅灰石共晶相转变,石英含量逐渐降低。     

基于人因工程学的半潜式钻井平台钻井控制室设计研究

文章在分析国内外钻井控制室现状及发展趋势基础上，采用人因工程学相关标准为准则，对我国在研第六代深水半潜式钻井平台钻井控制室进行设计。在对控制室设计目标，平台作业工艺，操作人员任务分析基础上，对控制室总体布局，控制台操控、显示，控制椅设计等进行详细分析和设计，并进行三维建模和仿真分析，实现作业群体作业相互协调。控制台设计采用三级控制显示模式，即以LCD显示为主，触摸屏控制模式和多功能控制椅传统操控手柄相结合方式，达到高效操控目标，有效协调基于流程自动控制和手动控制有机结合，改变过去控制室设计基于设备功能集成方式。     

固液耦合工况下钻柱的扭振频率分析

采用ANSYS有限元分析软件对钻柱在固液耦合工况下的扭振频率进行分析,得到了钻柱的前5阶扭转振动固有振型,并对钻井液、钻铤长度、钻柱长度等因素对钻柱各阶扭振频率的影响进行研究.结果表明:钻铤长度、钻柱长度均对钻柱的扭振频率有较大的影响,可以忽略井筒中钻井液、轴向载荷等因素对钻柱扭转振动的影响.     

井下多体钻柱系统瞬态动力学仿真分析

钻井过程中钻杆柱的高速涡动会引起钻杆柱与井壁的随机碰撞。为了有效预测与控制钻杆柱与钻头在井下的运动规律,建立了符合实际工况的井下多体钻柱系统固液耦合有限元模型,分析了钻井液对钻柱系统瞬态动力学特性仿真结果的影响。研究结果表明:钻柱在钻井液的作用下横向振动减弱、与井壁发生碰撞的次数减少。为进一步阐明钻柱运动规律、预测和控制井眼轨迹奠定了基础。     

基于FAHP的深水半潜式平台钻井设备选型

钻井设备选型的合理性关系着平台的总体性能。将模糊层次分析法(FAHP)应用于深水半潜式平台钻井设备的选型,以钻井泵为例,综合考虑技术性和经济性两方面建立钻井泵选型的评价模型。分别利用 FAHP 和AHP计算出各因素的权重,对备选方案进行综合评价。结果表明,模糊层次分析法能有效地解决钻井设备选型问题。通过对比分析两种方法的结果,总结出二者的适用范围,为决策者综合运用两种分析方法奠定了基础。     

基于模糊故障树的水下生产系统可靠性分析

开展基于模糊故障树的水下生产系统可靠性分析。分析水下生产系统的工作原理和结构组成,自上而下建造故障树模型;采取上行法对系统进行定性分析确定最小割集;利用梯形模糊数对系统进行模糊定量分析,得出系统模糊失效概率和基本事件模糊重要度。通过分析结果可找出系统的薄弱环节,对其采取措施进行重点防御保护和定时监测维护,也可指导水下生产系统的优化改进。     

一种车载式锤击震源控制系统设计

针对目前石油勘探中使用炸药震源对环境的污染,对人和建筑物的破坏性和危害性等一系列问题,提出了一种可替代炸药震源的车载式锤击震源系统,分析了该震源系统的工作原理,研究设计了一种典型的气动控制回路。给出了气动控制回路图和电气控制回路图,并用PLC进行气动控制系统设计,提供了硬件及软件设计方案。该系统具有冲击力强、速度快、耗气量小、控制方便的特点。     

重力式三相分离器流体分析

油气水三相分离器是油田集输系统中的关键设备。根据流花16-2油田数据,设计了一种重力式三相分离器,通过计算得出三相分离器尺寸,并以此为依据进行建模。利用Fluent软件,对三相分离器模型进行网格划分,确定边界条件,并进行流体分析。通过分析模型的油气水三相体积分数云图、轴线上油气水三相体积分数分布曲线图、分离器出口、入口的速度流线图、截面压力图等,对其结构进行优化。并验证了增加整流构件的必要性。