基于大数据分析的海上油气田电气设备状态检修智能运维研究

处理技术等的发展,电气设备从现行的计划检修向状态检修转变已成为必然趋势.针对当前各类监测系统存在的标准不统一、系统割裂孤立、深度融合分析缺乏等诸多问题,提出基于大数据分析的电气设备状态检修和智能运 维方法.首先,分析了电气设备状态检修定义和相关规范的解读;然后,提出了电气设备在线监测及故障诊断的关键技术,包括多源数据预处理技术及不完备数据处理机制、基于多源数据融合的电气设备智能诊断技术、基于多维信息融合的电气设备综合状态评估等;最后,提出了海上油气田电气设备智能运维方案及其系统实现,为提升油气平台的智能化运营水平提供支撑。     

基于拓展峭度的电缆缺陷高分辨率定位方法

随着电缆与电网的高度耦合,电缆故障将辐射影响整个电网及用电设备的安稳运行。传统时域反射分析法往往只能检测并定位电缆已形成的不可逆故障,不能满足检测并提前预防故障的智能检测技术发展趋势及要求。频域反射分析法能够检测到微弱的缺陷,这些缺陷随着时间将演化为不可逆故障。但该方法仍然存在诸如定位图出现误判点,两端出现频闭带,以及定位精度低等缺点。为提高电缆故障检测定位能力,本文结合频域反射分析法与峭度特征量,提出了一种基于拓展峭度的提升缺陷定位能力的方法,可以显著降定位曲线的误判点并且在较宽扫频带宽时能够提升定位精度,最终实现高精度高分辨率的电缆缺陷定位。     

现代控制理论在闭环油藏管理中的应用

20 世纪90年代兴起和迅速发展的智能井技术,可以实现对井下工况近乎连续的监测与控制,这一硬件条件极大地推动了被动、消极的传统油藏管理向主动、积极的现代油藏管理的转变。在参考大量文献的基础上,首先介绍经典控制理论在石油开发过程中的应用,分析智能井的永久式井下监测设备以及井下流入控制阀在控制过程中分别作为检测变送单元和执行单元的特点和优势。闭环油藏管理理念是在智能井技术的基础上提出的,是现代控制理论应用于上游石油工业的载体。它将现代油藏管理考虑成基于模型的闭环控制过程,其核心主要包括模型降维、基于数据同化的模型更新以及基于油藏模型的优化控制３ 部分。针对油藏注水采油过程,从油藏模型、优化目标和研究现状３ 方面对优化控制理论的相关应用进行了详细探讨。对现代控制理论在闭环油藏管理中的应用进行了展望。     

融合在线监测数据的海底电缆综合健康状态评估

海底电缆的运行状况直接影响海洋工程的安全可靠运行,及时有效地掌握其健康状态具有重要意义.海缆自身结构和运行环境复杂,健康状态难以准确掌握.为此,提出了一种融合在线监测数据的海底电缆综合健康状态评估方法.首先,以电缆状态评价技术导则为指导,融合海缆在线监测动态数据和巡检、试验等静态数据,构造适用于海缆综合健康状态评估的指标体系.其次,基于海缆在线监测状态量的特征,结合电缆导则评价标准,形成了一套合理、有据的评估准则.然后,在上述基础上建立多状态量融合的评估模型,分层对海缆部件和整体进行评估,得到海缆健康状态,并根据模糊理论量化状态,得到海缆综合健康状态评估结果.最后通过对某海上油气工程的海缆进行实例分析,验证了该方法的可行性和有效性.     

复杂环境中海底电缆温度场及载流量模型研究

载流量是海底电缆运行调度的重要参数,受最高允许工作温度所制约,建立考虑复杂海洋环境中洋流影响的海底电缆温度场及载流量模型具有重要意义。针对传统解析法计算复杂、仅适用于特定敷设环境等问题,根据电 热 流多场耦合理论,基于有限元分析技术分别建立了埋设和铺设两种敷设方式下的高压三芯交联聚乙烯(XLPE)海底电缆温度场及载流量分析模型,并研究了洋流流速及温度对海缆载流量的影响。研究结果表明,所建模型与传统解析法相对误差在5%以内;相同环境因素下,铺设海缆稳态载流量比埋设高出200~330 A不等,且两者变化率在低流速时更灵敏,但不受洋流温度所影响;此外,短时应急载流量允许运行时间与其大小及初始缆芯温度成反比关系。     

海上油气田群岸电技术工程应用探讨

以海上油气田岸电项目-秦皇岛、曹妃甸岸电示范工程为例,从高压交直流技术方案比选、陆地供电方案设计、海缆设计、海上变电站系统设计及油田内部适应性改造等全方面关键技术展开论述,总结了海上油气田岸电工程研究思路和关注重点,对后续渤海岸电项目推进实施具有指导性意义。     

海上油田群岸电无功补偿应用研究

基于海上油田群岸电输电系统结构、海底电缆参数及海上油气平台负荷特点,分析了海上油田群岸电主要环节的无功损耗计算方法及无功补偿配置方法.以渤海某油田群岸电项目为例进行无功补偿配置方案分析,并通过工况分析仿真验证了方案的可行性,对后续海上油田群岸电项目无功补偿配置具有指导性意义.     

流花16-2油田电潜泵长距离供电系统仿真分析

流花16-2油田水下电潜泵通过25 km海底电缆由FPSO上的变频器供电。该供电方式是深水油田较为经济的供电方案,但面临电缆长距离驱动带来的启动控制、谐波放大和共振产生过电压等技术挑战和难题。以流花16-2油田电潜泵长距离供电系统为研究目标,确定了该供电系统的结构模型及对应的基础输入数据;在此基础上采用ETAP和Digsilent软件建立了系统的仿真模型,对系统静态潮流、长距离启动、电网侧谐波、变频器输出侧谐波、电压反射波等进行了仿真分析,将仿真结果与相关规范进行了对比,论证了流花16-2油田电潜泵长距离供电系统技术方案的可行性。本文研究成果对深水油田电潜泵长距离供电模式的应用具有借鉴意义。