海上油气田桩基导管架平台设备投资匡算方法探讨

不同类型海上平台的功能及规模不同,设备组成及投资差异也较大,设备投资也是平台投资重要组成部分。通过对不同类型平台相关参数、设备组成及相应投资进行统计,分析不同类型平台的设备投资差异及各类设备投资占比,对影响设备规模及投资变化的关键技术参数进行梳理,并拟合研究其相关性。以EVIEWS软件拟合为基础,对其在渤海油田的适用性和准确性进行分析,尝试对相关参数进行调整以适用于海上平台设备投资匡算,探讨是否有适合于海上平台设备投资的快速计算方法,为快速评价阶段投资匡算提供合理支撑。     

复杂土壤条件下海底管道侧向稳定性计算

基于渤海海域环境条件和常用管道规格,采用AGA软件分析黏土剪切强度S_u和砂土相对密度D_r对海底管道侧向稳定性的影响,对比增加壁厚与增加配重层的工程投资,并计算不同规格海管在满足稳定性时的最小壁厚。结果表明:黏土对于稳定性的影响不规律,但在其剪切强度较小时,S_u越大,稳定性越差;砂土相对密度D_r越大,稳定性越差;在黏土条件下管径越大,满足稳定性所需的最小壁厚越大;D_r对最小壁厚的影响比S_u大。     

浅海油田注水管道立管安装方案技术经济比选

注水管道登录老平台侧立管及立管卡子部分,通常是在陆地完成建造,通过船舶运输至海上油田进行的海上安装。当存在依托油田也正在陆地建造而尚未出海时,需匹配工期并对立管及卡子是否能够在陆地预安装进行技术及经济方案比选。本文以某海上油田立管及立管卡子安装方案为例,现有可利旧进行陆地安装的立管尺寸与设计尺寸存在差异,需对立管利旧对新建注水管道尺寸影响分析,进行立管利旧进行陆地预安装与海上后安装施工的比选。通过对技术方案梳理,投资费用差异分析,对多方案进行投资费用比选,最终得出最优技术经济方案。     

导管架结构重点构件失效后果评价方法

为适应导管架平台结构健康安全监测需求,需对导管架结构各构件进行安全级别划分,构建数字化标签,从而有效评估结构的剩余寿命。安全级别划分的重要依据是对构件的失效后果进行合理评价。提出一种基于强度储备比、安全裕量、塑性抵抗能力、可靠度等指标的构件失效后果评价方法。对结构进行倒塌分析,得到结构的失效路径和构件安全重要性指标,从而确定结构中的高风险构件和高贡献梯度构件,即重点构件。分别对各重点构件的失效后果指标进行计算,综合各项指标结果划分各重点构件的安全级别,实现对失效后果的有效评价。将该方法应用于渤海某导管架平台可得到合理的构件安全级别划分结果。     

基于支持向量机的海洋平台结构损伤识别方法

基于支持向量机(Support Vector Machine,SVM)提出一种近海导管架平台结构损伤识别方法。该方法利用小波包变换处理平台甲板上的加速度传感器信号得到小波包系数,从而实现特征提取,然后对小波包系数进行降维处理,再将降维后的样本输入SVM进行训练,并利用验证集对训练后的SVM进行验证。将该方法应用于渤海某平台的损伤识别中,结果表明:采用标准差较大的前5个或更多的小波包节点能量占比作为特征参数进行训练,训练后的SVM算法对验证集具有较好的识别效果。     

渤海导管架平台外挂井槽对桩基承载力的影响

外挂井槽技术可经济有效地满足现有平台增加井槽的需求,但外挂井槽方案的实施受到多种因素的影响,其中桩基承载力是影响外挂井槽方案是否可行的重要影响因素之一。以渤海油田4腿平台为例,将外挂井槽对桩基承载力的影响分为3个方面,重点分析外挂井槽引起的水平载荷变化、垂向载荷变化和修井机井位变化对桩头力的影响。对比平台外挂井槽改造前后桩头力大小,总结外挂井槽改造引起平台桩头力的变化规律,对平台桩头力的变化进行预估,预估结果误差较小,在前期研究方案设计阶段可作为外挂井槽方案是否需要增加桩腿的判断依据。     

基于ANSYS分析的带腐蚀海底管道强度计算

采用ANSYS有限元数值计算与理论计算相结合的方法对带腐蚀海底管道进行强度计算,并对比不同腐蚀深度、长宽比以及2个腐蚀坑的不同排列方式和间距对最大应力的影响,得出：腐蚀深度是最关键的因素,腐蚀越深、长宽比越大,腐蚀造成的应力放大现象越明显;当2个腐蚀坑超过某临界间距时,可忽略腐蚀坑之间的相互影响;管道发生屈服之前的临界间距大于管道发生屈服之后的间距。对浅海海域某条海管进行强度分析,得出仅考虑均匀腐蚀计算不够精确,还应考虑腐蚀产生的应力集中现象。研究内容可为今后带腐蚀海管的强度校核提供指导借鉴。     

韧性水平地震作用下导管架平台非线性时程分析

选取7组地震时程曲线使用非线性时程方法分析渤海某平台的抗震能力,结构的塑性利用率处于较低的水平,表明结构的抗震性能良好。在此基础上分析结构在地震作用下的响应时程,发现:结构的最大响应均出现在地震动加速度的最大时刻,但响应仍具有一定的随机性。将结构的响应转换为频域并与地震动时程的频谱特征对比发现地震可以激发结构的稳态振动。     

渤海油田弃置技术研究进展

统计分析渤海油田油气生产设施弃置需求,其未来设施弃置需求将呈逐年上升趋势,介绍设施弃置的方式和弃置工作的主要内容,阐述油气井、上部组块、导管架、海管和海缆在弃置过程中使用的方法、技术及影响,总结海上油气田弃置中应遵循的方案编制、海洋恢复以及清洗废液、弃井污染问题等处理的原则,可为具体的工程实践提供指导和借鉴。     

隔水导管复合管柱载荷转移技术

为降低导管架平台建造成本,采用将导管架平台载荷转移至隔水导管-水泥环-表层套管复合管柱结构的方式以提高导管架平台承载能力的方法。分析导管架平台与复合管柱结构相互作用的机理,并建立复合管柱结构与导管架平台刚性连接时的载荷转移效率计算模型及复合管柱结构极限承载力计算模型。以渤海典型六腿平台为例进行平台载荷转移分析,采用载荷转移方式在保证复合管柱结构强度和稳定性的前提下可将导管架平台12.5%的载荷转移至复合管柱结构且减少导管架平台桩管入泥深度,为导管架平台结构优化设计和简化施工提供理论指导。