晃动对FLNG排管式液体分布器性能的影响

随着海洋油气开发的推进,填料塔被广泛应用于海上浮式液化天然气设备(FLNG),对天然气进行预处理。填料塔的重要元器件为液体分布器,其设计的好坏直接影响到填料性能和全塔效率的发挥。排管式液体分布器因其驱动力为液体压力,能更好地适应海上晃动。为了研究海上晃动对其液体分布性能的影响,使用可以实现横摇、纵摇、艏摇、横荡、纵荡、垂荡6种单一自由度晃动的六自由度晃动平台,对排管式液体分布器进行静止、不同晃动形式和不同晃动幅度工况下的实验研究,测量各种工况下各孔口的出口流量,分析各种晃动形式和晃动幅度对其液体分布性能的影响效果。结果表明:①6种单一晃动形式中,横摇、纵摇对排管武液体分布器的孔口流量分布影响较大,横摇5°和纵摇5°使其整体不均匀度(M_o)值分别增大了35%和15%,其余晃动形式对其性能影响较小;②随着晃动幅度的增大,排管式液体分布器的液体分布性能变差,横摇8°比横摇5°的M_o值增大30%,纵摇8°比纵摇5°的M_o值增大20%左右,艏摇运动下的M_o值变化不明显。该研究成果,为排管式液体分布器在海上的应用及优化提供了技术支持。     

1000m3储罐液体晃动模态分析

立式储罐结构在工程实际中得到广泛的应用。本文以1000m~3立式储罐结构为例,考虑到液体、结构、地基的相互作用与影响,同时考虑地基与结构及液体与结构的耦合问题,采用有限元方法对浮放在地基上的储罐结构进行了自振特性计算。分别计算了满罐和空罐时系统的频率,并研究了储液的深度对动力特性的影响。     

VIM、VIV对TLP张力腿张力的影响分析

针对多因素影响下的TLP系泊安全问题,以传统式TLP为对象,建立了数值分析模型,进行了时域耦合分析,获得了在正常作业、极端和自存条件下,以及考虑高、低潮位和其他因素影响下的计算结果。计算结果表明,张力腿最大张力和最小张力满足设计要求。在此基础上研究了TLP浮体涡激运动、张力腿涡激振动对张力腿张力的影响。分析结果表明,浮体涡激运动对位于垂直于环境载荷方向的张力腿的张力影响较大,张力腿涡激振动对其张力的影响可以忽略。本文的计算结果和分析方法可为TLP工程设计提供参考。     

南海内波对TLP平台运动和受力影响

张力腿平台(TLP)因其运动性能优良、技术成熟,在深海油气田被广泛应用。南海海域环境条件较为恶劣,尤其是台风和内波对深水浮式平台设计带来了新的挑战。采用Sesam软件,通过时域耦合分析方法对南海海域某TLP平台的运动性能进行分析,对比了不同海况下内波对TLP平台运动、张力腿张力的影响。结果表明,内波对平台运动和受力有较大影响。该研究结果可为南海海域TLP平台的设计分析提供参考。     

钻井泥浆罐与泥浆池的防护

泥浆罐、泥浆池是石油钻井过程中的重要设施,而所盛装的是强腐蚀性的钻井流体,稍有不慎就会引起腐蚀性液体的渗漏与渗透,造成环境污染.环氧乙烯基树脂具有耐高温、耐酸碱、耐溶剂、耐渗透等优良性能,具有机械强度高、施工简便、粘接性强、收缩率低等优越性能,在泥浆罐、泥浆池的内衬防腐蚀方面是最佳的优选材料.     

TLP平台串行立管系统干涉影响因素分析

TLP平台串行立管系统受力复杂,容易发生干涉,立管干涉的影响因素主要包括立管间距、平台偏移、顶张力、波浪和海流等,确定各因素对立管干涉的影响规律可为TLP平台立管系统设计和作业安全提供支持。为此,建立TLP平台串行立管微分方程,采用ABAQUS软件建立P2P、P2D和D2P(P代表生产立管,D代表钻井立管)串行立管系统有限元模型,制订了评定立管干涉的标准和立管干涉分析流程,分析各因素对串行立管干涉的影响。分析结果表明,立管间距和海流对立管干涉影响较大,立管间距增大发生干涉的可能性变小;串行立管系统主要在50~100 m水深范围内发生干涉,防止立管发生干涉的最小间距不小于4 m;TLP平台偏移对立管的干涉影响很小,顶张力对D2P工况串行立管干涉影响较大,对P2P和P2D工况影响不大,波浪相位角为180°时对串行立管的间隙影响最大,在100 a一遇的海流条件下,建议停止钻井作业。研究成果可为南海TLP平台立管系统设计和作业安全提供技术支持。     

振动筛质心偏移对筛箱侧壁的影响

为了研究钻井液振动筛运行时由于物料的非均匀性作用对振动筛安全的影响,建立了振动筛质心偏移的动力学模型,并以此模型为基础进行了仿真分析,同时提出了改变支撑弹簧的支撑形式以消除质心偏移造成的影响。建模时将振动筛机架部分简化为固定支架,筛箱构建为立方块,激振器按作用原理简化为一与水平面呈45°夹角的谐波力。仿真结果认为,钻井液振动筛运行时由于物料的非均匀性作用主要体现为质心偏载,随着偏载距离的增加,振动筛筛箱的侧向摆动加剧;偏载质量的大小对振动筛筛箱的侧向摆动的影响非常显著,而且随着质量的增大,振动筛筛箱的侧向呈现左右摆动的趋势,增长极快。     

晃动对槽盘式再分布器性能的影响

填料塔是海上浮式天然气生产储卸装置的组件之一。为了保证气液再分布器在填料塔内发挥良好的再分布性能,采用水力学实验和流体力学数值模拟相结合的方法,建立了一套能够实现不同晃动工况、不同偏流进液形式的实验装置和与之对应的数值计算模型,利用实验结果对模拟进行验证,并对实验结果和模拟结果进行分析,进而对传统槽盘式再分布器在静止、晃动及不同偏流进液工况下的性能进行了研究。结果表明:(1)静止工况下,传统槽盘式再分布器各喷淋点的出液量基本相同,不均匀度数值为10-2数量级,均布性很好;(2)再分布器再均布效果下降的主要原因是液体偏移造成的液位高低差异;(3)静止、横摇和纵摇工况下,进液偏流程度的改变对槽盘式再分布器均布效果的影响程度很小,晃动5°时全区域进液和2/3区域进液情况下的整体孔口流量不均匀度差值小于5%;(4)传统槽盘式再分布器的整体孔口流量受横摇和纵摇影响较为严重,横摇5°工况下整体孔口流量不均匀度增大至0.5以上,纵摇5°工况下增大至0.3以上,晃动5°工况下,无论全区域均匀进液还是偏流进液,槽盘式再分布器出口均布效果均较差,受海上工况影响较大。结论认为,传统槽盘式再分布器对海上晃动工况适应性较差。     

TLP平台NODE结构强度分析研究

该文介绍了张力腿平台(TLP)NODE结构强度分析的主要方法,使用ANSYS软件对传统张力腿平台中,连接浮筒与立柱的关键结构——NODE进行有限元模拟,并通过在位工况,对一年一遇、百年一遇以及千年一遇等环境条件下的NODE结构强度进行分析。确定NODE这一TLP关键结构的应力水平和强度要求,从而建立了NODE结构强度的分析方法为今后TLP的NODE结构强度评估提供参考。     

侧壁烧嘴头结构对炉内温度场的影响

通过对加热炉内温度场的实际测试，探讨了侧壁烧嘴头形式、结构对炉内温度分布的影影。     

液体粘度液体温度环境温度对电磁流量计的影响

文章提供欧美市场上８家电磁流量计制造厂的产品受液体粘度，液体温度和环境温度的实验影响量。     

侧壁烧嘴间的相互作用对炉内流场的影响

介绍了对一台侧烧炉内流场的观察与测试结果，从中可看出侧壁烧嘴之间的相互作用与烧嘴结构、排列间距的关系，以及这种作用对炉内流场的影响──这种作用的增强将会使炉内形成冲击炉管的高温烟气流，对炉管的安全构成危害。     

TLP平台张力腿干涉分析研究

为验证相邻张力腿在安装阶段和在位阶段是否发生碰撞干涉,需进行张力腿干涉分析。采用FLEXCOM和SHEAR7软件,在考虑VIV效应和尾流效应的情况下,对某油田有4个立柱、每个立柱有2根张力腿的平台进行了安装阶段和在位阶段的干涉分析。结合张力腿海上安装方案,选取张力腿T8和T1、T2和T3完成绑扎布置之后处于自由站立状态作为典型工况进行分析,结果表明,此张力腿布置满足施工和在位干涉分析要求。最后指出,在设计过程中,如果张力腿发生干涉现象,可通过调整临时浮筒尺寸、绑扎布置或增加扰流装置以降低VIV效应等手段来消除干涉。     

TLP平台结构型式及其总体性能分析

论述了TLP平台的发展进程,介绍了不同型式TLP平台的结构。对传统型TLP平台、MiniTLP平台和ETLP平台的结构及性能特点进行了对比分析,给出了不同TLP平台的基本情况。指出TLP平台的研究重点将主要集中在TLP结构型式研究,整体性能研究和TLP张力腿系统的研究等。认为TLP平台未来的发展趋势是不断地采用最新技术,朝着降低平台造价、提高平台承载效率、增强平台适应性的方向继续发展。     

液体初始分布对金属波纹板填料液体分布的影响

以水为试验介质,采用内径为500mm 的填料塔和分成120格的塔底分格集液槽,在良好的和不良的液体初始分布下,实测了10MCP 金属波纹板填料的液体分布。试验表明,金属波纹板填料层内的液体流动同样存在沟流;对于10MCP 金属波纹板填料,液体分布器的喷淋点密度应在100点/米~2以上;不良的液体初始分布对填料层内液体分布的影响不能在较短的填料层内消除。     

TLP干式钻完井技术特点分析

TLP使得干式井口在深水的应用成为可能,与常规的深水开发模式水下井口相比,TLP降低了钻完井作业的难度和费用,尤其在后期修井和调整井作业时,能够大大降低项目的投资,经济效益明显。TLP目前在墨西哥湾、北海及印度尼西亚深水油气田均有采用。目前针对TLP的钻完井设计和作业程序国内开展研究较少,制约了深水油气田开发前期方案设计工作的开展。因此,重点介绍了TLP对钻完井程序的影响;对于不同的平台钻机配置,总结了TLP的钻完井程序;提出了钻完井设计和作业过程中,TLP对回接套管、升沉补偿等问题的要求,分析了与常规深水湿式井口的温度剖面差异,为开展TLP钻完井技术研究和前期方案设计提供参考。     

粘性液体对离心泵特性的影响

分析了粘性液体对离心泵特性的影响；给出了离心泵输送不同粘性液体时性能曲线及管路阻力曲线的变化关系；为合理选用离心泵及装置设计提供了参考。     

晃动条件对海上浮式装置上LPG回收塔设计的影响

液化石油气(LPG)回收塔在海上油气田中的应用较少,尚没有专门的规范和标准。海上浮式装置因风浪而产生较大的横摇和纵摇,对LPG回收塔的气液传质会产生负面的影响,因此研究晃动条件对海上浮式LPG回收塔设计的影响具有一定的意义。针对我国南海某FPSO上的LPG回收塔,从工艺模拟、塔径、塔高、填料和内件选型等角度综合分析了海上晃动对其带来的影响,并提出针对性的工艺模拟调整方案、塔器设计优化方案和内件选型方案以降低晃动的影响,从而保证海上浮式装置上LPG回收塔的平稳生产。     

套装式井架在TLP平台的动态适应性分析

TLP海洋钻井平台的升沉运动和摇摆运动会对井架产生动态载荷,影响井架的安全性能。为了保证钻井作业的安全,以流花油田为例,在作业工况(风速为36m/s)、2种风暴工况(风速分别是51.5m/s,55.4m/s)条件下,采用ANSYS软件分析了5 000m套装井架的强度和稳定性能。分析结果表明,当考虑TLP平台附加的动载荷时,按照AISC(335-89)规定的校核公式对井架各单元进行校核,强度和稳定性的综合校核值已接近校核系数的极限值,存在安全隐患。因此,对于TLP平台上的钻井套装井架,在结构件选型设计时必须对局部结构进行加强,并进行严格的安全评估。     

海上浮式采油用油气分离器内液体晃动及阻晃实验研究

分析了引进海上浮式采油用油气分离器内液体晃动的原因,得出了分离器内晃动液体的动能和势能数学表达式。据此提出了减小分离器内液体晃动的两种方法,即通过在分离器两端装设具有一定倾斜角度的栅板及在液面上装浮板来减小液体晃动能量;设计了实验装置及实验方案;在不同的晃动频率和振幅下,测定了分离器内液体的晃动的时间历程;对实验结果进行了分析处理;提出了一种较好的减晃结构,最后给出了结论。