地球空间信息科学在海洋工程科学研究中的应用

以分析地球空间信息科学在海洋工程研究中的应用为背景，对其应用现状从以下几个方面进行了剖析，即：海洋环境调查与动态监测、海洋要素信息管理系统的建立、海洋环境信息的解译与反演及海洋环境要素模拟、海洋资源开发及海洋工程规划辅助决策。在此基础上探讨了两者结合应用中存在的亟需解决的若干问题及相应对策。     

海洋环境与海洋石油关系的探讨

叙述海洋石油开采必须吃透海洋环境,认识海洋,掌握海洋的活动规律,从海洋环境调查,资料的录取,整理,利用开始,是海洋石油工作者的首选课题。     

海洋修井机井架风洞实验方案设计

由于海洋环境的特殊性 ,海洋修井机井架与陆地修井机井架的使用环境有很大差异。而目前国产海洋修井机井架的设计大都采用传统的设计方法 ,从而造成海洋修井机井架尺寸和质量均偏大。针对这些问题 ,开展了用于海洋修井机风洞实验室的设计 ,包括实验室的结构设计 ,硬件配置 ,测试系统的开发 ;提出采用风洞实验模拟海洋工况 ,通过实现对海洋修井机井架在不同海洋环境下的静、动态测试 ,为海洋修井机井架的设计和新产品开发提供理论和实验依据     

浅析浮式平台结构健康监测系统关键技术

随着海洋油气资源开采逐步从近浅海走向远深海,海洋环境条件变得越来越恶劣。海洋油气平台及其人员的安全是平台设计和作业的第一因素。国外从20世纪80年代开始研究海上平台结构健康监测技术。浮式平台结构健康监测技术可以实现平台结构整体性能和局部损伤的长期监测,是浮式平台结构数字化的重要研究内容。通过分析平台结构健康监测系统的主要组成部分,根据海上浮式平台相关设计、检验技术规则,提出了结构健康监测关键技术和检验技术要点,包括传感系统、数据传输、处理系统、数字化系统等,助力浮式平台结构健康监测技术和检验技术发展。     

长庆井下处压裂酸化技术占领乌国市场

据报道,国家海洋局北海环境监测中心海洋环境与生态损害评估技术在中国海洋生态污损索赔第一案中发挥了十分重要的作用,开创了国内在海洋环境与生态损害技术评估方面的先河。近日,国家海洋局科技司在青岛组织有关专家通过了对“‘塔斯曼海’轮原油泄漏对海洋环境与生态损害评估”项目成果——“海洋溢油对环境与生态损害评估技术及应用”的鉴定。     

FPSO单点系泊监测系统设计与应用

回顾了我国渤海、南海单点系泊系统应用现状,通过典型单点系泊系统事故分析,总结了FPSO单点系泊系统失效原因和关键风险点。以我国常用的软刚臂式和内转塔式2种单点系泊系统为例,分别建立了包括海洋环境、FPSO水动力性能和系泊系统受力等信息在内的单点系泊监测系统,可为作业者提供决策支持;通过对比系泊系统现场工作性能与设计指标测量数据,可验证系统设计的优劣,为今后设计提供改进意见。目前"海洋石油113"、"海洋石油112"FPSO均已安装单点系泊监测系统,为油田安全生产提供了重要支持。     

海洋平台安全环境监测系统构建

为满足海洋平台长期的安全监测预警需求,在平台关键部位安装传感器监测并评估安全影响,布放声呐设备对作业海域的威胁小目标进行监测,实现对海洋平台的多维度、多层次安全监测,有效预防自然灾害影响和人为恶意破环,从而为海洋平台和作业人员提供安全保障。     

海洋环境条件对石油开发的影响

从海洋石油开发生产实际出发，简明扼要地叙述了海洋环境条件和海洋环境条件学的基本概念和学科组成，并按海洋石油开发的生产阶段，论述了海洋环境条件的影响及主要工作内容。     

不同空间位置的多场景仿真操作互联方法研究

针对半潜式深水海洋钻井平台,选定锚泊操作过程,开发了在虚拟海洋环境中的操作模拟视景仿真系统。该系统应用MFC框架的多线程技术及网络通信技术,结合Vega Prime的海洋模块,开发了将分散在不同空间位置的仿真操作互联的方法,实现了协作完成锚泊作业的过程。该系统在不同风速、波高等仿真操作验证中模拟效果良好,为开展海洋平台锚泊操作及其应急操作的虚拟训练提供了基础。     

POM模式在渤海油气开发环境条件计算中的应用

结合渤海海洋石油工程开发建设的实际需要,利用普林斯顿海流模式(POM)开展了海洋环境条件参数的数值模拟计算,并利用海洋平台实测资料,选择有代表性的天气过程,对模拟结果进行了对比检验,最终给出了渤海海流和水位多年一遇环境条件的空间分布,从而为渤海油气田开发设计提供了依据。     

VR环境下多学科专家协同勘探平台软件方案研究

 在已有虚拟现实(VR)硬件技术基础和软件开发技术基础上，本文针对现有的虚拟现实（VR）平台上的三维地震资料解释系统不能适应我国复杂地质构造解释的情况，提出了VR环境下多学科专家协同勘探平台的概念，初步建立了小型虚拟现实的硬件系统，并对平台的软件系统进行了重点研究。研制成功的VR环境下三维立体空间智能交互解释的软件能运用体绘制技术，通过透明化处理等手段直接寻找河道砂、三角洲等地质异常体；采用鼹鼠隧道技术和多种数据体的综合分析技术进行探井和生产井的仿真；可把频率数据体、相干数据体及反演数据体的解释成果在三维空间叠加在一起进行综合分析，以及把地震和井孔两类数据结合起来开展油藏描述等。有关此项目的其他配套研究正在实施中。     

海上油气勘探开发中的溢油遥感监测技术——以渤海湾海域为例

海上溢油事故直接影响海洋环境和国际关系。卫星遥感监测技术具有大范围、多时相、快速、准确等特点，已经成为发达国家重要的海上溢油监测手段之一。以2006年3月渤海湾海域溢油事故为例，利用欧洲空间局的环境卫星（Envisat）合成孔径雷达系统（ASAR）图像数据，圈定了污染油膜；根据其影像特征和分布运移状态将污染油膜分为4期；根据油膜的后向散射特性差异，判断油膜的源头和尾部，1至4期油膜具有共同的指向，据此确定了污染源的位置，准确地计算了2006年3月23日海面油膜的污染面积（约为400km^2）。此项工作表明，尽快建立海域环境监测和溢油应急遥感地理信息系统，是中国石油海上勘探的一项重要的技术保障手段。图4表2参12     

分层采油智能开关器控制系统开发与应用

分层采油是油田高含水阶段解决层间和平面矛盾、实现剩余油挖潜的重要手段，其核心工具智能开关器在井下高温高压环境下存在有效寿命短、动作不可靠等问题。采用单片机控制和低功耗模式，对智能开关器控制系统电源模块、电机驱动模块及压力监测模块的关键器件进行了优选和电路设计，开发了定时轮采、遥控调层及压力监听控制程序，实现了智能开关器的定时轮采控制和压力信号调层控制功能。选用VB6.0编程语言开发了一套上位人机界面，实现了通信、参数设置、数据回放等功能。室内试验和现场应用表明，在高温高压环境下，智能开关器定时轮采和遥控调层性能稳定可靠，有效寿命达到1年以上，满足了智能分层采油工艺的需要。     

南黄海海相油气地震勘探关键技术突破及应用

南黄海盆地发育厚度大、分布广的中生代—古生代海相地层,是油气勘探开发的重要对象,然而受地质条件复杂、地震采集环境恶劣等因素的影响,地震成像品质不佳的问题突出,制约了该区油气勘探的进程。为了破解上述技术难题,通过开展科研攻关,形成了南黄海盆地中生界—古生界地震资料采集、处理与综合解释等3项关键技术系列。研究结果表明：①通过立体地震资料采集、 广角反射地震信号提取、广角反射波成像处理、地震综合解释等技术以及海上试验应用,获得了该盆地中部隆起和北部坳陷海相下构造层的有效反射和成像,满足了地质科学研究和地震成像的要求;②取得了对南黄海盆地海相下构造层分布、构造特征等的一系列重要新认识,为该盆地海相地层油气资源潜力评价及勘探指明了方向;③在此基础上,提出了CSDP-2科学钻探井位,在海相中生界—古生界中钻遇厚度较大的烃源岩和多套储层油气显示,证实了该项技术的可靠性。结论认为,该项地震勘探关键技术可以为南黄海盆地海相地层的油气勘探提供技术支撑,应用前景广阔,并由此坚定了在该盆地进行海相油气勘探的信心。     

地质工程一体化在涪陵页岩气示范区立体勘探开发中的应用

四川盆地涪陵海相页岩气区具有不同于北美页岩气区的地质条件,很难直接采用北美大规模、高密度、连片化布井的开发模式.针对四川盆地涪陵页岩气田下部气层一次井网开发后剩余资源精细刻画难度大、剩余资源动用率低和提高老井最终技术可采储量(EUR)技术不完善等难题,提出了适用于涪陵海相页岩气立体开发特点的地质工程一体化思路.在页岩气...     

海底管道泄漏监测系统设计应用

国内铺设的数万公里海底管道缺乏实时在线泄漏监测,一旦海底管道出现泄漏,不仅会造成油气田的停产,而且还会造成海洋环境的污染,对生态环境带来长期无法估量的破坏。详细介绍了管道泄漏监测系统的方法、原理,阐述了管道泄漏监测系统适用范围,提出了海底管道泄漏监测的可行方案及适用条件,为后续海底管道监测系统设计提供借鉴。     

2022 年 3 期目录

随着人工智能技术的快速发展及其在油气领域的广泛应用，智能压裂技术取得较大的进展，包括裂缝参数及压裂参数智能优化、智能压裂流体及材料、智能压裂设备及工具、压裂风险智能预警系统、压裂参数实时优化智能控制和压裂裂缝智能监测技术等方面，但其智能化程度不一，没有形成一个完整的智能压裂技术体系。在分析智能压裂技术现状的基础上，指出了智能压裂的发展趋势，包括开展小数据样本的深度挖掘、建立基于三维甜点分布的地质工程一体化压裂智能决策平台、研制智能响应性压裂流体及材料、研制裂缝扩展四维智能监控模型并实现可视化、研制无人值守压裂设备及智能工具等，这对于形成完整统一的智能压裂技术体系，实现新一轮水力压裂技术的革新具有重要意义。      

海洋深水钻井力学与控制技术若干研究进展

深水钻井是深水条件下海洋油气工程关键环节之一。与近海浅水钻井不同，深水钻井必须面对更为复杂的海洋深水环境和作业条件，面临"下海、入地"的双重挑战，需要使用浮式钻井作业平台，采用特殊的深水管具系统（包括深水导管、送入管柱、钻井隔水管、套管柱等）、水下智能控制系统等，建立安全稳定的水下井口与钻井系统，具有高科技、高投入及高风险等基本特征。深水钻井管具是实施深水钻井工程不可或缺的基本工具，深水钻井管具系统在服役过程中受到海洋深水环境载荷和作业载荷的作用，表现出复杂的力学行为。通过主要介绍深水送入管柱、深水导管、深水钻井隔水管及深水水下井口等方面的研究进展，对深水钻井管具力学研究与工程实践具有参考价值。     

光纤地球物理技术的发展现状与展望

近年来,光纤传感技术已经应用于地面地震数据、海洋地震数据、井中地震数据和井-地联合地震数据的采集,推动了光纤传感技术在地球物理特别是地震数据采集领域的应用。对国内外应用于陆地、海洋和井中的光纤地震数据采集系统进行了简要介绍,重点关注了分布式光纤声波传感(DAS)技术在井中地震数据和井-地联合地震数据的采集、处理和综合解释中的应用。光纤传感技术是一项革命性的新技术,光纤因体积小、不带电、分布式、高密度、多参量、耐高温、高压、全段接收和低成本等特征,必将带来井下、海洋和陆地地球物理技术的一场革命。井中分布式光纤声波传感技术已广泛应用于井中VSP数据采集、水力压裂微地震监测和精准工程监测,可实现油气井全生命周期监测、管理和使用。分布式光纤传感技术在油气资源勘探开发领域的规模化推广应用,已经从井中延伸到陆地和海洋;从井下单分量测量拓展到井下和陆地三分量测量(螺旋形绕制的铠装光缆);从单井单参数测量发展到了多井多参数同步测量,调制解调仪器也从单通道单参数发展到了多通道多参数复合调制解调系统。光纤传感技术应用已经由地震勘探领域延伸至油气藏开发领域,围绕光纤应用的地球物理技术对地下结构的静态刻画和动...     

基于无线充电及通信技术的智能配注水系统分析

油田进入特高含水后期,注采关系复杂,需不断缩小测调周期以保证注水合格率,这就造成了测试工作量大量增加,注水技术急需向数据实时监测、注入量自动调配方向发展。开展了智能配注技术的研究,将井下参数采集模块、电路控制模块、流量控制阀集成在智能配注器内并长期置于井下,结合无线充电技术、无线通信技术及自动调整算法,形成了包括智能配注器、智能测控充电一体仪及地面通信控制主机的智能配注工艺及配套装置。室内及现场试验表明,无线充电及通信技术可靠,智能配注器对井下生产参数进行实时监测,并根据设定值进行自动调整。利用智能配注技术对地层参数的实时动态监控,通过对控制数据的分析与挖掘,可为油田精细开发方案的制定及调整提供数据支撑,为油田“数字化、智能化”建设提供技术支持。