2021(04):1-8. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.04.20210401
摘要:以船体梁腹板开孔为研究对象,考虑船体复杂受力工况,基于含满意度权重因子的折中规划法,对传统双向渐进结构优化(Bidirectional Evolutionary Structural Optimization,BESO)算法进行改进,将体积减轻比作为优化目标,孔边应力作为约束,提出一种适用于船体结构孔型的优化方法。在此基础上,基于ANSYS软件,通过二次开发编写改进BESO算法优化程序,对船体梁腹板的腰圆开孔进行优化设计,得到应力分布均匀且减重明显的开孔型式。优化结果表明,在满足结构强度的条件下,船体梁腹板减重30.01%,达到轻量化的目的。研究成果可为船舶结构设计优化提供参考。
2021(04):9-14. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.04.20210402
摘要:以某浮式生产储卸油装置( Floating Production Storage and Offloading,FPSO)为对象进行上部模块油气泄漏扩散风险后果分析,探究其风险成因及危害程度。根据FPSO系统结构特点,采用模糊综合评价法与格雷厄姆(LEC)评价法等技术手段,针对FPSO上部模块设备进行油气泄漏扩散风险辨识,确定可能产生风险的设备。应用Fluent软件进行风险设备在恒定和变化泄漏质量速率、不同风向及风速条件下气体扩散后果模拟分析,总结气体扩散对设备气体泄漏后果的影响程度,并对降低上部模块油气泄漏风险提出建议,以供上部模块设备布置安装时参考。
2021(04):15-21. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.04.20210403
摘要:为解决现有套管损坏(简称“套损”)检测手段存在的精度低、无法评价套管居中度、应用效果欠佳等技术难题,满足渤海油田套损井检测需求,基于脉冲回波和挠曲波成像技术研制超声兰姆波成像测井仪,并建立套损检测和套管居中度分析模型。利用垂直入射探头记录的套管表面反射波及后续共振波进行套损检测与评价,通过直达兰姆波和二界面回波在不同介质中的传播速率差异计算环空水泥环厚度,从而实现套管居中度的分析。超声兰姆波成像测井仪成功应用于曹妃甸油田X井套损检测,为该井的复杂情况处理措施提供了决策依据,成功指导该井的作业。应用表明,超声兰姆波成像测井仪套损检测精度高,可有效满足渤海油田套损检测需求。该仪器还可用于套管环空介质检测、低密度水泥环固井质量评价,可为油田射孔、弃井作业、套管处理等作业方案提供决策依据,推广应用前景广阔。
2021(04):22-28. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.04.20210404
摘要:引入数值优化分析方法,基于优化软件Noesis-Optimus搭建适用于工程结构设计优化工作流,开发相应的软件接口和分析代码,形成完整设计分析方法。分析优化采用机器学习策略,对输入参数、约束条件和优化目标进行相关性分析,对结构强度、疲劳寿命和区域结构重量分别进行单目标和多目标方案优化。通过千组样本的分析,得到多组优化方案和帕累托前沿,可供工程设计备选。研究取得从定性手动试算优化到定量自动迭代优化的技术突破,在得到优选方案的同时,掌握相关设计参数对优化目标的影响趋势并累积大量备选方案。
2021(04):29-35. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.04.20210405
摘要:虚拟现实仿真系统平台架构的功能模块庞杂性问题给系统平台设计提出了更高的要求,其拓展性与移植性、实时性与互操作性、人机交互性等性能要求是亟需解决的问题。以船舶水下工程作业实例为设计基础,基于高层体系架构(High-Level Architecture,HLA)提出一种面向多客体的虚拟现实仿真平台构建优化方案。根据水下作业流程,进行全生命周期概念设计。分析并明确系统功能与设计原则。基于HLA技术框架,以虚拟现实技术作为功能导向,对仿真系统进行模块划分,并给出联邦架构。通过实践,验证其优化性能。结果表明,虚拟现实仿真平台具有良好的拓展性、实时性、互操作性和人机交互性等。另外,中间层和多层技术的应用大幅提高了系统架构设计的灵活性与简明性。
2021(04):36-40. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.04.20210406
摘要:针对海上油气田开发中遇到的高含水问题,分析国外典型油气田采取的解决方案。研究采用水下分离器方案开发海上气田尤其是深水气田的可行性和优势。针对南海某深水气田高含水的特点,研究不同水下生产流体外输方案和不同水下分离器布置方案的影响,从而确定最优化的水下分离器使用方案。对水下分离器的设计进行研究。总结高含水气田采用水下分离器方案需要考虑的问题。对水下分离器设计的研究有助于我国自主掌握水下分离器的设计技术,打破国外垄断。
2021(04):41-45. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.04.20210407
摘要:介绍井场调查高分辨率数字地震探测技术、海上静力触探试验(Cone Penetration Testing,CPT)技术和海底声呐扫描技术,采用先进技术识别自升式钻井平台插桩就位风险,并制定安全就位措施,对海上就位作业具有较好的指导意义。以PL15-2和BZ25-1等油田为应用实例,解决钻井平台的就位难题,顺利实施勘探计划,具有广阔的推广应用前景。
2021(04):46-50. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.04.20210408
摘要:为解决海上风电单桩基础施工过程中面对的冲刷问题,比较多种防冲刷方案,确认固化土方案为更好的修复方案,并将其应用于江苏某海上风电项目,获得了良好的效果。
2021(04):51-56. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.04.20210409
摘要:针对深水浮式生产平台,以半潜式生产平台(Semi-Submersible Floating Production System,Semi-FPS)的设计标准为重点,全面梳理国际标准化组织(ISO)、美国石油协会(API)、挪威石油标准化组织(NORSOK)的标准体系,以及外国船级社等先进标准。结合我国深水浮式生产平台技术发展现状和工程经验,对比研究国家和行业标准。对标准体系中存在的问题进行总结和分析,提出深水浮式生产平台标准体系建设的建议。
2021(04):57-62. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.04.20210410
摘要:介绍海底管道主要伴热技术特点,给出主要伴热技术成熟度评估矩阵,梳理伴热方式选择流程,并结合某稠油油田工程实际提出具体解决方案,为今后海上稠油输送提供设计选型参考。
2021(04):63-66. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.04.20210411
摘要:以前期研究一体化为基础,通过借鉴微服务思维,在渤海油田前期研究项目中进行实践,辅以多层次技术队伍培养、信息共享一体化,在边际油田L实现前期研究一体化微服务模式应用,且前期研究方案具有开发效益。实践证明,该模式可大幅加快油田投产时间,未来在前期研究中可广泛应用,对保障渤海油田的产量目标和能源储备具有重要意义。
2021(04):67-71. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.04.20210412
摘要:为解决标准化平台结构对于多种载荷的适应性问题,较为全面地总结国际项目经验,分析渤海在役平台基础数据,提出一种采用面压加载来等效替代不确定载荷的设计方法,着重介绍典型平台的面压加载,确定可用于渤海标准化平台结构的面压取值,并采用SACS软件校验面压加载方法对于典型平台的适用性,得到有意义的结果。该设计方法的提出推动了标准化结构设计进程。
2021(04):72-76. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.04.20210413
摘要:介绍不同船级社的海洋工程结构设计规范对高温状态下钢材力学性能折减的规定。对管道热应力与轴向约束刚度关系进行分析,给出高温管道及其支撑结构设计的优化方法。对某浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)横舱壁结构骨材变形原因进行分析,建议在高温液舱结构设计中适当考虑热应力对结构设计的影响。阐述高温对钢结构防腐涂层和牺牲阳极防腐效果的削弱,指出海洋工程结构防腐设计也需合理评估高温的影响。
2021(04):77-81. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.04.20210414
摘要:基于超深水半潜式钻井平台的典型特征,提出双井口作业系统总体规划方法,重点针对大钩载荷、立根盒载荷、井架及起升系统型式、隔水管存放方式、防喷器组存储方式和处理系统型式等几个关键点开展分析,确定系统主要载荷和技术参数,规划钻台、月池、堆场等区域布置,形成一套适用于目标平台的双井口作业系统总体设计方案。形成的方案可作为超深水半潜式钻井平台开发的设计基础。
2021(04):82-84. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.04.20210415
摘要:为提高南海某油田收益、减少资源浪费和环境污染,为浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)配备大型液化石油气(Liquefied Petroleum Gas,LPG)回收工艺系统,该系统由国内自主设计、建造、安装、维护。阐述如何通过建造技术及管理创新,提升建造工艺和项目管理,发展和深化一体化建造,实现节约施工场地空间、加快施工进程、加快施工辅助工具周转、节约建造人工时投入,进而达到项目降本增效的目标,为后续类似项目提供技术参考。
2021(04):85-88. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.04.20210416
摘要:对比解读国内外权威海上直升机甲板规范,对比各规范对直升机甲板防滑、安全网等设备设施的不同要求,剖析真实案例,为海上设备设施的建造或改造提供合理的支持。
2021(04):89-92. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.04.20210417
摘要:为解决海洋工程项目中压力容器封头二次曲面和小尺寸管线的绝热材料加工困难且效率低下的问题,研究压力容器封头的加工标准和曲面成型过程,提出几种曲面加工方案,解决压力容器封头绝热材料的加工问题;通过改进机械设备的传动原理,提出小尺寸管线硬质绝热材料的解决方案,改善小尺寸管线绝热材料加工效率和质量问题。
2021(04):93-96. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.04.20210418
摘要:为提升海洋油气生产平台上部模块的制造质量,分析海洋油气生产平台上部模块的传统建造工艺流程,提出其智能制造需求,并讨论智能制造中钢材堆放、钢板和型钢切割、甲板片建造的生产工艺流程,并实施应用于国内某海工企业。研究内容可为海洋油气生产平台上部模块的智能制造提供工艺技术基础,为海工企业开展智能制造提供参考,助力提升我国其他海工企业的制造能力和制造水平。
2021(04):97-100. DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.04.20210419
摘要:介绍跨航道海底管道大深度预挖沟地质条件调查,包括海底地形调查和地质钻孔调查,船舶选型,包括船舶舱容的选择和耙头的选择,以及施工工艺选择和验收标准等工作。针对采用分层施工法的某个具体工程实例,介绍整体施工流程,重点总结提高施工效率和保证施工质量的方法以及对于存在挖掘难度的区域的处理方法。研究内容可为其他类似工程项目,尤其是采用分层施工法的跨航道海底管道大深度预挖沟项目提供一定的参考。