中国海洋平台
  • 主管单位:中国船舶集团有限公司
  • 主办单位:中国船舶集团有限公司第十一研究所
  • 发行周期:双月刊
  • 快捷分类:石油、天然气类
  • 国际刊号:1001-4500
  • 国内刊号:31-1546
  • 创刊时间:1986年
  • 邮发代号:4-917
  • 出版地区:上海
  • 期刊开本:大16开
  • 出版单位:《中国海洋平台》编辑部
  • 发行单位:《中国海洋平台》编辑部
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    • 渤海边际油田远程遥控无人注水工艺设计与实践

      桑军,马金喜,邹昌明,李翔云,郝铭

      2021(01):89-94, DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.01.20200616

      摘要:

      为提高远距离依托注水开发的边际油田经济效益,降低开发门槛,提出远程遥控无人就地注水开发方案。在远程注水方案的基础上,利用平台设置水源井提供注水水源,并设置水源井水处理设施和注水处理设施,通过自动化升级和可靠的远程监控实现就地无人注水,进而简化工艺流程,便于无人常态化操作,日常人员登平台频率可达7~10 d。不必敷设长距离海管远程注水,大幅降低投资、提高效益。以某项目为例,采用无人注水开发模式,在渤海实现无人平台就地注水。与常规无人平台远程高压注水开发方案相比,节省一条16.1 km高压注水海管和依托平台改造费用,提高油田整体开发收益,也为渤海边际油田开发提供新模式。

    • 大型FPSO干拖和湿拖方案对比

      于常宝,朱为全,申辉,杨洪所

      2021(01):64-69, DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.01.20200611

      摘要:

      以某大型浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)为例,对湿拖和干拖两种方案中的关键考量点进行对比分析,干拖分析主要包括总纵强度,绑扎分析和稳性分析,湿拖分析主要包括总纵强度分析,稳性分析和拖船选择。初步分析结果表明这两种拖航方案在技术上均是可行的,后期最终拖航方案的确定还需考虑其他因素,比如项目工期、拖航费用、保险费用、风险分析等。

    • 半潜式起重拆解平台快速排载特性仿真

      张绍书,高海波,林治国,张胜飞,陈伶翔

      2021(01):42-46, DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.01.20200607

      摘要:

      针对半潜式起重拆解平台快速排载系统的排载方式,提出压力聚集排载法和压力平衡排载法两种方案,建立快速排载系统的数学模型,在SimuWorks仿真环境中搭建仿真模型,对双机起吊0~4 200 t起重工况进行仿真试验。分析两种排载方式下立柱排载舱内空气压力、液位和海水流量的变化情况,比较两种排载方式的优劣。结果表明:在排载时间相近的情况下压力平衡排载法比压力聚集排载法安全性更高。

    • 导管架平台上部组块双船拆除

      李健行,李欣,付振秋,孙浩,Andy Wang

      2021(01):34-41, DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.01.20200606

      摘要:

      为研究复杂海域环境中海洋平台双船拆除方法的安全性与可操作性,采用水动力数值计算与水池模型试验相结合的研究方法进行研究。将双船水动力耦合计算与水池模型试验进行对比,在相对理想海况下,结合与实际工况接近的规则波作用,进行驳船水动力性能变化与运动响应的幅值分析。在受力分析方面,对甲板耦合装置进行改良设计,对比试验数据与数值计算数据,得到受力在合理范围内的结论。研究内容可为实际施工的合理性提出一定的指导性意见。

    • 改进的直叶片垂直轴风机气动特性及参数影响

      刘利琴,吕鑫鑫,安笛,郭颖,陈迪郁

      2021(01):26-33, DOI: 10.12226/j.issn.1001-4500.2021.01.20200605

      摘要:

      对现有的直叶片垂直轴风机叶片进行改进,提出新型螺旋型垂直轴风机,基于计算流体动力学方法研究风机的气动载荷特性,进行参数影响分析。建立风机三维气动载荷计算模型,验证模型的可靠性。计算分析新型螺旋型风机的气动载荷特性,分析扭曲角、叶尖速比、弦长和桨距角等参数对螺旋型风机气动特性的影响,确定最佳风机结构参数。研究表明,与直叶片风机相比,螺旋型风机有效减小瞬时转矩系数的波动性,并提高功率系数。该研究为螺旋型风机叶片结构参数的选择提供了理论指导。

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    • 南海首个旧单点海上拆除吊装方案设计

      刘建峰, 王彦多, 张胜强, 杜颖

      2020(01), DOI:

      摘要:

      根据涠洲10-3单点的结构特点,提出了对其应采用整体拆除的拆除思路。针对该单点整体吊装需求,借鉴钢桩吊装方案创新性地设计了吊桩器吊装方案,借鉴隔水套管吊装方案创新性地设计了套筒镗孔吊装方案,此外还分别开展了调平吊耳吊装方案、盲板吊装方案和吊耳吊装方案这3种吊装方案设计。通过对上述5种吊装方案的技术可行性分析,在综合考虑项目多方面因素后,涠洲10-3单点拆除项目最终选用了吊耳吊装方案。在吊耳吊装方案应用实例中,分析了吊点板式吊耳安装在套筒外侧的原因,论述了所选用的吊点板式吊耳结构形式和其采用环形筋板的优点,并通过对该单点整体吊装强度的有限元分析,证明了选用吊耳吊装方案设计是可行的。

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    • 自升式平台多功能上层建筑与基座对接标准接口设计

      于雯, 王艳, 张佳佳, 赵峰

      2020(01), DOI:

      摘要:

      基于SEASM水动力分析软件和有限元建模技术,针对不同水域工况条件和不同模块的装载工况,提出了一种新型的自升式平台多功能上层建筑与基座对接标准接口。重点解决不同模块与平台基座对接时精确差、效率低、强度不足和接口不吻合等问题,对所涉及的接口受力情况进行评估和强度分析,对新型平台的开发和投入使用具有实际意义。

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    • 极端冰荷载作用下自复位导管架海洋平台有限元分析

      张三

      2020(01), DOI:

      摘要:

      以渤海辽东湾JZ20-2导管架式海洋平台为模型,提出海洋平台体外加设预应力拉索的减振措施。利用有限元软件ABAQUS对海洋平台进行极端冰激荷载下的动力时程分析,对比分析了海洋平台在不同冰荷载以及预应力大小下的位移与加速度反应,数据分析表明,预应力的大小是影响海洋平台抗振性能最主要因素,预应力拉索可以较好地控制不同工况下海洋平台的动力响应,具有良好的减振效果与自复位性能。

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    • 海上油气田生产设施弃置技术现状及展望

      程涛, 朱梦影, 郝铭, 李少芳, 王文光

      2020(01), DOI:

      摘要:

      随着我国海洋石油勘探开发的不断深入,越来越多的海上油气田即将达到其寿命年限,弃置需求将越来越大,油气田弃置涉及众多领域,急需开展相关探索研究。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,介绍了设施弃置的方式和弃置工作的主要内容,阐述了油气井、上部组块、导管架、海管以及海缆在弃置过程中使用的方法、技术及影响,总结出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,具有很好的工程实践指导和借鉴意义。

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    • 水下软管系统运动响应实验研究

      吴夏

      2020(01), DOI:

      摘要:

      为了对海上粘接式输油软管设计进行适用性研究,从而掌握CALM单点Lazy-wave和Steep-wave构型的水下软管系统适用的水深和环境条件,故在海洋工程水池中分别对两种构型的软管进行了运动响应实验研究。实验中模拟了静水与规则波环境条件,并对软管顶端进行强迫振荡,观察Lazy-wave和Steep-wave两种构型的水下软管系统的运动响应。实验结果表明,对于静水海况和规则波海况,两种构型的软管在顶端运动为周期运动时,各方向的动态应变呈周期性变化且皆有高频成分;规则波海况下二阶模态的振动幅值相比于静水的均有所增加;此外,Steep-wave构型比Lazy-wave构型更容易激发高阶模态。

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    • 火炬泄放对半潜平台总体布置方案影响研究

      梅华东, 张振友, 李豫, 李艳华, 陈静

      2020(01), DOI:

      摘要:

      陵水17-2半潜平台火炬泄放量大,生产过程中的伴生气在燃烧过程中会产生热辐射、高温及噪音,这些指标过高对人员操作及平台设施都有危害,如何进行设施的合理布置,平衡各个设施的不利影响尤为关键。本文以陵水17-2深水半潜平台总体布置中火炬泄放产生的热辐射、高温及噪音为主要研究对象,综合评估这些参数对半潜平台总体布置的影响,并给出应对缓解措施。

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    • 海上钻井平台关键设备智能维修系统设计与开发

      邹付兵, 于昊天, 张凤丽, 王金江

      2019(4):93, DOI:

      摘要:

      当前,国内外海洋石油钻井平台针对关键设备的维护一般采用计划维修加临时抢修的模式,对于故障征兆的敏感程度较低,而因突发故障导致的紧急停产往往会带来巨大的经济损失,因此,亟需探索一套能够满足平台实际需求的维修管理模式。本文通过讨论预防性维修的弊端以及状态维修理念现存的不足,引入智能维修的概念,在设备实时在线监测基础上,首次研发以功能业务为主线、多源数据为驱动的海洋平台关键设备智能维修系统,依据故障诊断预警理论,评估平台设备状态并提供合理维修建议。目前,该系统已成功用于辅助平台维修人员开展对顶驱、主机和推进器等设备的维护维修工作,应用结果表明,该系统报警准确率和诊断准确率分别达到97.51%和90%,有效降低了维修成本,提高了维护效率和质量。

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    • 海洋油气生产平台的上部模块智能制造工艺流程

      闫孟娇

      2019(4):87-92, DOI:

      摘要:

      为了提升海洋油气生产平台的上部模块的制造质量,分析了海洋油气生产平台的上部模块传统建造工艺流程,提出了海洋油气生产平台的上部模块建造的智能制造需求,讨论了海洋油气生产平台的上部模块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,并在国内某海工企业实施应用。该文可为海洋油气生产平台的上部模块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,助力提升我国海工企业的制造能力和制造水平。

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    • 基于可燃冰开发的深吃水半潜平台水动力性能分析

      赵战华, 范亚丽, 匡晓峰

      2019(4):78-86, DOI:

      摘要:

      相比传统浅吃水半潜平台,深吃水半潜平台具有更好的运动稳性,更适应于深海可燃冰开发。本文以应用于1500米作业水深的深吃水半潜平台为研究对象,通过水池模型试验对水动力性能进行深入研究,并且与某典型浅吃水半潜式海洋平台进行对比。结果表明,深吃水半潜式平台摇摆和垂荡固有周期显著小于传统浅吃水平台,波频范围内前者运动响应大幅减小,作业海况下最大摇摆运动1.54°,最大水平运动13.12m,具有优良的运动性能,能够满足深海可燃冰开发的工程需求。

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    • 海洋柔性管缆防弯器连接结构的几何参数分析

      石鸿毅

      2019(4):72-77, DOI:

      摘要:

      为实现对海洋柔性管缆防弯器连接结构几何参数科学合理的设计,建立数值模型,运用正交试验法对连接结构进行分析。运用ABAQUS软件,建立包含连接结构的防弯器-海缆耦合数值模型,并设计等比例试验验证模型。通过设计正交试验,改变连接结构的5个几何参数,建立并计算16个数值模型,得到5个几何参数对防弯器性能指标影响的主次顺序以及优设计区间。结果表明:该耦合数值模型以及分析方法可为防弯器连接结构的设计提供有效指导;内套长度与圆柱外径对防弯器性能指标影响最大,应重点分析。

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    • 深海大兆瓦级浮式海上风电结构 强度分析

      金超, 王炜

      2019(4):65-71, DOI:

      摘要:

      针对深海大兆瓦级浮式海上风电结构设计分析中的关键问题进行研究。浮式风电支撑结构采用美国国家可再生能源实验室(NREL)的OC3Spar平台为基准模型。分别选用5MW、6.7MW和8MW风机,采用比例因子设计法提出了对应浮式支撑结构设计方案。考虑风荷载与波浪荷载联合作用,进行了操作工况及极限工况下浮式支撑结构水动力分析以及强度分析,分别得到了支撑结构幅值响应算子以及结构关键节点应力响应随风机功率变化规律。提出了大兆瓦浮式风电结构应力消减方案,经过验证,改进后结构应力显著降低。

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    • 海洋无修井机平台修井技术

      杨化东

      2019(4):59-64, DOI:

      摘要:

      我国海洋油气资源开发主要依靠海洋平台,近些年无修井机平台的修井难题逐渐暴露,受修井机具制约,低效井、长停井制约油田增产上产。通过对目前我国海洋油气田无修井机平台修井方式的调研,将已经应用成熟的修井机搬迁技术、液压修井机技术、连续油管修井技术及投捞电泵技术进行综述,论证了各项技术所适用的条件,并对技术局限性进行了分析。根据我国国内海洋油田的开发情况,制约无钻修井平台修井瓶颈在于提高作业时效和降低作业费用。通过对国内海洋油气田开发趋势的分析,未来无钻修机平台修井技术将有较大进步。通过对无钻修机平台修井技术的思考展望,整理了海洋无钻修机平台修井的思路,为海洋平台开发和无钻修机平台修井提供了参考。

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    • FPSO典型舱段极限强度研究

      冯湖川

      2019(4):53-58, DOI:

      摘要:

      针对FPSO主船体货舱区域结构采用ABAQUS准静态分析法,考虑材料非线性因素以及船舶工作海域实际海况,建立3档强框模型并对其在垂向弯矩、30°艏斜浪作用下的极限承载能力进行研究。采用整船波浪直接计算得到的弯矩RAO比值确定联合载荷中垂向与水平载荷加载关系。研究表明在垂向载荷作用时结构抵抗中拱弯矩的能力更强;引入水平载荷后会导致结构抵抗垂向外载荷能力的降低且对中垂极强弯矩的影响更大,极限弯矩发生时相应结构一般发生大面积的屈曲破坏;水平极限弯矩总是先于垂向极限弯矩出现,舭部结构的存在有效传导了中拱与水平弯矩联合载荷。

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    • 半浸没圆柱拖曳力系数水池实验研究

      李庆, 吴夏, 倪自强, 魏汉迪, 田新亮, 李秀峰, 李琰

      2019(4):45-52, DOI:

      摘要:

      为了对海上粘接式输油管设计进行适用性研究,得到其在不同来流速度不同浸水深度的拖曳力系数,故在拖曳水池中对不同浸水深度的圆柱进行了水动力特性的实验研究。实验中使用3种不同直径的圆柱刚性体模拟输油管,拖车分别以5种不同的拖曳速度,针对5种不同的浸水深度,测量圆柱所受到的水动力,雷诺数的变化范围为4.6×104~7×105。实验结果表明,不同浸水深度的拖曳力系数存在较大的差异。对于同一种圆柱,在雷诺数一定的情况下,圆柱的拖曳力系数随着水深在逐渐增加。此外实验中还观察到“阻力危机”现象,这与流场的雷诺数有关,并针对该现象进行了分析。实验中得出的拖曳力系数结果,对实际的海油工程具有一定的指导意义。

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    • 海底光电复合缆受坠物撞击的损伤分析

      李英, 王坤

      2019(4):37-44, DOI:

      摘要:

      针对海底电缆受坠物撞击后的安全性问题,基于CEL方法模拟了坠物撞击海底光电复合缆的动态过程,对比分析了刚性底质和非刚性底质下海底电缆铠装层及电缆芯的损伤情况,分析了坠物大小、速度、质量和撞击角度对海底光电复合缆的损伤影响。结果表明,刚性底质下海底电缆受到的损伤程度明显高于非刚性底质;铠装层是海底光电复合缆的主要承力构件,铠装层的损伤变形可推断出电缆芯的损伤变形;海底光电复合缆受坠物撞击的损伤程度随撞击速度和坠物质量的增大而增大;对于正方体坠物,当其撞击角度小于60°时,海底光电复合缆受坠物撞击的损伤程度随撞击角度的增大而增大。

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    • 渤海边际储量勘探开发经济评价体系及计算模型建立

      尚洁, 李少芳, 陈强, 姜云飞, 王冰月

      2019(4):30-36, DOI:

      摘要:

      在国家对国内产量需求不断加大与渤海整装大型油田不断减小的形势下,边际油田的开发将成为重点。基于渤海已开发的边际油田,对上游各专业界面数据进行梳理和总结,考虑油藏类型、钻探深度、依托距离等因素,形成关键数据指标,进而建立快速经济评价体系及计算模型,最终得出多因素变动下油田经济效益和储量开发界限。以渤中某边际油田为例,计算模型与常规评价值相比,各项关键参数平均差异率低于10%,验证了模型的可靠性,可满足勘探目标评价、储量目标评价以及前期研究的快速评价等阶段的需求,为渤海边际油田开发快速决策提供定量化的经济性支撑。

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    • 基于ABAQUS的合成纤维缆动刚度特性分析

      张若瑜, 范子逸, 陈六合, 赵同岩

      2019(4):24-29, DOI:

      摘要:

      基于ABAQUS的AQUA模块,分析了外激励作用下合成纤维缆的动力特性。使用ABAQUS中UMAT子程序模拟了缆索的动刚度特性。以水深为1500m的深水绷紧式系泊系统为研究对象,首先分别对其进行静刚度和动刚度计算,比较了两种情况下缆索张力的变化;传统动刚度认整根缆的张力与刚度相同,分别以缆首端和尾端为研究对象,比较其动张力与动刚度的区别,说明了传统算法计算时存在误差;接着分析了自重对缆索张力和动刚度的影响;分析了海流力对缆索张力和动刚度的影响;最后,分析了外激励幅值和频率变化对缆索张力和动刚度的影响。

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    • 浮子获能评价指标研究与参数优化

      王凯峰, 张保成, 苗雨, 邓子伟

      2019(4):20-23, DOI:

      摘要:

      摘 要:对于振荡浮子式波浪能俘获装置,通常以最大俘获功率、共振频率以及俘获带宽为指标评估浮子的获能能力,然而这三个指标难以同时达到最优,且由于其中不包含海况信息,无法反映不同海况条件下浮子的适用性。本文结合有义速度的定义及最优阻尼理论,推导出一种新的浮子获能能力评价指标,该指标包含浮子的水动力学响应和海浪的波谱信息,可以同时表征浮子的能量俘获性能及海况的能量分布特性,可以更全面地反映特定海域下浮子的获能性能。为验证该评价指标的实用性,文中以新的评价指标作为目标函数,开展浮子结构优化设计。结果表明,以新指标为目标函数进行的浮子结构优化设计,可以提高特定海域浮子的获能能力,并可以简化浮子参数优化的过程。

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    • 海上风电大直径植入型嵌岩单桩关键技术

      朱嵘华

      2019(4):14-19, DOI:

      摘要:

      欧洲已经建设的海上风电场,桩基进入的岩层主要以砂岩和砾岩为主,岩石的单轴抗压强度也较低,而中国国内部分近海海域的地质存在着埋藏较浅,且岩石硬度非常高的基岩,部分弱风化岩层的强度可以达到130MPa以上。海上风电大直径植入型嵌岩单桩基础方案作为一种新型的基础创新方案非常适合中国的基岩地质条件。针对软土覆盖层浅,基岩强度大的“植入型”单桩基础嵌岩方案,建立了“桩-基岩-灌浆料”模型,对植入型嵌岩单桩基础进行了受力分析,分析结果表明单桩最大应力与灌浆料最大应力均满足极端情况下的风电基础设计要求,同时介绍了钢管桩与岩孔间填充材料的选择、灌浆施工工艺,以及海上风电大直径嵌岩单桩风险点及解决措施,对海上风电大直径嵌岩单桩的设计开发具有一定的启发作用。

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    • 海洋双金属复合管的冲击载荷响应

      李英, 颜星晗

      2019(4):6-13, DOI:

      摘要:

      海洋双金属复合管是一种价格低廉、有着优良耐腐蚀性的钢管。针对锚击等第三方威胁对双金属复合管外部冲击问题,通过数值模拟仿真研究了承受外部冲击载荷后的双金属复合管的结构响应,分析了不同落锚速度、冲击方向、管道运行状况、运行压力、锚质量对双金属复合管性能的影响。结果表明,管道凹陷损伤随落锚速度和锚质量的增加而增加,基衬分离程度随冲击方向呈现出不同的响应;垂直于管道轴线方向的冲击会造成最严重的损伤,但基衬分离程度最小;管道内压越大,管道的凹陷损伤越小,基衬分离程度越小。空管状况下管道受到的损伤最大,基衬分离程度最大。

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