摘要：近几年,我国深部煤层气开发取得重大突破,初期产量平均可达万方每天,但产量递减较快,排采制度有待优化。为保障深部煤层气长期稳定生产,提高最终可采储量,亟需开展合理排采制度优化设计研究。本研究以鄂尔多斯盆地东缘神府区块深部煤层气藏为例,根据区块19口井的历史拟合与预测结果,确定了深部煤层气井产能评价指标,分析各参数与产能评价指标之间的相关性,给出产能高、中、低三类井的识别图版;提出多目标排采制度优化设计方法,制定神府区块高、中、低产井的合理排采制度模板,并将三类井排采制度模板应用于新井。研究表明:第二年平均日产气量包含了气井短期和较长一段时间内产能的变化,可作为深部煤层气井产能评价指标。煤储层厚度、煤储层温度、原始煤储层压力、临界解吸压力、Langmuir压力、煤储层渗透率、供给半径、裂缝半长、煤粉伤害临界流速9个参数与第二年平均日产气量呈正相关关系,而孔隙压缩系数、裂缝应力敏感系数和煤粉渗透率伤害率3个参数与第二年平均日产气量呈负相关关系。根据临界解吸压力与渗透率参数交汇图可有效判别高、中、低产井;高、中、低产井分别具有各自的最优排采制度,排采速度不是越快越好,尤其低产井受煤粉影响十分显著,建议缓慢排采。研究成果可为神府区块深部煤层气新井井位优选、排采制度制定提供依据,为深部煤层气长期稳定高效开发奠定基础。

摘要：导管架平台桩基础的控制荷载主要为风荷载、波浪荷载、地震荷载等水平荷载,为研究水平荷载下导管架平台桩基础的承载特性,采用非线性有限元分析方法对水平荷载下桩-土之间的相互作用进行研究,提出了有效模拟桩基水平承载特性的有限元模型,分析了模型桩的刚度、直径、土质参数中水平土压力系数、剪胀角对桩基承载特性的影响及水平荷载下群桩承载特性,并将有限元计算结果与API规范及模型试验结果进行对比。研究结果表明,非线性有限元分析方法分析水平荷载下桩-土相互作用是可行的,计算结果可为导管架平台的桩基设计提供参考。

摘要：根据海底管道铺设环境的实际情况,建立了海底管道简单弯管的力学模型,并用地震最大加速度法求得包含1个动力安全系数的工程设计计算公式。用加速度时程曲线法对弯管的动力学方程进行了数值计算,同时使用有限元软件验证了数值计算结果,为动力安全系数的选择提供了依据。

摘要：深水连接器是连接海底管道的重要工具,而锁紧机构是连接器的重要组成部分,我国深水锁紧技术还处于空白阶段。通过对设计过程中的难点进行分析和总结,形成了锁紧机构的设计方案,并对关键技术和难点做了归纳和总结。连接器锁紧机构可以在1500m水深、油气压力为5000psi条件下实现对6英寸管道锁紧和解锁的功能。通过ADAMS和Abaqus对其进行了运动学仿真和复杂工况下的强度分析,得出锁紧机构的所能承受的最大弯矩、扭矩和拉压力,并通过运动学仿真验证了锁紧和解锁过程中无阻滞现象,进一步验证设计的合理性,为其液压系统设计及样机的研制提供了理论依据。

摘要：桩基稳性对自升式钻井平台作业安全影响很大。国内针对桩基稳性的研究较少,更缺乏相应的试验装置。为此,设计了新型多功能桩基试验系统。该系统可以开展自升式钻井平台插桩、拔桩和穿刺等常见的桩基稳性试验研究,为自升式钻井平台在作业区域插桩深度、拔桩阻力的准确预测以及穿刺机理的深入研究提供了一个良好的试验平台;加装冲桩系统后,还可以开展自升式钻井平台拔桩时的冲桩效果分析和采用冲桩的方式主动穿透硬地层机理研究,扩展了试验系统的功能;能方便、快速地模拟自升式钻井平台作业过程中桩基与海土的相互作用,从而为自升式钻井平台能否到某区域特别是陌生区域作业的快速决策提供有力的技术支持。

摘要：水下闸板阀ROV接口多为移动式,其传动机构结构较复杂,不易制造。为此,设计了一种新型闸板阀ROV传动机构。该机构解决了深水恶劣条件下难以密封、难以承载较大开启力等设计难题,提出了新型ROV传动机构设计方法,并结合设计实例对其关键部件螺杆进行设计计算。通过对ROV传动机构整体的运动学和动力学仿真结果分析,进一步验证了设计的合理性和可行性。ROV传动机构的设计和分析方法为深水阀门的设计及样机研制奠定了理论基础。

摘要：设计一种适用于1500 m水深，油气压力为34.5 MPa的304.8 mm管道的连接器锁紧机构的透镜式密封件。该密封件由透镜密封和O型圈密封双重密封组成，具有良好的对中性，可降低毂座法兰的预紧所需的轴向预紧力（减小毂座法兰的尺寸），具有一定的温度补偿能力，适应U级温度（-18～121℃）的工作环境。利用双重密封之间的间隙，设计密封性能测试方案。建立密封件实际模型并对其进行有限元分析，评估密封效果，验证双重密封的合理性和可行性，为样机设计提供理论依据。

摘要：深水油气水下井口系统作为作业的安全屏障,长期承受由环境载荷引起的周期性疲劳载荷而产生疲劳,一旦井口发生疲劳失效将导致井喷等重大事故。通过系统总结水下井口系统疲劳损伤影响因素,定性、定量分析各种因素对水下井口疲劳损伤影响,初步探究水下井口疲劳损伤诱因的影响机理。影响水下井口系统疲劳损伤因素可分水下井口系统承受外部载荷和自身疲劳抗力,前者包括环境载荷、土壤载荷、作业环境和装备等因素,主要通过改变传递到井口系统动载荷和导管、套管承受弯矩载荷改变井口疲劳损伤;后者包括井口类型选择、井口设计和导管、套管选择等因素,主要通过改变导管、套管载荷分配和承受弯矩载荷能力以及井口系统承受动载荷能力对井口疲劳损伤产生影响。其中,环境载荷、防喷器尺寸重量、井口类型以及焊接质量和位置等是影响井口疲劳损伤的关键因素。

摘要：自主设计了一种采用锥面密封与O型圈结合的锁紧机构密封件,该金属密封与非金属密封结合的双重密封设计方案具有可靠性高、温度补偿能力好、自紧效果好、所需预紧轴向力小等优点,同时考虑了安装之后的密封测试问题并提出了设计方案;根据锁紧机构的工作原理,提出了密封件预紧所需的轴向预紧公式;针对1500m水深、油气压力为5000psi的12英寸管道进行应用设计,对O型圈的安装和选型进行了设计,并利用有限元对设计的密封件进行分析,验证了方案的可行性和合理性,为今后样机设计提供了重要的理论依据。

摘要：深水油气的开采已日益成为各国关注的重点,对于深水闸板阀,由于其在无潜条件下由液压执行机构操作,可视化位置指示器是其重要组成部分,国内对于该项技术的研究还处于空白阶段。设计的闸板阀可视化位置指示器可以在1500m水深条件下实现闸板位置实时指示,可视性好,可靠性高,便于水上操作人员进行相应的控制。通过ADAMS和Abaqus对其进行了运动学、动力学仿真和强度分析,对关键结构进行了强度分析验证其满足强度要求,并通过运动学仿真验证了机构在运动中无阻滞现象,进一步验证设计的合理性,为其传动机构的设计及样机的研制提供了理论依据。