摘要：导管架平台是一种用于海洋石油开发的固定式平台,在我国渤海、南海的石油开采中发挥着重要作用。由于导管架平台结构庞大,在研究其性能的试验中多以导管架相似模型替代。介绍了基于相似定理量纲分析法的导管架平台相似模型设计全过程,分析了应用相似定理设计相似模型时应注意的问题。根据相似理论的推导计算结果,以JZ20-2MUQ型导管架平台为原型,加工制造了比例为1∶50的导管架平台相似模型,为应用模拟试验结果来指导工程设计奠定了基础。

摘要：张紧力是深水钻井隔水管系统作业的安全的关键因素,尤其对隔水管系统紧急脱离作业安全影响显著,但目前的隔水管张紧力设计方法(包括API算法、底部残余张力算法以及下放最大钩载算法)均未考虑隔水管系统的反冲问题。为此,基于隔水管系统反冲响应,确定了隔水管张紧力设计准则,提出了张紧力修正API算法及计算流程,并通过实例分析验证了修正API算法的可行性。研究结果表明,修正API算法可为隔水管系统提供合理的张紧力,改善了隔水管紧急脱离反冲过程中的隔水管底部总成位移、张紧器冲程以及有效张力波动范围,从而提高了紧急脱离后隔水管系统的安全性,有效保证了深水钻井隔水管系统紧急脱离作业的安全。

摘要：水下采油树所处海底环境较为复杂,需要对水下采油树的各重要部件进行高可靠性设计。针对水深1 500m、压力等级69MPa的设计条件,根据ASME B31.3中高压管道壁厚公式计算出水下采油树生产管道壁厚为11mm。在安全系数设计的基础上,综合了有限元分析、蒙特卡洛模拟方法,对生产管道进行可靠性分析,验证了设计壁厚的可靠性满足强度要求,并根据灵敏度分析得出影响生产管道可靠度的关键因素是壁厚、内压和材料屈服极限。

摘要：本文结合南海"荔湾3-1"深水油气田的环境特征,深入研究SCR立管顶部柔性节点的内部结构,详细分析了波纹管、弹性体等主要部件及其相互作用。以0.3048m立管为例,设计出符合荔湾1500m水深的耐高温高压柔性节点。用ABAQUS有限元分析软件对其进行了非线性分析及强度校核,并对比分析了传统柔性节点,得出耐高温高压柔性节点更符合深水等复杂环境的要求。

摘要：传统水下作业过程中的绞车工种培训需投入大量设备、能源及原材料,培训考核成本高,效果不理想。设计了用于水下作业培训的绞车模拟控制系统,该系统可模拟绞车上提下放等常规操作;可仿真采集下放过程的速度、张力、深度等参数;可仿真实现系统紧急制动、系统参数设置、报警等功能。仿真系统可广泛应用于绞车操作人员的技能培训和考核,可达到缩短培训周期、提高培训质量和培训效率、降低安全风险和培训成本的目的。

摘要：水下连接器的选择是水下生产系统设计的关键技术。把国外深水水下连接器产品分为3类,对比分析得到每一类连接器的特点和适用性。指出在水下连接器的选择中需要考虑的要点。介绍了Gemini气田水下生产系统中连接器的选择过程。

摘要：针对某1 500m水深的采油树上的过油管道建立有限元热应力计算模型,进而对采油树过油管道进行由温度到结构的热固耦合有限元分析。分析结果表明,与管道内、外压力差所产生的应力相比,过油管道的热应力是内、外压力所引起应力的92.95倍。因此,采油树上的过油管道必须进行保温设计。通过计算,保温设计后的热应力减小了62.53%,满足了工程设计的需要。

摘要：针对复合形法等传统优化方法在全局搜索能力较弱,容易陷入局部最优解,并且最优解依赖于初始点选择的特点,提出了应用混合遗传模拟退火算法来解决这些问题。建立了某采油树阀门执行机构内部弹簧的优化设计数学模型,应用混合遗传模拟退火算法对其进行了优化设计,并与复合形法、随机方向法、模拟退火算法和遗传算法所计算的结果进行了比较。结果表明,与复合形法相比,经过混合遗传模拟退火算法优化得到的弹簧体积减小了16.01%。

摘要：针对海水深度为1500m、工作压力为69 MPa（10000psi）、温度级别为-18～120 ℃的设计条件,根据ISO 和API的相应规范,设计了一套水下采油树树体下放工具.对该工具的关键参数进行设计分析,对锁紧环进行力学分析,并利用ABAQUS软件对锁紧环进行有限元强度分析.结果表明,设计的下放工具满足强度和功能要求.

摘要：对于深水采油树,绝大多数下放安装工具和安装部件之间均通过C形环实现锁紧和承载。然而,现有文献只是对C形环扩张进行有限元强度计算,并未考虑到C形环是缺口圆,在扩张过程中和卡槽之间存在层间接触。鉴于此,利用ABAQUS有限元软件对水下采油树安装工具和安装部件之间的C形环进行结构强度计算,通过对比与C形环接触卡槽存在与不存在情况下的受力状态,验证了卡槽与C形环的层间接触作用对于C形环的应力有着极大的影响。利用ABAQUS有限元软件对考虑卡槽与C形环层间接触作用下,C形环锁紧后的承载工况进行强度计算。计算结果表明:C形环的锁紧和锁紧后承载工况具有不同的应力,且在承载工况下的应力大于锁紧时的应力。因此,在对C形环的结构进行设计时,应充分考虑在存在卡槽与C形环层间接触作用下C形环的承载应力。