摘要：[目的]漂浮软管是海上输送原油的关键设备,其运行的可靠性及安全性对原油外输的效率影响非常大。由于海洋环境、作业船舶及软管自身长度等因素的影响,外输软管会出现不同的水动力响应,增大原油输送中的风险。[方法]采用数值模拟方法,对悬链浮筒式系统(Catenary AnchorLeg Mooring,CALM)系统外输漂浮软管进行动力响应分析及优化设计研究,以单点系泊系统中漂浮软管为研究对象,利用OrcaFlex软件建立穿梭油轮-漂浮软管-浮筒的耦合响应模型,对漂浮软管总长、浮筒与穿梭油轮的间距、艏管连接角度、艉管连接角度等影响软管动力响应的因素进行分析,考虑最小化软管的有效张力及曲率,优化软管设计变量。[结果]随着软管总长的增加及浮筒与穿梭油轮的间距缩小,漂浮软管的最大有效张力先减小后增加,而弯矩及曲率一直增加;随着艏管连接角度增大,最大有效张力先减小后增大,而随着艉管连接角度增大,最大有效张力先减小后增大再减小,弯矩及曲率变化趋势各有不同。选择合适的软管总长、浮筒与穿梭油轮的间距、艏艉管连接角度对外输软管动力响应优化十分重要。随后采用遗传算法对漂浮软管构型进行优化,以最小化软管的有效张力及曲率为目标进行多目标优化设计,得出软管动力响应最优配置方案。[结论]研究结果可为外输软管的整体设计与构型优化提供工程指导。(图10,表5,参20)

摘要：特深层油气资源的高效开发对保障国家能源安全、实现能源接替具有重要意义,是当前油气勘探开发的重点领域。塔河地区油气资源丰富、埋藏深,勘探潜力巨大。为解决特深井钻探面临井底高温致使垂钻系统无法使用、常规钻具防斜能力弱、钻速低等难题,基于广义纵横弯曲法、钻头-地层相互作用模型评价了邻井钻具防斜性能,反演了地层倾角、走向、各向异性系数。为特深井TS-X井提供现场支撑,针对寒武系与震旦系地层特性分析不同BHA结构对井斜影响效果,设计了包含螺杆钻具的底部钻具组合,并形成了最优结构方案。现场施工中代入实钻数据实时预测钻具防斜能力,形成了最优钻压参数方案。实钻结果表明,使用设计钻具具有防斜效果好、钻速快等优点,验证了模型的正确性和优化设计的合理性。研究结果对塔河地区其他特深井安全高效钻探、实现防斜打快具有重要指导意义。

摘要：针对某海底管道路由区人为作业形成的海床破坏区域在水动力作用下发生海底冲淤侵蚀变化问题,在路由区水动力参数观测和海底取样的基础上,研究提出了基于水动力数值模拟分析软件与模型的路由区冲淤特征的分析方法,设计了基于这一工程实际的二维水流-泥沙数学模型,利用管道路由区域实测的水文、地质数据确定了模型的边界条件,有效模拟了不同模型尺度下管道路由区的冲淤状况,经现场实测验证了该方法的正确性与有效性,可为海底管道的保护与运维评估提供技术支持。

摘要：大港油田埕海区块是我国渤海湾海洋油气的重要产区,位于渤海湾西部沿海,属于地震高发区,因此,在该海域进行海洋工程设计建造时,必须根据工程场地的动剪切模量和阻尼比等动力学参数进行地震安全性评价。采用共振柱试验仪对大港埕海海域0~120 m不同深度的海洋土土样进行土体动参数测试与研究。研究发现埕海海洋土动剪切模量随着动剪应变的增大而降低、阻尼比随着动剪应变的增大而增大,同时发现围压与动剪切模量、阻尼比近似成线性关系等规律。相关研究成果可为海洋工程场地的设计、施工及抗震分析提供技术参考依据。

摘要：针对海域天然气水合物降压开采过程中气相含液严重影响水合物采收率的问题,结合我国南海神狐海域天然气水合物的实际工况,提出了一种天然气水合物气液螺旋分离装置设计方案,基于压缩因子校正的理想气体状态方程和Dean-Stiel黏度模型,计算了开采地层温压条件下天然气的物性参数,结合计算的关键零部件的结构参数,完成了气液螺旋分离装置的结构设计,同时开展了天然气水合物气液螺旋分离装置的样机试制与试验测试。研究结果表明:天然气实际开采过程中,气体流量较小,液相含量较低,适宜采用螺旋分离装置;在实际开采地层中天然气的密度为130.785 kg/m^(3),动力黏度为0.0182 mPa·s,确定天然气水合物气液螺旋分离装置的螺距为70 mm,圈数为7,螺旋体管外径为105.0 mm;在液相体积分数10%以下,样机分离效率整体在90%以上。研究结果可为高效安全地开发天然气水合物资源提供技术支持。

摘要：海底浅层气在地层中聚集会降低土层强度或形成高压气囊,危害海洋工程建设,查明工区内海底浅层气分布具有重要意义。土体中含有浅层气会改变土体的物理力学性质,对传播过程中的声波具有改造作用。地震属性分析可以利用声波的多种属性参数,从多个维度进行浅层气识别分析。针对研究区域声学地层剖面资料,利用振幅、瞬时相位、瞬时频率和品质因子四方面的属性进行浅层气识别分析,综合杂乱弱反射、同相轴变粗、同相轴下拉、高频缺失、品质因子相对较差等特征,识别出声学地层剖面上的浅层气反射。研究区域内浅层气呈柱状纵向分布,与断层部分重合,终止于海底表层黏土层,可能是由深部沿着断层向上迁移至浅部聚集形成的。

摘要：在陆地、海洋的油气管道铺设过程中大量应用管道焊接。在施工过程中,手工焊及半自动焊效率低、工作强度大而且无法保证焊接质量。为了解决上述问题,提出一种基于STM32为控制核心,以Modbus协议为系统通信网络的管道自动焊接机器人控制系统,实现了数字化焊接电源、角度传感器、运动控制、数据采集等功能单元的一体化协同控制。介绍了控制系统的手控器、主控单元、数据采集处理单元的硬件设计和软件实现。采用P-GMAW进行焊接试验,结果表明,焊接机器人控制系统构成和控制策略合理有效,焊接效率高,焊缝成形良好。

摘要：针对浑浊海域海底管道屈曲变形缺陷测量,提出以超声测距为技术基础的海底管道变形精准测量方法,建立海底管道与测量传感器的统一水下坐标系,在此基础上构建管道外表面三维模型,为管道变形要素计算提供依据。在水下超声声速修正的基础上提出了测量精度控制措施,设计了两种超声测量换能器及测量系统,并进行了工程应用,对工程中海底管道变形进行了现场测量。测量结果表明,超声测量系统在施工海域出现高浑浊度、低能见度以及高流速等恶劣海况条件下运行良好,具有较高的测量精度,变形管道的三维模型构建误差小,能够准确计算管道的变形特征,满足工程应用要求,可为海底管道维修提供有效的数据支持。

摘要：开展了船用钢DH36的自动焊工艺研究,提出了以药芯焊丝气保护焊接为核心,采用桩管2G对接的自动焊设备及配套的工艺技术,开发出高效稳定的自动焊工艺的设计思路,并付诸于实施,有针对性地解决了海洋平台桩管焊接效率低的现状。首先简要介绍了模块化设计的新型桩管自动焊设备,而后详细地论述了焊接工艺开发、工艺的现场应用及应用效果等,重点对材料的焊接性分析、焊接方法的选择、焊接工艺试验、焊接工艺评定试验等进行了较为深入的阐述。结果表明,采用气保护药芯焊丝的自动焊接头的各项性能指标均满足标准AWS D1.1 M-2020的要求,所制定焊接工艺的焊接效率和质量得到明显提升。该技术已在埕海项目中完成了应用试验。

摘要：对于大型产品或项目而言,焊评的全覆盖至关重要,其既可以保证工作的安全,又可以减少后期因焊评缺项而耽误工期。通过对不同标准中焊接方法、材质、厚度、接头形式、焊接位置等方面认可范围的对比,可为焊接技术人员制定覆盖全项目的焊接工艺评定计划提供参考。重点对GB 50661—2011与CCS—2022两个焊接工艺评定标准进行对比。对比结果表明,两个标准对于焊接方法、材质、厚度、接头形式及焊接位置等方面的覆盖原则有着很大差异。据此指出,在进行产品设计时应综合结构特点进行标准选择;另外,由于在实际生产项目中对于标准的组合使用越来越多,焊接技术人员在运用标准时需要注意各标准之间的融会贯通,避免重复工作。