海洋石油工程股份有限公司 天津 300461
摘要：海洋石油平台全生命周期数据结构完整性分析。阐述了数字技术在工程建设和生产运行中的应用。利用三维设计和可视化功能为平台结构提供一个数字化平台。通过工程实例验证数字技术的可行性和有效性，实现施工阶段的生产转移到数字化运行，确保平台处于安全可靠的服务。
关键词：平台结构；数字化技术；数据结构
1 工程建设阶段的数字化技术应用
1.1总体目标
（1）在研究的早期阶段，通过数字技术，对设计规范、设计文件的管理，设备制造，运输和安装数据，比较施工阶段从早期阶段的研究资料和数据分析，变化和理性，继续推动该研究的早期阶段设计工作的改进。
（2）对生产操作，通过数字技术，对施工阶段的数据整理和分类，结构化处理所需的生产运行参数，通过数据通道，完成数字转换，操作人员可以方便的查询到需要的生产数据。
1.2数据库架构设计
（1）采集层根据工程设施信息规范和编码规则，收集和存储海洋石油平台建设和运行期间的数据，并将其存储在数据库中。
（2）处理层。通过项目设计文档在运行过程中的信息集成平台、调度、邮件和监控管理任务，将相同的信息存储到数据库中以跟踪。
（3）应用层。通过数据显示应用文档和信息门户，用户可以方便地查询、存储在数据库中，并配备了一个专业的用户团队来回答问题。
1.3数字化移交功能
数字传输功能旨在提供完整、准确和一致的数据信息，包括工程设计、施工、海上安装和基线测试，并为生产运行和维护提供数据支持。
主要工作包括：数字传输（1）开发数据采集、编码阶段模板规范和移交清单，完成数据库的初始化，以及承包商和服务提供商要求的制备；（2）实施收集，阶段平台结构数据录入、质量控制和加载到数据库中；（3）基线平台检测、数据审核和最终结果完成阶段完成交货。工程数据要改善和规范数字数据传输的转移，提高数据质量，为工程建设期间的运营期、过渡期的运营奠定良好的基础。此外，数字系统通过启动版本跟踪和在线审计，可以实现无纸化办公，提高工作效率。
2 生产运维阶段的数字化技术应用
2.1总体目标
总体目标生产运维平台结构的数据完整性管理实现数字技术阶段，以确保数据和三维模型更新、动态、连续的评估和预警，以确保它是安全服务的状态。
2.2完整性数据结构化
数据完整性是指建立结构化数据完整性管理模块通过数字技术、记录、更新和结构化的数据分析平台，包括平台、信息平台的分类、组成特性、防腐系统、环境条件和平台的载荷，反映服务平台结构的状态。
模块的参数可用来定义和实现平台结构状态、状态曲线或报表生成随时间变化的动态记录数据完整性，取代人工文件结构、分析报表工作，提高结构设计效率。
数据结构的完整性，经营者或管理者把握现有平台的结构的实时性能，分析和预测性能的发展趋势，发展策略和合理的规划，为海洋平台结构的安全服务提供保护。
2.3结构数据关联、快捷搜索和定位
输入结构组件的名称，或通过搜索标准查找搜索的结构组成部分，然后单击它，然后快速定位3D模型，并在搜索栏中显示组件的相关结构设计文档。在三维模型中，单击结构构件，在搜索结果中显示构件的特征参数、结构设计文档和构件的预警信息。预警的输入条件，根据数字信息系统的搜索功能，显示所有成员点击搜索根据条件，并在三维模型中强调，与关系结构设计文档和构件特征参数。
2.4数据自动更新
通过数字化技术，结合变更管理机制平台，在生产后，实现动态平台结构数据的传输和更新。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆以前的变化涉及数据的更新部分的结构变化，从而保证了三维模型，结构参数和报警信息可以反映平台和数字技术实现平台的测试数据管理结构的现状，包括牺牲阳极，ACFM检测、磁检测，检测，检测和基础的侵蚀厚度。通过视觉信息的积累，不仅可以生成构件的历史参数曲线，而且有利于积累经验，优化检测范围和频率。
2.5结构构件自动预警
当平台转型、损伤、负荷变化，抗风暴分析、寿命的延长和急救响应，通过数字自动预警技术可以实现快速、连续的结构和动态评价和结构损伤评价、适宜性评价、检验计划、提供技术支持，维护和修理。预警条件包括组件名称的应力比、节点冲剪、ACFM检测，裂纹，阳极构件厚度的侵蚀和腐蚀速率。
3 三维设计和可视化功能应用
3.1碰撞检查
（1）结构构件及机械设备、碰撞管道、电缆、楼梯和门窗；
（2）机械设备、滑座、歧管、电缆等的碰撞；
（3）模块化钻机在不同位置和平台（如活建筑、起重机等）运行时对平台的影响；
（4）在平台上放置钻井设备是否合理。
3.2三维检测信息管理
（1）检测报告与结构化数据的相互关联； （2）历史数据查询、避免重复检验和漏检度、基础冲刷等，通过在模型中以突出颜色的显示实现预警功能。
3.3工作效率提升
（1）三维模型更直观，能有效指导平台的地面施工和海上安装，避免对设计图纸或安装方向的误解；
（2）三维模型模拟管道连接和工艺过程，减少与结构件的碰撞，开孔，节省调试时间和船舶工作负荷；
（3）通过三维模型控制施工，合理配置各行业的秩序，避免冲突和返工；
（4）对维修改造方案进行土地模拟，减少海上调查工作量。
4试点应用效果统计
案例一：在某油田综合调整和发展计划，数字技术新项目的插件平台+ 某平台的应用，污水处理设施的水管海上平台+插件程序和独立的平台+线+海生活建筑方案结构设计类似的项目比不使用数字技术的影响以下：
（1）减少档案，收集、整理和复制100个人工日和20个人工日出海；
（2）利用数字技术合并以前的图纸可以节省150个绘图日；
（3）利用数字化工程设计模型，有限元分析可限定为150天；
（4）利用三维模型辅助设计，研究方案设计阶段调查碰撞16，减少管道通过梁27。
案例二：绥中某油田各平台生活楼不考虑钻井工作定额完成人员、维修人员、作业人员的居住需求，平台服务期间造成的生存空间严重不足，为了解决住房问题的海上施工的合法合规，取13个石油平台转型后的生活设施。在这个项目中，数字技术的应用效果：
电子文件在数据库中的使用，减少档案资料的收集、整理，复制66天和人工；（2）采用三维可视化模型，移动生活设施和显示界面位置的实施，节约130天人工海水的研究；（3）利用数字工程设计模型，有限元分析可以保存200天。
结论
（1）将数字技术应用于海洋平台结构设计中，有利于对结构参数和非结构文件的存储和管理，使其具有可追溯性。
（2）数字技术的三维设计功能，可以使设计更加复杂。通过三维模型验证碰撞和干扰，从而避免施工阶段的变化，缩短施工周期和海上安装；
（3）根据调查和反馈，通过数字化技术在试验中的应用，有效地减少了海上研究时间，提高了维修计划，缩短了项目工期。
（4）数字信息系统可以实现对平台的结构参数、试验数据、历史数据管理在操作过程中，设计的积累、施工安装、维修数据和经验，建立一个完整的平台结构信息数据库，为结构完整性管理平台的基础；
（5）数字技术、地理信息系统、Maximo系统，三维模型的设计特点，如互联网和信息技术的融合，为海洋平台结构的完整性管理数字信息平台，建立一套适合，实现全生命周期的管理，将是未来的发展方向。
参考文献
[1]杨冬平.海洋导管架平台安全数字化技术研究[D].中国石油大学,2010.
[2]陈团海.老龄平台结构完整性动态评估与风险控制[D].中国石油大学,2011.
论文作者:倪红雨
论文发表刊物:《防护工程》2017年第12期
论文发表时间:2017/9/21
标签：平台论文; 结构论文; 数字论文; 数据论文; 技术论文; 模型论文; 阶段论文; 《防护工程》2017年第12期论文;