张宁[1]2002年在《海底管线油水置换方案的研究》文中研究说明常规的海底原油／凝析油输送管线油水置换作业时，在工程上常采用双向清管球或双向清管隔离球，进行管线隔离。但是如果管线因为诸多因素影响而造成严重变形，采用传统的隔离方式就会带来极大的风险和困难。本论文针对这一难点，为了确保海底输油气管线修复作业的安全，提出了应用凝胶技术进行隔离实现油水置换的新思路，并根据平湖油气田海底输油气管线的实际情况，综合国内外凝胶技术的研究和应用结果，在本课题研究中对这一技术的现场应用进行了系统的理论分析。在理论分析的基础上进行了凝胶配方的研究开发、施工工艺的确定、室内实验以及施工工艺计算和设备选型等。
初新杰[2]2014年在《无污染水下储油模式与漏油应急回收关键技术研究》文中提出目前，我国已经探明的海洋油气主要分布在近海海域，其中很多边际小区块油田有待开发。对于这样的小区块边际油田，如果采用管道集输、固定储罐平台或者单井靠船的生产方式进行开发，则开发成本过高，出现入不敷出的窘况。因此出现了水下储油的生产方式，即将开采的原油直接储存在水下的储罐内，然后利用油轮集中输运。水下储油需要克服储罐所受的巨大浮力，主要有重力式平台水下储油和油水置换水下储油两种方式。重力式平台规模大、投资高，且储油量变化引起地基受力变化大，一般不适合边际油田采用。油水置换的储油方式虽然合适，但是容易造成海洋污染，限制了油水置换技术的应用。由此出现了隔离式无污染水下储罐。本研究在无污染水下储油技术的基础上，首先提出了无污染水下储油模式。针对海上石油开采、储存过程中可能出现的石油泄漏问题，提出了新型的水下漏油应急回收和储存装置，进行了相关的原理试验以及海上中间试验。主要完成的研究工作包括：提出了叁种新型的无污染水下储油模式，即浅海固定式平台＋油罐模式、浅海沉垫水下储油平台模式、深海水下储油＋浮动卸油码头模式；进行了无污染水下储油的物模验证试验，包括工艺试验和保温性能测试两部分。分别选用柴油、凡士林油、含水柴油作为介质，开展油水置换工艺试验，试验显示，油水隔离成功地防止了油水的接触污染，证明了油水隔离水下储油工艺的可行性；选用涂塑玻璃纤维布作为保温内胆的制作材料，通过基于神经网络的软测量方法计算得到原油温度，进行了保温性能的定性、定量研究，结果表明：高凝原油在一定时间内温度变化不大，仍具有良好的流动性，水下储油系统存储高凝原油是可行的。海上石油的开采，一直与事故和风险相伴，由于管道破裂、平台损坏或者工作人员操作不慎等原因，在油气开采过程中可能会出现原油泄漏的事故，其对环境和生态的影响是巨大的。针对水下储油意外事故可能出现的原有泄漏问题，本文提出了一种新的水下漏油应急回收与暂存技术，并通过原理性的验证试验，模拟了水下漏油回收与暂存工作主要阶段和过程，分析了回收装置在原理实现方面可能遇到的问题和在波流作用下的锚系缆受力情况。试验结果证明，水下漏油收集和暂存技术在实际中是可行的。本文建立了波浪与漏油收集囊相互作用的CIP数值计算模型，对不同模型形式和尺寸及位置的收集囊的受力和运动响应进行了数值模拟。模拟结果表明，表面光滑的模型受波浪力较小，增大模型的高度会增加模型所受的力，把模型放置在水下可减少模型受波浪的影响。对上述模拟结果进行了频域分析，结果表明，同体积的漏油收集囊，软体囊的受力小于刚体囊。工程设计时，采用刚体囊进行计算，其结果是偏于安全的。另外，本文还对水下隔膜受波浪力的影响进行了模拟，结果表明水油隔膜受波浪力的影响较小。数值结果与试验结果的一致性表明，开发的数学模型对上述问题的研究具有较好的适用性。最后，介绍了基于无污染水下储油技术以及水下漏油回收与暂存技术所进行的示例工程设计和海上中间试验。针对胜利海上油田油藏、地质、集输等条件主要进行了1200方浅海水下储油平台总体及结构设计。计算表明，储油平台符合强度与稳定性要求。通过对上述的储油平台储油工艺流程进行设计，比选了各流程的相关方案；通过海上中间试验，测试水下储油的整套工艺及相关流程，验证水下储油防污染及保温关键技术的工程可行性，发现和解决各过程中存在的问题。本试验对无污染水下储油技术以及水下漏油回收与暂存技术的应用和推广，具有非常显着的参考价值和借鉴意义。
卢佩琼[3]1992年在《浅谈水下贮油技术的应用价值及其可行性》文中认为采用水下贮油技术是简化由井口平台、单点,生产贮油船和一小段海底管线组成的浮式早期开发系统,降低工程投资及操作费的重要途径之一。综述了开发我国海上中小油田和边际油田的探索中采用水下贮油技术问题,介绍了我周水下贮油技术的主要研究成果和应用价值。
樊敦秋[4]2014年在《沉垫储油自升式平台的几个关键技术研究》文中研究说明加速开发海洋石油资源是我国经济发展的迫切需求，具有重要的战略意义。海上石油资源的安全高效开采主要依赖于对海洋工程环境条件的客观认识和海洋工程装备技术的提高与发展。海洋平台作为海洋石油资源开发的主要装备，是海上生产和生活的基础。近海、浅海石油资源的勘探开采已经发展的比较成熟，伴随采油作业水深的不断增加，新式中深水式平台的发展迫在眉睫。沉垫自升式平台具有储油功能，实现钻、产、储一体化，是一种新式的生产体系。因此有必要对沉垫自升式平台所处的海洋环境以及其本身的水动力性能、地基基础稳定性和储油、输油的保温系统等主要技术进行研究分析。本研究提出的平台设有大型储油沉垫，具有不同于一般自升式平台的典型特点，大型沉垫对平台总体性能影响分析技术是在总体性能分析研究的关键点。根据叁维势流理论和模型试验相互验证、分析，得到平台沉垫下放过程平台水动力性能结论。平台具有较好的稳性和水动力性能，可以满足升降作业；沉垫在即将接触海底时不会因升沉运动而反复碰撞海底，进而造成沉垫结构的破损。在沉垫不断下降过程中，平台的升沉响应和转动响应基本上呈逐渐减小的趋势；而横荡和纵荡运动响应呈现先增加再减小的趋势，最大的平移响应和转动响应分别为横荡和横摇响应。平台在叁级海况或者叁级以下海况下进行沉垫的升降操作是可行的，平台的运动幅度在可接受范围内，锚链可以满足使用要求。基于有限元软件ABAQUS，在分别考虑地基土体发生整体剪切破坏以及沉垫底面与地基土体表面由于孔隙水渗流而发生分离两种情况的基础上，选取Mohr-Coulomb弹塑性土体本构模型对沉垫上拔吸附力进行了分析计算，在此基础上定性地分析了土体参数和上拔时间对极限吸附力的影响。对于砂土液化的研究更多侧重于弹塑性动力本构模型的建立和数值分析方法。本文在沉垫自升式平台模型的基础上，通过分别变化其桩腿间距、沉垫主尺度和沉垫入泥深度，计算了平台的抗倾和抗滑稳性，证明了沉垫自升式平台的坐底稳性与结构尺度参数有着密切关系。保证原油流动是深水油气田开发的关键技术之一，保温是保证深水油气田流动的有效策略，因此对储油、输油水下保温材料和保温技术进行研究至关重要。本文在对国内外水下保温材料及保温结构调研和基于FLUENT软件对油水隔离沉垫舱保温性能进行数值模拟研究的基础之上，选择泡沫玻璃砖作为沉垫储油舱的保温材料，填充在储油舱的内、外壁之间。基于理论计算对油水隔离沉垫舱加热工艺进行研究，将原油加热工艺设计为循环加热工艺。利用物理模型试验对沉垫收、发油及保温加热系统进行研究分析。对油水置换舱内隔膜的运动规律进行研究分析，并分析膜的运动情况和沉垫进出管的布置方案对收发油的影响，据此来验证平台收发油方案的合理性。同时利用模型舱来研究舱内温度场的变化情况，测试结果说明泡沫玻璃砖可以满足沉垫储油保温的要求。
刘浩然[5]2016年在《可移动平台下放过程中的运动响应分析》文中指出可移动平台结构样式新颖,平台主体分为上部生产模块和下部储油舱模块的双层结构,生产模块和储油舱模块均为四边形结构,上层生产模块布置有采油和油气处理的相应设施,与下层储油舱模块通过四根桁架式桩腿连接。平台可实现自安装,大幅节省投资成本,是开发边际油田的最佳选择。但在下层的储油舱下放过程中会出现水线面突然减小导致平台失稳的情况,所以需要使平台通过压载具有1.4°左右角度的艏倾,在下放储油舱时,使上层生产平台与下层储油舱之间穿越水面,保证平台的水线面一直存在,再进行下放作业,以此解决导致平台失稳的问题。所以本文通过对可移动平台下放过程中的4种典型工况进行模型试验和数值计算,来分析储油舱在下放过程中的运动响应,具体内容如下:针对缩尺比为1:36的可移动平台模型进行水池试验。首先,在静水中进行横摇和纵摇自由衰减试验,得到平台在无系泊状态下的固有周期和阻尼系数等关键参数。然后,在白噪声不规则波条件下,对可移动平台模型进行幅频响应函数(RAO)试验,测得4种工况下不同浪向角时平台的六自由度RAO。应用水动力软件AQWA建立可移动平台4种工况的数值模型,以试验获得的阻尼系数为依据,计算不同浪向角时平台的六自由度RAO,将计算结果与试验结果对比,验证数值模型的正确性。对可移动平台模型进行不规则波运动响应试验,试验采用水平系泊方式,环境条件的模拟仅考虑波浪,在4种工况和5组波浪条件下进行时域模拟,分别得到不同环境条件作用下0°、34°和90°浪向角条件下,平台的横摇、纵摇和垂荡运动响应。采用AQWA软件对试验时的水平系泊进行数值模拟,计算4种工况中,在不规则波作用下0°、34°和90°浪向角时平台的运动响应,其中平台穿越吃水11m工况选取0°、34°、90°、146°和180°浪向角进行计算。随后,对可移动平台水线面恢复后的状态进行时域模拟,验证平台水线面恢复后的稳定性。针对平台的横摇、纵摇和垂荡运动,将数值计算统计结果和试验值进行对比分析,确定数值计算时阻尼系数选取的正确性;验证使可移动平台具有1.4°艏倾时进行下放作业的可行性,并给出合理建议。
王初龙[6]2013年在《叁角形多功能张力腿平台结构设计及强度分析》文中认为在我国，近海浅水海域油气资源日趋开采殆尽，而深水油气资源的开采却面临着技术难题。此外，随着边际油气田开发的兴起，应用于这些油气田的开发方案正成为我国油气开采行业一项急需解决的问题。因此，用于深水油气田和边际小油田勘探、开采的海洋平台的设计、制造研究，成为我国理论学者和工程方面专家的研究热点，特别是张力腿平台的设计建造技术已引起有关部门高度重视，被列入第二个“863”计划。可以预见，在不远的将来，张力腿平台将成为我国深海和边际油气资源开发的主要技术装备。中国南海水深超过260米的海区已发现多个小油田，未能采用常规技术进行商业开发。为了寻找最经济适用的工程方案，解决南海深水边际小油田独立开发技术难题，国内某公司在完成多项相关技术调研的基础上，通过自主创新，完成一种非常独特的叁角形多功能张力腿平台的新概念设计研究初步成果资料。本文在叁角形多功能张力腿平台的主尺度以及总布置情况初步完成的前体下，完成了以下两方面的工作:第一：根据概念设计所得到的总体布置方案及主要尺度，使用美国船级社（ABS）以及美国石油工程协会（API）的相关规范对叁角形多功能张力腿平台进行结构设计，包括下浮箱、中间浮箱、上部模块以及立柱四方面的内容。在结构设计完成之后，绘制出基本结构图和典型横剖面图，并对重量重心进行初步估算。第二：以完成的基本结构图和典型横剖面图为基础，利用有限元分析软件MSC.Patran&Nastran对叁角形多功能张力腿平台进行有限元建模，同时，利用水动力计算软件Hydrostar计算该平台的波浪载荷。然后，根据概念设计中对该平台的环境条件，对有限元模型施加边界条件和载荷，分析在这些环境条件下，平台结构的强度响应情况。最后，将平台强度计算的结果进行汇总，完成对叁角形多功能张力腿平台的整体强度分析。
谭越, 王春升, 陈国龙[7]2015年在《南海可移动生产储油平台关键技术》文中进行了进一步梳理针对南海东部边际油田开发,提出了可移动生产储油平台。对于制约其应用的关键技术进行了论述。阐述了平台桁架桩腿、固桩区、基础及升降系统的技术难点。对水面储油和水下储油的方式进行了比选。介绍了单独靠泊设施、简易单点、多点系泊及带动力定位穿梭油轮等外输方式。还对该平台的应用前景进行了展望。
参考文献：
[1]. 海底管线油水置换方案的研究[D]. 张宁. 辽宁工程技术大学. 2002
[2]. 无污染水下储油模式与漏油应急回收关键技术研究[D]. 初新杰. 中国海洋大学. 2014
[3]. 浅谈水下贮油技术的应用价值及其可行性[J]. 卢佩琼. 中国海洋平台. 1992
[4]. 沉垫储油自升式平台的几个关键技术研究[D]. 樊敦秋. 中国海洋大学. 2014
[5]. 可移动平台下放过程中的运动响应分析[D]. 刘浩然. 哈尔滨工程大学. 2016
[6]. 叁角形多功能张力腿平台结构设计及强度分析[D]. 王初龙. 哈尔滨工程大学. 2013
[7]. 南海可移动生产储油平台关键技术[C]. 谭越, 王春升, 陈国龙. 2015年深海能源大会论文集. 2015