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[硕士论文] 冯传令
油气储运工程 中国石油大学(北京) 2006(学位年度)
摘要:本文为了优化目前过于复杂的海上重质油田的工艺流程,提高重质油田的经济效益,决定从重力三相分离器着手,采用现场试验的手段摸清目前国内适合海上使用的三相分离器的技术现状,特别是将重质原油脱水至30%以下、脱出污水含油低于1000mg/1所需要的油水综合停留时间作为重点考察目标。在对国内技术最优秀的油、气、水三相分离器进行技术研究,然后选取适合海洋平台布置,并且效率高的三相分离器制作试验模型,在已经投产,并且油品性质具有重质原油代表性的油田进行动态模拟试验,以取得有价值的实验数据,用来指导海上重质油田的设计和开发。在完成试验流程设计及试验模型的制造和安装后,通过对含水为46~63%两口井的动态模拟试验,达到原油含水30%以下、污水含油低于1000 mg/L,分离器油水的综合停留时间可以最小为12~10分钟;若适当的升高温度,且提高油水的综合停留时间到20分钟,在调整油水界面合理的情况下,可以使分离后的原油含水指标降低到10%左右,分离后的污水含油降低到400mg/1以下。研究成果解决了目前在重质油田设计中分离流程过于复杂的问题,也为国内分离设备的设计提供了强有力的试验依据。
[硕士论文] 白志国
油气储运工程 中国石油大学(北京) 2006(学位年度)
摘要:本文通过HYSYS物性数据模拟,输入各种组分数据,模拟出密度、比热、导热系数等物性参数,以便于导入TASC程序中用于传热计算;介绍了TASC程序中管、壳程冷热流出现相变时计算方法,并通过文昌项目的换热器计算结果对比,结合在实际海上油气田开发传热设计计算中体会,探讨管壳式换热器中油气水三相传热计算,总结其中的经验以供实际工程计算中参考。 原油属于多组分流体,存在油气水三相,随着组分的不同,其露点、泡点也不同,而且不同地区产出的原油组分相差也比较大。每个项目的原油需进行化验分析及评价,以掌握油田群原油的性质,需要用模拟程序具体核算其物性。模拟程序组分输入数据,但又由于具体组分的物性不~样,模拟的结果有所差别。经过模拟,物性参数与工艺的数据是比较接近的,可以用于换热器的计算。原油一般位于壳程,壳程由于布置了折流板,流动较复杂。流体在换热器中湍动度较大,流动较为复杂。原油侧的传热系数、压降、振动计算比单相的情况计算复杂的多。流体进出口温度相差不大,相变引起的负荷可以忽略不计。但相变引起的负荷较大时需计算,在参数中需输入液相和气相的质量或体积百分含量、露点、泡点、汽化潜热和临界压力,在负荷的分配中需计算出负荷的百分比。TASC程序计算过程中不断调整以满足压降、功率、尺寸等的要求。通过结果对比可以看出,程序计算的传热系数与厂家计算结果比较接近,计算结果比较合理,可以满足工程需要。影响传热计算的因素很多,污垢系数、流速、流动空间、结构形式等的选择,需要在实践中不断总结。
[硕士论文] 杨治华
油气储运工程 中国石油大学(北京) 2006(学位年度)
摘要:海上油田开发过程中,油田伴生气的生产和利用是一个不可避免的问题,如何有效最大化的利用海上油田伴生气,是油田开发方案中的一个技术难题。本文是在结合海上油田燃气设备的特点,简述了利用油田伴生气进行发电、提供热源、产生惰气等应用的思路。 根据油田的开发数据和预计配产,首先整理出油田伴生气的预期变化和油田伴生气的物性,得到油田伴生气在油田开发各个生产期段所能过提供的热量值。然后根据燃气设备的市场调研,对不同类型燃气设备进行分析,结合油田对电力、热量和惰气等的容量需求、进行对燃气耗量的计算,得到在油田开发各个生产期段所需要伴生气提供的热量值。最后通过对比在油田开发各个生产期段所能过提供的热量值和所需要的热量值,选择不同种类、不同组合的热力、动力、惰气发生设备,并通过对燃气装置的初始投资费用分析,操作费用分析、维修费用分析等,选择最佳的热力、动力、惰气发生设备组合,最大程度地合理利用海上油田伴生气。
[硕士论文] 王军立
机械工程 中国海洋大学 2015(学位年度)
摘要:随着世界各国经济的不断发展,全球的石油消费逐年增加。特别是近几年来,石油成为制约我国经济发展的因素之一,我国的石油储备已经被上升到战略储备高度。我国的石油行业现状是陆地开采量提升难度较大,急需寻找新的石油资源以满足经济发展的需要。
  我国海洋面积辽阔,海底蕴藏有丰富的石油资源,海上石油开采成为我国石油消费的重要补充。作为一种成熟的石油勘探技术,地震技术被广泛应用到陆上和浅海的石油勘探中。随着海上石油开采技术的不断发展和成熟,海底石油探测技术逐渐从浅海到深海过渡。
  可控源海洋电磁法(Marine Controlled Source Electromagnetic Methods,CSEM)作为一种新的海洋油气探测非地震技术,具有不受海域限制的优点,得到了广泛的应用。水下拖曳系统装载有基于CSEM装置的信号接收单元,其水动力学性能直接对CSEM装置的信号质量有影响。本论文主要针对基于CSEM的水下拖曳系统的主体和附体进行优化设计,并对其水动力学性能进行分析。主要研究内容如下:
  (1)参考水下拖曳系统的国内外的研究现状,提出本研究的水下拖曳系统的总体设计目标、设计方案和优化方法。
  (2)根据主载体设计的衡量参数,对水下拖曳系统主载体进行设计。通过对不同线型的主载体进行CFD水动力学分析,优化主载体的水动力特性。另外,对水下拖曳系统的附体进行设计及水动力学优化。
  (3)对水下拖曳系统的整体进行静力分析研究,借助于三维软件质量评估功能计算水下拖曳系统的重心和浮心的相对位置,并对其平衡性和稳定性进行分析。对水下拖曳系统的整体进行水动力学仿真,分析其水动力学特性和姿态自我调节能力。
  (4)通过进行水下拖曳系统原理模型的水槽试验、工程样机的大水池试验及工程样机的实际复杂海况试验,验证理论计算与CFD分析结果的有效性。
  本文从理论研究、CFD水动力学分析、模型试验、工程样机海试等几个方面对基于CSEM的水下拖曳系统进行研究,对其主体和附体进行优化设计和水动力学分析,为基于CSEM的水下拖曳系统的工程应用提供一定的参考。
[硕士论文] 肖建勇
船舶与海洋结构物设计制造 天津大学 2003(学位年度)
摘要:海上油气生产平台的高昂造价、复杂多变的海域环境、易燃易爆的油气介质,决定了平台一旦发生事故,必将造成灾难性的人员伤亡和巨大的经济损失.因此,风险分析、风险管理在海洋石油行业受到高度重视.然而,作为平台投产之前的建造或改造、维修过程,其风险远大于正常生产的平台.对于这种"过程"风险分析、评估,国内外可借鉴的方法和经验很少,而业主和承包商则往往要求得到"风险状态"的结论和量化的结果.针对这一公认的难题,作者在大量查阅国内外文献,高风险行业资料调研的基础上,结合实际工程项目的风险分析课题,大胆地进行"准量化"的分析方法的探索研究,提出了逐步深入的系列分析法,即在用相对风险指数法对风险因素排序的基础上,针对介质的特殊性用DOW火灾爆炸指数法,针对"过程"风险的模糊性应用二级模糊综合评判法进行分析,取得了较为理想的效果.
[硕士论文] 张滔
交通运输工程 浙江海洋大学 2017(学位年度)
摘要:伴随着人们对石油需求的日益增长,陆上油气储量将会逐渐下降,人类对海上油气资源开发步伐不断的加快。海洋开发是一种“高技术、高投入、高风险”的作业,因此迫切需要对海洋平台建设中可能发生的危险进行科学地辨识、评价、预警和预控,这也成为海洋平台作业中面临的重大问题。
  本文以美国墨西哥湾深水地平线钻井平台为案例,采用两种理论方法对平台进行安全评估分析。
  1.事故树分析法应用与验证
  基于事故树分析法(FTA)的基本理论及其分析步骤等相关知识,创新性地构建了海洋平台事故树,综合因素分析与计算的结果表明,美国墨西哥湾深水地平线钻井平台井喷的主要原因在于人为失误。
  2.三角模糊-层次分析法应用与验证
  基于层次分析法,运用其计算理念对海洋平台事故的影响因素进行了专家打分,并计算出各个因素的权重,在此基础上引入三角模糊数进行分析评价,评价结果与事故树分析法相一致。
  为了尽可能地降低事故发生的可能性,针对海洋平台中存在的主要危险因素,本文提出了从根本上预防、关键处控制顶事件这两大层面的有效解决措施。
  本文限于收集的指标数量和范围尚不足够,研究结果具有一定的不确定性。
[硕士论文] 季公明
船舶与海洋结构物的设计制造 上海交通大学 2001(学位年度)
摘要:海上油田投资高、风险大,一般采用高速强采的方法以尽快收回投资.陆上常用的测试方法不能适用于海上油井的生产动态监测,为满足生产测试的需要,胜利浅海油田引进了美国Pruett公司的毛细管测压设备.开展毛细管测压技术研究,以目前PRUETT公司产品性能指标为基础,针对海上油田具体的工况条件和油藏条件,结合目前国内机加工水平,改进系统结构,提高数据存储容量,配套完善施工工艺,将毛细管则压设备车产化,不仅可以节省大量的引进资金,满足胜利海上油田生产测试的需要,还填补了国内在这方面的技术空白,具有显著的经济效益和社会效益.
[硕士论文] 高定全
船舶与海洋结构物设计制造 大连理工大学 2008(学位年度)
摘要:由于三维实体模型具有能准确和完整的表述产品信息等诸多优点,被越来越多地应用于海洋平台的设计与开发中。目前,实际应用的平台三维模型大多是通过造船或钢结构专用软件建立的,建立这样一个三维实体结构模型需要花费大量的时间和人力,而频繁的设计方案修改更是使得建模工作量大幅度增加。因此,探索研究快速建立海洋平台结构模型的技术和方法,提高设计方案修改时建模的效率,减少模型修改或重建的工作量,对于海洋平台的设计有明显的工程应用意义,并具有较深的理论价值。 本文的工作就是采用参数化方法及面向对象技术对自升式海洋钻井平台快速建模和修改的技术和方法进行了研究,并在AutoCAD平台下,用VisualC++6.0和ARX进行二次开发,编制了原型软件系统来实现平台结构快速建模和修改。主要研究内容如下: (1)在研究了自升式平台结构特点的基础上,对其特征参数进行了层次化定义,并建立了参数之间的约束关系,从而建立了平台的参数化模型,实现了基于尺寸驱动的参数化建模。 (2)利用知识工程的相关知识,在ACCESS数据库中建立了规范知识库并采用产生式规则来表达知识。将自升式海洋平台结构设计中的构件设计所需满足的规范要求作为领域知识存入知识库中,并采用T-SQL语言来实现知识的推理及计算,从而能由平台基本参数求解出构件详细参数,使得系统具备了一定的决策判断、校核功能。 (3)采用面向对象技术,在系统中建立了平台构件类的层次体系,在基类中定义了类的公有属性和方法,并根据具体构件派生出相应的子类。利用类及对象作为结构开发的基本模块,继承得到更复杂的结构模型类,利用多态思想来处理相似结构模块或同一类结构模块的设计问题。
[博士论文] 李勇
机械设计及理论 中国石油大学(华东) 2008(学位年度)
摘要:我国对石油资源需求的增加促进了海洋石油工业的发展。随着海上油田开发的不断深入,也出现了与陆上油田相似的诸多问题,如高漏失井、水敏性油藏、油层压力降低等。泡沫流体由于密度小且易于控制、静液柱压力低、粘度高、携带能力强、对油气层伤害小等优点,特别适合这些情况下的钻井、完井、修井等作业。为了将泡沫流体推广应用于海上油田,有必要结合海上油田开发的特点和需要,研究和开发海上油田氮气注入系统。 基于海洋油田开发的环境特点和安全需求,选择海水和氮气作为泡沫流体的液相和气相。采用了Ross-Miles方法和Warning-Blender法对油田常用的发泡剂进行了性能评价,并考察了矿化度、原油、温度等因素对发泡性能的影响,确定了适于海上油田应用的发泡剂产品,并通过实验确定了应用时的最佳浓度。同时根据稳定性实验确定了与发泡剂配合使用的稳定剂体系。 通过实验,研究了温度、压力和气液质量比对泡沫流体密度的影响,根据对实验数据回归得到了不同气液质量比下泡沫流体密度与压力和温度关系的计算关联式,并将计算结果与实验数据、常规计算方法进行对比。利用六速旋转粘度计测量了泡沫流体的粘度。实验表明,各种发泡剂浓度下泡沫流体的流变模式均为幂律模式,通过对实验数据处理得到了满足石油工程应用的泡沫流体流变参数的计算式。 研制出适用于海洋平台及陆上油田使用的氮气泡沫注入系统,其中自行设计的泡沫发生器具有结构简单、耐高压、耐腐蚀、能够连续制备泡沫的优点,可用于各种复杂条件下的施工作业;根据模糊控制理论开发的自动控制系统实现了对氮气泡沫注入系统的实时监控和调节,保证了泡沫发生系统的可靠性,提高了系统的安全性。 根据质量守恒、动量守恒和能量守恒分别建立泡沫流体在油管内和环空中流动时描述其密度、压力、温度变化的数学模型。采用四阶Runge-Kutta方法对油管内的流动进行了求解。计算表明,井筒内泡沫流体的密度、压力和温度是相互影响的,必须根据温度、压力确定泡沫流体的密度。特别是在大泡沫质量的情况下,对深井和超深井不能忽略温度变化对泡沫流体性能的影响。 为了将氮气泡沫注入系统应用于海上油田,利用FLUENT软件计算分析泡沫流体的携砂能力,建立泡沫冲砂洗井的数学模型,采用“恒定环空回压”的迭代方法进行了求解,并编制相应的计算机软件。根据海上油田作业生产的特殊要求,设计开发相应的工艺流程,并进行现场试验和应用。现场应用表明,以泡沫流体作为冲砂洗井工作液,不但能够有效地实现相关的工艺目标,而且具有降低漏失量、减少污染、用量少等优点;研制开发的海上氮气泡沫注入系统安全性、可靠性和适应性好,具有良好的经济效益和推广应用价值。
[硕士论文] 沈志远
热能工程 中国科学院广州能源研究所 2007(学位年度)
摘要:自从认识到在永久冻土带和海底存在大量的水合物资源后,发展水合物藏商业开采方法以及对开采过程的可行性与经济性评价就成为一个热点课题。目前已经提出的开采思路大多是结合传统的油气开采技术,包括:热力开采、降压开采、注化学剂开采等。这些开采方法都存在能耗大、开采效率低、对环境影响大等难以避免的缺点。探索新的开采方法对利用水合物中的天然气资源有着重要的意义。
   本文针对海洋渗漏型天然气水合物含量高、成藏浅、产出集中的特点,结合深海锰结核开采的研究现状,提出了气力提升开采水合物新技术。运用多相流体动力学数值模拟方法,同时考虑了提升过程中固态水合物的分解效应,建立了气力提升管内多相流动的漂移流动模型。数值模拟程序采用了基于有限体积法和交错网格技术的SIMPLER算法求解。
   通过数值模拟结果,获得了提升管内多相流动特性,分析了由于固态水合物分解产生的“自提升效应”对提升过程的影响。同时对提升系统主要工艺参数对提升动态特性的影响规律也进行了分析。
   在此基础上,利用模型对一实际规模的水合物藏进行了模拟,得到了在一定的开采能力要求下,具有最高能量效率的注气参数,对气力提升技术的能量效率进行了评估。在提升海底3000m处的水合物时,即使水合物含量低至30%,其最高能量效率可高达30。
   最后对比了气力提升开采方法与常规的注热开采、降压开采和注化学剂开采的能量效率与经济性,结果表明,该气力提升水合物开采技术具有产量大、能量效率高的突出优点。
[硕士论文] 王维斌
石油与天然气工程 西安石油大学 2009(学位年度)
摘要:近年来,海洋油气资源的开发势头迅猛、产量不断攀升,而且作业水深不断在增加,出现了从浅滩向深海扩展的局面。与此同时,各种各样的技术难题不断出现,亟待解决。其中海洋深水钻井方面的问题体现的尤为突出,已经成为目前国内外研究的热点。
   海洋深水钻井过程中存在诸如:地层低温、地层高压,以及钻井液窄密度窗口等问题,而且经常伴随着井涌、井漏等事故的发生,急需建立一种科学的预测井筒内温度以及压力的方法,从而对井筒内温度以及压力进行准确的预测,以此来降低钻井成本,减少钻井事故的发生。本论文从分析影响深水钻井井筒温度压力因素出发,建立了深水钻井井筒内温度以及压力的计算模型,与其它模型不同的是,此模型将钻井液的密度、钻井液的粘度等因素考虑成温度以及压力的函数,并在计算过程中引入了岩屑的影响,摩擦生热和压降生热的影响,并针对温度以及压力进行了耦合计算,使计算模型更加贴近实际状况,从而获得的计算结果也更加较准确。
   根据计算模型,开发了针对深水钻井井筒温度以及压力耦合计算的数值模拟程序系统。此程序系统能实时、准确的预测循环过程中井筒内钻井液的温度以及压力分布、地层的温度分布;静止过程中井筒内的温度以及压力分布、地层温度分布;这些相应的结论对深水钻井、固井、井控、套管层次的设计等都具有重要的意义。
   本论文中,还对井筒内影响温度以及压力的因素进行了敏感性分析,得出了影响温度以及压力的重要因素与非重要因素的相关结论,并针对海洋深水钻井作业提出了合理化的建议。
[博士论文] 董伟
岩土工程 天津大学 2009(学位年度)
摘要:海洋桩基平台动力沉桩问题是一个涉及动力学、结构力学、土力学等多学科领域的综合、复杂、系统的研究课题。近年来,随着海洋采油平台的发展,对基础也提出了较高的要求。桩基础作为海洋固定采油平台的主要基础形式,具有大直径、超长、深贯入等新的特点,对这类桩的可打入性进行准确的预测分析是动力沉桩研究领域的前沿课题之一。本文结合大量海洋桩基工程实测打桩数据以及所参与的多个动力沉桩工程,对以下几方面进行了较为深入的研究和探讨。
   (1)深水导管架由于钢桩长、桩径粗、重量大,桩身水平起吊以及翻转就位是深水导管架施工的重要环节之一,如何把长桩安全吊放下水,避免发生弯曲破坏是深水导管架平台安装必须研究的课题之一。提出长桩水平起吊时吊点位置选择的优化设计;研究吊桩翻转过程中,桩身应力随桩身翻转角度以及悬挂长度的关系,确保施工过程中的桩身安全。
   (2)根据Timoshenko弹性稳定理论,提出采用考虑桩身自重的临界屈曲荷载计算方法进行桩的自由站立稳定性分析,并用该方法和API规范方法对某实际工程进行对比分析。实践证明,该方法可用于桩就位时的自由站立稳定性分析。
   (3)土塞的闭塞效应对于桩的可打入性分析有着较大影响,准确合理的土塞效应判断方法才使得可打入性分析具有重要参考价值。实践发现,现有土塞效应判断方法对于超大直径桩(2m左右)的计算结果存在较大偏差。为此,本文提出应用太沙基深基础计算方法的静力平衡法,考虑了边载效应,引入动力效应系数,更适用于目前海洋工程中应用较多的大直径超长桩,并在实际工程中取得了满意的效果。
   (4)工程中发现,当桩贯入较厚粘土层时有可能发生溜桩现象,给施工带来较大的不便。为此提出采用波动方程对动力沉桩过程中的溜桩进行模拟计算的方法,并结合实际工程进行验证分析。
   (5)结合实际打桩拒锤工程,从土体强度、设计以及施工三方面分析拒锤原因。提出以一维波动理论为基础,结合实测打桩记录进行的反分析方法,根据停锤后重新启动所需锤击数来判断土体强度随时间的恢复程度,并利用这些研究成果进行附近平台的打桩拒锤风险分析,提出合理的停锤位置或停锤时间,对实际工程具有较强的指导意义。
[硕士论文] 公彬
采矿工程 山东科技大学 2016(学位年度)
摘要:煤炭、石油、天然气一直以来作为人类社会的三大主体能源,支撑着整个人类社会,推动着人类社会的不断发展,然而,由于大量使用化石能源致使全球环境日益恶化,温室效应等环境问题日益突出。随着全球化进程的逐步深化,未来世界的竞争将是能源的竞争,天然气水合物作为一种新型能源以其高热量、储量大和绿色环保的特点引起了世界各国的极大注意。掌握天然气水合物的开采技术就等于掌握了未来世界竞争的话语权。
  深海天然气水合物的大规模商业化开采可能会引起海底变形沉降、开采井坍塌、海底滑坡等。本文针对深海天然气水合物开采所涉及到的工程力学问题,对已开展的天然气水合物人工试件实验室实验,利用模拟软件 PFC及有限差分软件 FLAC3D做了验证,以期为我国深海天然气水合物安全开采提供理论依据与技术支持。
  利用颗粒流离散元软件PFC建立多孔介质数值试件研究天然气水合物力学特性,与室内实验结果进行了对比,确定了模型的可靠性,解决了物理实验中天然气水合物试件制作费时及不可重复的问题。
  构建了流体-热-力学耦合的力学模型,利用有限差分法软件FLAC3D预测了南海神狐海域天然气水合物开采海底变形范围及变形特征。通过分析不同的开采方法时海底的沉降特性,对南海神狐海域天然气水合物开采进行了评价。
  提出了通过构筑二氧化碳水合物人工顶板控制天然气水合物开采对海底变形影响的思路,对比了二氧化碳人工顶板构筑前后海底的变形范围,验证了该思路的可行性。
[硕士论文] 刘涛
油气井工程 中国石油大学(北京) 2011(学位年度)
摘要:作为深水钻井中众多常见地质灾害中的一种,浅层水流带来的危害是相当巨大的。我国在进入深水钻探领域之际,开展浅层水流的预防与控制方法研究具有重要的实际意义。
   本文针对深水钻井中遇到的浅层水流问题,对其产生条件和诱导机理进行了调研分析。根据浅层水流砂体的地球物理特性,阐明了浅层水流的识别标志。
   针对浅层水流的预测与控制问题,结合浅层水流砂体的特点和浅层水流诱导机理,得到了钻前预测和钻井过程中的预防方法,并且总结了对已识别出的浅层水流砂体的控制方法和措施。
   本文利用波动方程对非常规下导管这一浅层水流控制方法进行了数值分析。以Smith模型方法为基础,同时考虑了桩体单元重力的影响,采用了合适的算法对桩体位移计算程序进行编制计算,对顶驱和底驱两种不同方式下的桩体位移进行了对比分析,得到了不同因素(锤击能量和土阻力)对单次击打桩体位移的影响规律。本文研究成果可为浅层水流控制方法的后续研究及打桩下导管控制浅层水流的数值计算提供参考。
[硕士论文] 任秀芳
项目管理 天津大学 2015(学位年度)
摘要:中海油近5年国内油气田开发数量迅速增长,仅2014年,中海油便有13个新油气田项目投产。由于海上油田多项目齐头并进,成倍增长的工作量造成专业技术人员短缺、建造场地和大型船舶机具资源严重不足,在项目资源有限和工期固定的双重约束下,导致项目工期延误。关键链充分考虑了资源约束的重要性,强调在项目实施中对资源进行动态管理并持续改进,适合海上油田区域开发项目资源管理。但是目前国内外研究中对关键链缓冲区设置方法多数采用统一标准的设置方法,没有考虑项目的实际情况和特点,与海上油田区域开发项目资源管理的实际情况相偏离。
  针对海上油田区域开发项目工期延误中存在的资源约束问题,本文分析了海上油田多项目管理中资源分配现状,运用关键链方法对海上油田区域开发工程多项目资源配置进行优化,设计关键链动态多项目资源配置计划模型,采用启发式算法识别出项目关键链,同时改进了关键链的缓冲区设置方法,按照项目工序自身特点对其赋予风险系数,设置项目缓冲时间。并对关键链缓冲区消耗情况进行监控,关注关键链和非关键链接口处的缓冲时间,确保关键链上的任务不会因为等待非关键链上任务的完成而延期开始,避免出现非关键链转变成新的关键链。本文以垦利3-2油田区域开发工程项目为例,对该资源配置计划模型进行检验,通过关键链的识别,设置缓冲区大小和实时监控对资源配置进行优化,证实该模型的有效性和适用性,不但缓解了项目间的资源冲突,而且缩短了多项目建设总工期。
  本文研究结果不仅充实了海上油田区域开发工程项目管理的相关理论基础,还为海上油田动态多项目管理提供了有效的资源配置方法,使海上油田多项目管理中的资源配置过程更切合实际。但对于不同专业领域的关键链的应用还有待于研究。
[硕士论文] 朱长龙
油气井工程 中国石油大学(北京) 2006(学位年度)
摘要:本文通过国内外文献资料调研,总结了世界海洋石油钻采的发展历程及主要海洋国家的海洋油气钻井及油气生产的技术现状及相关设备的使用情况。 运用有限元法对深水隔水管进行了动力分析,得出了波浪力对深水隔水管动力位移响应的影响。为降低隔水管的弯曲变形,针对波浪力的特点提出了变刚度隔水管的概念,并用有限元法对波浪力作用下的变刚度隔水管进行了动力响应分析。 结合材料力学的转角公式和有限元法,分析了弯曲曲率和磨损深度两个参数对隔水管抗内压强度的影响,得出弯曲和磨损共同作用下隔水管强度的降低曲线。
[硕士论文] 温哲华
石油与天然气工程 西南石油大学;西南石油学院 2005(学位年度)
摘要:海洋石油的特点决定了它是一个高风险、高投入、高科技的行业。海上油田所处的自然条件十分恶劣,海浪、海冰与台风、季风的综合作用对油气田生产设施将产生巨大的破坏力;钻井和采油的活动的空间狭小,设备布置紧凑,容易发生事故;需要采用一些与陆地不同的高科技装备和工具,对员工素质的和装备安全性能的要求更高。因此,研究海洋石油的风险分析和安全管理具有经济和社会的双重效益。 渤中25-1油田是中海油天津分公司的主力油田之一,地处中国渤海湾东南部,包括沙河街和明化镇两个区。其中,明化镇区块为中国海洋石油总公司与雪佛龙-德士古合作开发。 该文根据渤中25-1油田总体开发工程的特点,采用预先危险性分析方法、指数法进行风险分析。为了增加评价的准确性,火灾爆炸(燃烧类)危险采用DOW和MOND两种方法同时进行评价;对某些不能采用指数法进行评价的风险,采用预先危险性分析方法,得出渤中25-1油田系统的设计和安全管理制度总体满足安全规则要求,可以有效防止由于外部或内部事件所造成的大多数事故。在充分考虑该文提出的风险防范措施后,将能最大限度的避免事故的发生率;对海洋平台上经常出现的交互作业过程中的危险因子进行了详细的描述;同时,对于ODP方案没有提到但在实际生产过程中出现的硫化氢的问题作了专门的调研和对策分析。论文最后提出关于渤中25-1油田安全管理的一些建议和推荐做法。
[博士论文] 韩圣章
结构工程 天津大学 2002(学位年度)
摘要:该论文针对定量风险评估中的几个重要问题进行研究.该论文的创新之处主要体现在:1.建立平台油气泄漏规模和气云爆炸分析相结合的模型,计算爆炸超压与平台安全风险分析之间的联系.提出了两个简化的计算模型分析平台甲板、舱壁和防火墙在压力作用下的变形限制及平台上部工艺管道在喷射火焰作用下的温度变化.2.考虑人为因素影响,提出故障树、有向图、链集、危险度的概念和模糊积分及模糊测度理论相结合的方法,对平台消防系统可靠性进行分析,计算顶事件发生的期望值;3.利用模糊逻辑系统理论分析平台操作人员在火灾、爆炸事故发生后撤离过程中的风险;提出了将人为失误风险和概率影响图理论相结合的方法对平台风险进行评估.
[博士论文] 姚宇鑫
船舶与海洋结构物设计制造 大连理工大学 2015(学位年度)
摘要:随着海洋油气开发持续向深水推进,浮式海洋平台作为深海开发最为基础和重要的工程装备,其相关问题成为国内外研究的热点。目前,全球范围内广泛应用的各类浮式海洋平台,如张力腿平台(Tension-Leg Platform,TLP)、半潜式平台(Semi-Submersible)和Spar平台等,均存在着明显的不足。TLP平台张力键的自重随水深增加而急剧增大,半潜式平台和Spar平台的承载能力有限且需要众多辅助系统配合工作,这些都极大地限制了上述类型的平台在深海环境下的应用。因此,近年来浮式海洋平台呈现出向多功能一体化发展的趋势。作为这一理念的成功实例,浮式生产储油系统(Floating ProductionStorage and Offloading system,FPSO)和浮式钻井生产储油系统(Floating DrillingProduction Storage and Offloading system,FDPSO)等概念越发受到青睐。
  本文的主要工作是在对各类深水浮式平台的性能进行分析、总结的基础上,提出了一种沙漏型浮式结构物的新概念,并在此基础上完成了一种新型FDPSO的外形初步设计,使其在保持传统船型和圆筒形FDPSO优势的同时具有抵抗深海恶劣海况的能力。该系统包括沙漏型浮体和与之相匹配的各种功能模块,以期为深水油气开发提供一种全新的工程装备和解决方案。本文的研究内容包括以下几个方面:
  针对新型对接圆台状沙漏型的浮式主体,采用水动力分析软件AQWA研究了浮式主体的水动力性能。定性分析了下倾角、水线面半径和排水体积对于浮体所受波浪载荷和运动响应幅值算子(Response Amplitude Operator,RAO)的影响。
  进一步,分析了浮体粘性阻尼和非线性回复刚度对垂荡运动响应的作用。采用势流理论和工程近似方法推导了新型浮体所受的垂荡入射、绕射波浪力和附加质量的近似表达式,进而推导出垂荡运动RAO最小值处频率的估算公式。然后根据稳性的定义和浮体外形的几何关系得到浮体初稳性的计算公式,概括出需要遵循的设计准则,并制定出沙漏型浮体外形的设计方案。
  依据此方案设计出新概念沙漏型浮式主体,并与具有相同功能的圆筒形浮体(SevanMarine公司提出)和八角形浮体(中国海洋石油总公司提出)进行比较。通过比较稳性、浮体垂荡和纵摇运动RAO以及甲板上浪次数可以发现,相比圆筒形和八角形浮体模型,沙漏型外形设计能够显著提高平台的稳性和各项水动力性能。
  为了更好地验证沙漏型概念的性能优势以及理论分析方法的正确性,进而论证沙漏型浮式平台主浮体设计原则和方案的可行性,进行了物理模型水池试验。试验主要针对沙漏型浮体的水动力性能,如纵(横)摇运动周期,粘性阻尼系数,运动RAO,不规则波作用下的运动响应等。试验观测结果验证了沙漏型浮式平台的性能优势,并且为后续设计与分析计算提供了依据。
  在此基础之上,分析月池形状和尺寸对沙漏型浮体水动力性能的影响,制定了沙漏型FDPSO浮体外形参数设计方案,通过对比传统船型、圆筒形和半潜式三种浮体模型的垂荡和纵摇等运动性能,确定了沙漏型FDPSO的性能优势。此外,进一步研究了初始重心位置和惯性矩对平台水动力性能的影响,为后续设计提供了理论依据和设计原则。
  配合沙漏型新概念浮式平台,选择了适合于深海作业环境的绷紧式系泊系统,并分析了浮体低频纵荡阻尼、风流载荷系数、系泊缆拖曳力系数、系泊缆悬挂点和悬挂角度等对系泊性能的影响。依据规范要求,对所设计的绷紧式系泊系统进行了强度和限位性能的校核。针对疲劳分析,在规范要求的基础上,将纤维缆的动刚度特性引入疲劳损伤预报中。最终,给出了具有工程实际意义的指导性结论,为沙漏型新概念FDPSO提供了经济可靠的深海系泊方案。
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