深水海底泵举升钻井井筒泥浆性能、温度和压力场耦合规律

 井筒温度和压力场计算是深水海底泵举升钻井设计的重要内容.综合考虑温压场与泥浆性能,特别是泥浆流变性能的相互影响,建立深水海底泵举升钻井井筒传热和流动耦合计算模型,并与常规隔水管钻井计算结果进行比对.结果表明:受海水低温影响,上部井段环空温度小于入口温度,海底泵举升钻井井筒温度小于常规隔水管钻井,需注意低温时天然气水合物形成带来的安全隐患;海水段和地层段压力存在不同的压力梯度,地面泵压小于循环压耗,海底泵举升钻井井筒压力小于常规隔水管钻井;考虑泥浆密度和泥浆流变性能变化对井筒温度、ECD 和泵压均有影响,相对来说,ECD 受前者影响较大,而井筒温度场和泵压受后者影响较大;两者都考虑,泵压计算误差将大大降低.     

扇三角洲水下分流河道砂体注采井网优化

高含水老油田经过长期注水开发,油水关系分布进一步复杂化,随着油气藏开发的不断深入,剩余油分布越
来越分散,相关地质研究越来越细。剩余油分布不但受储层物性、砂体分布、构造的影响,同时也受注采井网与砂体配
置关系的影响,因此注采井网与砂体如何进行配置的研究成为老油田进一步提高采收率的关键因素之一。以冀东高
深南某断块为例,建立了扇三角洲前缘砂体地质模型,在搞清扇三角洲前缘水下分流河道的基础上,应用数值模拟研
究了水下分流河道砂体与储层物源方向对注采井网、井位的影响,提出了扇三角洲前缘水下分流河道储层类型的注采
井网部署优化方案。     

水下生产系统关键设备维修策略优化方法

为研究水下生产系统关键设备预防性维修策略制定及优化问题,通过建立以威布尔分布为模型的可靠性衰退趋势模型,构建以可靠性和经济性为指标的多组件系统的预防性维修策略多目标优化模型,并在可靠性预测数学模型的基础上,对水下生产系统中实际生产中各组件全寿期内的维修成本进行计算,并对三种维修策略下的维修成本与可靠性进行分析与讨论。研究结果表明,采用基于功能的多组件成组维修策略可以在对可靠性水平较小的牺牲下,有效降低维修成本,同时有效避免传统成组维修策略中欠维修与过维修的现象发生。     

国内外跨海通道的比较及启示

 在回顾世界跨海通道发展历程的基础上,总结了铁路轮渡、跨海大桥、海底隧道、桥隧组合等跨海工程形式的优缺点。分析了国内外代表性跨海工程的技术、投融资和运营模式等进,展望了跨海工程的发展趋势,提出中国跨海工程建设应加强工程项目的前期调查、研究和设计,重大跨海工程由国家作为建设主体,前期研究开发经费由国家财政予以支持,对工程方案、投融资模式等结合工程所在地情况进行科学决策。     

青岛胶州湾海底隧道施工及机械配套技术

青岛胶州湾隧道工程全长7 800 m,下穿海域3 950 m。有两条主隧道和一条服务隧道,在青岛端距离洞口2 000 m处设有进出海底隧道的匝道。主隧道海域段线间距约55 m,断面为椭圆形断面,隧道断面宽16 m,高12 m,隧道洞身主要位于微风化花岗岩、辉绿岩、安山岩中,纵断面采用“V”字坡,最大海水深42 m,隧道最小埋深不小于30 m。对钻爆法修建青岛胶州湾海底隧道的关键技术和大型施工机械配套进行了探讨。     

椭圆管道与连接器过盈装配应力有限元分析

基于组合厚壁圆筒理论和管道与连接器过盈装配有限元计算,分析了海底椭圆管道与机械连接器水下过盈装配的应力问题。采用数值模拟的方法分析过盈装配过程中的产生的极值有效应力并引入椭圆度应力系数大小衡量应力集中效应强弱。结果表明,管道接触应力与等效过盈量密切相关,而椭圆度影响过盈面接触应力分布的均匀性。椭圆度应力系数越大,管道应力集中效应越明显,承载的应力越大。随着椭圆度增大,通过适当增加等效过盈量的办法,即可增大过盈装配应力的承载能力。     

基于分析设计直接法的水下分离器结构总体塑性变形校核

借助欧盟压力容器标准EN13445-3分析设计直接法,研究水下分离器结构总体塑性变形,建立水下分离器数值模型,采用高压试验的方法对数值模型计算精度进行分析。结果表明:建立的水下分离器数值模型计算结果与试验结果平均误差不超过5%,具有较高的计算精度;水下分离器结构整体塑性能够通过校核,且具有一定的安全余量。     

基于情景演变和突变级数的海底隧道火灾应急资源评价

为了研究海底隧道火灾情景应急资源评价问题,以翔安海底隧道为例,基于隧道火灾情景演变机理与流程分析,建立火灾事故情景演变分析模型.选择特征情景演变路径并抽取关键情景,构建关键情景应急资源评价指标体系,确立模型方法与步骤,建立基于突变级数的海底隧道火灾情景应急资源评价模型.最后,以客车火灾事故为例,对模型进行验证应用,为海底隧道火灾应急资源评价提供一种新方法.     

大连湾海底隧道风险评估及对策研究

以大连湾海底隧道为背景,针对工程可行性研究阶段的推荐方案,按照不同的施工方法对风险进行识别和分析,并且采用风险判断矩阵和专家调查的方法对各方案的风险进行评估.另外,采用层次分析的方法,从技术、经济、安全和环境影响等因素出发,对各施工方法进行风险评价,认为两种推荐轴线均采用沉管方案时其综合风险最小.根据风险评估的结果及大连湾海底隧道的工程特点,提出了相应的风险控制措施,为工程相关决策和方案的确定提供参考.