为解决国内海上无修井机平台躺井时间长及双井区平台修井工作量大的难题,研究了海上平台液压举升装置修井技术。以渤海油田某双井区平台为目标,从提升能力、作业通径、安装方式等方面对液压举升装置进行了选型分析,并在渤海进行了首次应用。首次两口井的应用表明,液压举升装置作业流程与常规修井流程基本相同,除井间转换安装拆除时间外,作业时效与常规修井机相当,为海上修井作业提供了一种新的技术手段。

隔水套管张紧器油缸通过卡瓦将力传递到隔水套管上,给隔水套管提供持续的顶部张力,对隔水套管起到支撑作用,是隔水套管张紧器系统的关键部件。隔水套管张紧器油缸的性能及制造质量好坏关乎隔水套管工作时的稳定性及安全性,深受国内外海上钻井厂家的重视。以国外某型张紧器油缸为研究对象,结合其实际工况参数及性能要求,运用目前易于实现的制造、检测技术,逐一解决张紧器油缸所需要达到的技术指标。对制造的张进器油缸进行性能试验,结果表明,该张进器油缸在相关性能指标上能满足实际应用要求。

本文首先从现有单桩抱桩装备的抱桩系统中存在的问题出发,通过第一代步进式伸缩梁系统的设计,成功解决了推力油缸行程小的问题;其次,通过第二代步进式伸缩梁系统的设计,简化了第一代系统的构成,同时解决了推力油缸直接接触单桩的问题,从根本上解决了油缸可能损坏的问题,大大提升了系统可靠性;最后,将步进式伸缩梁系统成功应用在实际工程中,进一步验证了设计的可靠性。

本文针对海上老平台甲板面积小、吊装能力不足问题,设计制造了一种适用于海上平台的拼装式滑移底座,该滑移底座可拆分成重量较小的构件。通过载荷分析和模拟进行校核,整体结构和应力满足海上平台液压举升修井作业要求。使用该滑移底座可实现液压举升修井装置在不同井口槽之间的整体滑移,大幅降低液压举升修井作业准备工期和对海上平台吊装能力的需求,在双井区平台和修井机故障平台取得了良好的应用效果。

深水半潜式平台建造在世界范围内有许多典型合拢案例,本文从平台上模块与船体大合拢模式的选型分析入手,总结了适合海油工程青岛建造场地大合拢方式。假定平台船体和模块全部在青岛场地建造并完成大合拢建造作为课题研究基础,选取液压滑移合拢模式作为大合拢方法。更进一步,本文结合公司建造场地设备设施能力,对5万吨级的半潜式平台滑道建造合拢施工要点进行分解剖析,得出了技术可行性研究结论。

目前,海上边际油田规模不断增大,如果采用常规钻机开发,机具成本高,钻机占地和重量大,导致油田开发成本高。液压钻机具有整体重量轻、占地面积小、搬迁便利等特点,对于开发边际油田具有天然优势。结构设计是液压钻机的关键。本文通过SACS结构设计软件对液压钻机进行结构建模、加载、校核及优化设计,在满足钻完井作业的前提下实现钻机整体重量和占地的最小化,从而有效降低海上边际油田总体开发成本。

本文针对陵水17-2项目重达35000t(包含滑靴重量等)的半潜平台船体进行了拖拉装船研究,从装船方案比选、液压滑靴装船方案、作业天气窗口、分析方法等多方面,研究了半潜船体的装船设计,并对关键工况进行了数值分析,确保了利用液压滑靴装船的可行性和安全性,并最终完成了陵水17-2半潜平台的横向装船。本文的研究成果不仅为陵水17-2半潜平台装船提供了技术支持,也为我国后续深水平台装船设计提供了参考。

本文对全球首艘10万吨级深水半潜式生产储油平台“深海一号”能源站的压排载系统的设计过程和要点进行了阐述。通过分析船级社规范对柱稳式半潜平台压排载系统的设计要求,结合项目本身结构特点和应用需求,对“深海一号”压排载系统进行展开式的分析和破损稳性模拟计算,证明系统在满足船级社规范的前提下,能实现多个压载舱同时压排载或倒舱并提高排载泵的吸入性能,且双环网把4个节点的排载泵连接起来,较传统单环网设计大大提高了系统冗余度和安全性。

深水半潜式油气生产平台的海上安装技术是我国油气产业走向水深的关键技术之一。其中,半潜式平台下船体这种超大型的板壳式浮体结构的装船作业,具有尺度大、重心高、结构强度较弱等特点。目前,国内已成熟应用的液压绞车、拉力千斤顶、自行式模块运输车等装船设备均已无法满足作业需求。陵水17-2气田开发项目租用国际上已成熟应用的液压滑靴系统,自主开发了配套的装船技术,成功实施了该项目33500t的半潜式平台下船体的横向滑移装船。本文系统介绍了该项目采用液压滑靴系统进行大型结构物横向滑移装船的相关设计及施工流程,旨在为后续类似工程提供指导。

水下控制系统是水下生产系统的重要组成部分,电液复合式控制系统是目前最常用的水下控制系统,其参数的设置对水下生产系统的安全具有重要影响。本文采用SimulationX对低压液压系统进行仿真分析,研究了水深、回接距离、液压管线直径、水下蓄能器参数以及液压动力单元液压泵参数对充泄压时间以及采油树闸阀开关时间的影响规律。研究表明:在本文模拟工况条件下,脐带缆液压管线直径和回接距离是2个对系统充泄压时间影响较大的参数;采油树闸阀开关时间受本文考察因素影响较小。本文可为今后水下控制系统液压分析提供一定的参考。