软件开发在深海管道综合风险评价中的应用研究

发布时间：2020-09-28 22:04

　　 快速的经济发展使得我国对于石油天然气等资源的需求不断增加。在我国领海范围之内,蕴藏着丰富的石油、天然气、可燃冰等资源。随着南海海域油气资源的开发,尤其是南海珠江口盆地流花油田群的顺利开发以及“海洋石油981”钻井平台在南海北部深水区测试作业,标志着我国海洋油气资源的开发进入了全面发展阶段。海洋油气资源的开发体系中,深海管道是关键装备之一,采用海底管网将油气资源输送到位于岸上的处理厂,和海上处理终端方式相比,具有更高的经济效益。随着水下生产系统的发展,海底油气管道运输已成为了海洋油气开发的主要传送手段。深海管道是深海水下油气输送系统的重要组成部分,面临极端环境和复杂地质条件,极易发生油气输送管道的结构失效问题,如若造成管道破裂,还会引起油气泄漏事故,造成巨额的经济损失和灾难性的污染后果。与陆上管道相比,深海管道作业环境复杂,存在较多不确定性因素,为了确保深海水下油气输送系统的安全运行,需要针对深海水下油气输送系统,尤其是深海管道的实际运营情况,提高运营者、作业人员对于事故灾害的预测能力和控制能力。本文在研究深海管道失效原因和风险来源的基础上,对深海管道安全运营状态进行分析,结合层次分析法和未确知测度理论,建立深海管道综合风险指标评价体系。首先结合深海管道历史事故数据及深海管道作业特点,在风险辨识的基础上,确定深海管道风险评价指标,将各级指标划分成不同等级,建立完整的深海管道综合风险评价指标体系,之后采用信息熵理论确定各个评价指标的权重。针对评价体系中各种未确知信息采用未确知测度分析方法,构建了深海管道综合风险评价指标体系模型。对不同指标采用不同方法,建立了深海管道综合风险评价系统的单指标测度模型和多指标测度模型,并进行危险性等级判别。为了提高分析的准确性和分析效率,在此基础上开发了深海管道综合风险评价系统软件。最后,将本文建立的深海管道综合风险评价系统应用于南海某油田油气管道进行风险评估,以验证模型有效性和可行性,评价结果符合实际生产情况。实例分析结果表明本文建立的深海管道风险评价体系准确性可靠,可广泛应用于深海管道风险评价工作中。
【学位单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TP311.52;TE973
【部分图文】：

欧洲、美国开发的深海管道相关软件只适用于墨西哥湾平坦砂石结构（图1-1），但我国南海海域具有陆坡（图 1-2）、波浪（畸形波）、地震、海流、温差、高盐腐蚀等特殊条件，我国南海油气开发工程难以应用现成国外软件，因此，本文针对我国南海深海的特殊条件，我们与中海油研究总院共同开发适用于南海的新软件，以保证我国南海深水油气开发的安全。图 1-1 美国墨西哥湾 图 1-2 南海地形复杂随着我国经济和社会的持续快速发展，以及全球能源需求增长放缓，能源需求大幅转移到亚洲快速增长的发展经济体，中国已成为全球最大的能源消费国。我国陆上油气资源开发已有六十多年的历史，近海油气开采自 2005 年开始，也进入了高速发展时期，目前我国陆上及近海油气资源开发已接近饱和，快速上升的综合国力与能源供应之间的矛盾十分突出，能源对外依存度逐年升高。我国东海和南海拥有大量油气资源，尤其南海已探明的石油储量在 230～300 亿吨之间，天然气储量约 16 万亿立方米，其中 70%蕴藏于深海区域。油气开采系统中，油气输送等水下结构在海洋工程总投资中同样占有相当大的比例，尤其是深海开发中油田远离陆地，输送系统的投资比例会更高。立管、跨接管、管汇中心、管道输送终端、水下井口

图 1-1 美国墨西哥湾 图 1-2 南海地形复杂随着我国经济和社会的持续快速发展，以及全球能源需求增长放缓，能源需求大幅转移到亚洲快速增长的发展经济体，中国已成为全球最大的能源消费国。我国陆上油气资源开发已有六十多年的历史，近海油气开采自 2005 年开始，也

图 1-3 深海水下油气输送系统深海水下油气输送系统是海洋能源开发的重要装备，经由深海海底的极端和复杂地质条件，将深海海底油气远距离输送至处理终端，各种影响因素充确定性，对深海水下油气输送系统的安全设计、安全评价和安全防控提出了

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本文编号：2829337