基于新一代水下生产系统模式的管系疲劳监测研究

发布时间：2021-01-16 02:54

　　新一代水下生产系统开发模式,未来将成为深水油气田开发的主要形式。在其中有着重要作用的柔性管系,在海洋环境载荷作用下,有着发生疲劳失效的风险,一旦失效,会使整个生产系统崩溃。因此对新一代水下生产系统中柔性管系进行疲劳监测,在其未失效之前进行维修,对提高新一代水下生产系统的安全可靠性,有着重大的意义。针对新一代水下生产系统柔性管系疲劳监测问题,本文首先对柔性管系在系统中的连接方式以及布局形式进行分析,选取常见的布局形式,运用OrcaFlex软件建立模型,对比常见布局形式下,漂浮管汇的姿态响应,选出较为稳定的布局形式。然后在稳定布局形式的前提下,对水下生产设备进行水动力学分析,利用理论推导与有限元模拟相结合的方法,求解管汇以及柔性管系在水中运动产生的水动力系数。随后对整个生产系统进行加载分析,确定柔性管系的疲劳危险点。最后制定详细的监测方案,对柔性管系疲劳危险点进行监测。主要包括:传感器的选择、监测方法的确定、传感器的布置、大数据处理方法、以及对采集数据进行分析,其中本论文首次采用监测应变—求解载荷—载荷分析的疲劳分析方法,对柔性管系的疲劳性能进行分析。最终实现对新一代水下生产系统柔性管系疲... 

【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

新一代水下生产系统

第2 章 新一代水下生产系统柔性管系布局形式研究 2 章 新一代水下生产系统柔性管系布局形式研究代水下生产系统生产设备的连接方式进行研究，并对整个是布局进行分析，确定最佳连接方式以及最佳布局模式。连接方式分析下生产设备的连接形式主要为：管汇通过跨接管，以及内部，将采油树才出的石油运送到管汇，然后通过海底管道以及海上平台，连接管线错综复杂。具体如图 2.1 所示。

图 2.2 管系连接方式简图Fig.2.2 Diagram of pipeline system connection mode新一代水系生产系统管系中的连接管道都采用相同的模式进汇与多个功能舱连接的目的。布局形式分析管系与功能舱以及漂浮管汇连接方式之后，需要对管系的整，选取两种常见的水下生产系统布局形式，即对称布局与非对佳布局形式进行研究。首先定义生产设备模型参数，然后运用布局方式进行整体建模，通过静力学分析，确定管系最佳布建立及参数设置汇模型及参数采用管汇采用八井槽管汇，即管汇实现同时与八各深水功能数如表 2.1 所示，具体模型如图 2.3 所示。


本文编号：2980018