海上风电场基础结构设计综述

针对我国海上风电场开发建设的现状和发展趋势,结合海上风电场基础结构设计研发现状和存在的问题,探讨海上风电场基础结构设计的关键问题——设计理念、设计方法和设计标准等,分析海上风电场基础结构的结构、荷载和服役特点,分析海上风电场基础结构与水工结构和海洋石油平台设计的异同。并根据海上风电和海洋石油的行业特点,分析API规范和DNV规范对于海上风电场基础结构设计的适用性,阐述了海上风电场基础结构设计的特殊性、荷载取值和参考标准等问题。基于我国海洋工程技术发展水平和海上风电产业的发展趋势,提出发展适合我国国情的海上风电场基础结构型式及设计,指出我国海上风电产业发展应注意和避免发生的问题。     

基于风险海洋结构物检测及维护研究进展

随着海洋石油天然气资源的不断开发,海洋结构物得到了广泛的应用。长时间持续工作于海洋环境以及一旦失效代价高昂的特点使得海洋结构物的安全问题倍加瞩目。基于风险的检测和维护将海洋结构物的风险与费用相结合,可以在满足安全要求的前提下合理地降低运营费用,是目前国际上研究领域的热点问题。通过分析基于风险的海洋结构物检测和维护的国内外研究现状,对检测及维护操作过程中的一些关键问题和目前主流的研究方法及应用情况做了概述。最后讨论了海洋结构物检测维护研究中存在的一些问题,提出了今后的研究方向。基于风险的检测和维护将是今后一个值得关注的重要课题。     

海水对海洋平台声发射传播特性影响研究

针对海洋平台水下钢结构无损检测的需要,研究在空气、淡水和海水作为耦合介质的情况下,声发射波在钢结构传播过程中幅值和能量的变化趋势,以及幅值和能量损失的原因。基于声发射波反射原理,分析声发射波在钢结构中传播的多径效应及波形转换特性,并解释了时域波形发生分离的原因。根据实验结果,分析了盐度对声发射波传播特性的影响。该项研究为提高海洋平台声发射检测中故障源的精确定位提供了实验依据。     

海上油气平台和海底电缆管道信息化系统的设计与应用

为加强对海上油气平台和海底电缆管道的信息化管理,为海洋管理部门的使用审批和相关企业的安全生产提供信息服务和决策支持,文章基于国家海域动态监视监测管理系统,设计开发海上油气平台和海底电缆管道信息化系统。该系统采用多层架构体系,具有较强的扩展性;分为数据整理、行政审批、统计分析、综合展示和系统管理5个功能模块,采用面向服务的软件架构、模型驱动的系统设计和开发以及MVC技术框架等关键技术,实现数据标准化和共享化、审批全过程管理以及二/三维可视化等功能。目前系统运行状况良好,已获取大量海上油气平台和海底电缆管道信息,在三维展示方面仍需完善。     

中国近海海区污损生物研究现状及展望

近海海区通常是指离岸3n mile以上或水深超过25m的水域(Relini et al.，1994)；海洋污损生物是海洋环境中栖息或附着在船舶和各种水下人工设施上，对人类经济活动产生不利影响的动物、植物和微生物的总称，它不仅是影响海洋设施安全与使用寿命的重要因素，也是人类开始接触海洋时所关注的问题。本文就污损生物对海洋结构物的影响和我国近海污损生物研究的进展状况、存在问题等方面进行了综合论述，并对未来几年内为研究方向和重点进行了探讨，以期为下一阶段研究工作提供一些具有参考价值的依据和建议。     

Major challenges of offshore platforms design for shallow water oil and gas field in moderate ice conditions

Offshore engineers and scientists face fascinating economical and technical challenges in designing offshore platforms for shallow water oil and gas fields in moderate ice conditions. Petroleum production systems in these ice-infested areas such as the Bohai Bay of China, Cook Inlet, Barent Sea, and Caspian Sea must be designed to accommodate the harsh environmental conditions, among which the first-year sea ice is one of the major design consideration. Extreme ice loads and ice-induced vibrations still remain an area of uncertainty in offshore platforms. This paper demonstrates the main technical aspects on the use of jackets in the Bohai Bay, with particular focus on ice loads and the failure modes of slender ice-resistant structures, which are the two key issues in design considerations. A design proposal and some considerations for economical ice-resistant structures for safe development in the cold region are also conceptually discussed.     

海上油气开发水下井喷溢油的化学分散技术研究

为有效应对海上油气开发水下井喷溢油事故,降低海底溢油对海洋环境的危害,文章通过模拟试验研究消油剂的类型、使用量和喷注位置对溢油分散效果的影响,并提出深水水下消油剂使用技术体系。研究结果表明：GM-2消油剂对原油呈现良好的分散性能,且分散效果随剂油比的增大而增强;水下喷注消油剂的使用量为溢油量的10%时即可获得良好的分散效果;在一定范围内,消油剂喷口与水下井口的水平距离对溢油分散效果的影响极小,而垂直高度对溢油分散效果的影响较大。     

海洋平台结构超声相控阵检测成像技术的发展及应用

介绍了超声相控阵检测成像技术的基本原理及其在海洋平台结构检测中的最新进展。超声相控阵技术采用区域划分法将焊缝分成垂直方向的若干区,由扫查器携带超声相控阵探头运动,对其分区进行电子扫查,检测结果以图像形式显示。探讨了超声相控阵技术用于海洋平台结构管节点焊缝检测时存在的一些问题,提出解决方法,指出其在海洋平台结构、压力容器、航空航天等工业无损检测领域将具有应用前景。     

海上平台的船舶静力性能的精确计算

本文提出了用双三次贝齐尔（Ｂｅｚｉｅｒ）曲面拟合水上水下工程结构物，包括海上平台、深潜器和各种类型的船舶。用曲面方程，精确计算船舶的静力性能，然后同传统近似的计算静力性能的数值作一比较，指出精确与近似计算结果的误差范围，供设计人员参考应用。     

墨西哥湾地区油气投资环境与法律法规

墨西哥湾油气区位于美国、墨西哥和古巴相环抱的海域,为世界上油气最为富集的三大油区之一。美国和墨西哥都在加紧推动墨西哥湾地区的油气开发,美国对墨西哥湾的油气资源开发,是通过面向全球的大石油公司招标,对墨西哥湾海上油气区块租赁出售,实行联邦和州两级立法和管理体制。墨西哥的油气管理采取国家垄断管理模式,外国资本和私人资本只能参与二次石化产品的加工。     

SAR, NAUTILE, SAGA, ELIT--Four new vehicles for underwater work and exploration: The IFREMER approach

Manned or unmanned, towed, tethered, or acoustically remote-controlled underwater vehicles are the necessary tools of deep-ocean exploration as well as the exploitation of the continental shelf mineral resources. It is possible to identify categories of tasks for which a type of vehicle is best suited, and in each of those categories, the Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), the French agency for ocean research, has designed new sophisticated vehicles, giving to scientists and engineers a set of tools to fulfill most of their needs. SAR is a broad-range high-resolution side-scan sonar designed for detailed acoustic surveys; NAUTILE is a 6000-m capability manned submersible; SAGA is a large autonomy lock-out 600-m submersible. Finally, ELIT will be a totally autonomous vehicle for inspection of oil underwater structures.     

海洋油气开发项目用海范围界定关键问题及对策研究

文章对海洋油气开发项目用海范围界定过程中出现的问题进行了梳理,发现海上石油平台用海范围界定时出现的主要问题有平台外缘线归整尺度不统一、改扩建部分申请用海的要求不明确、水下生产系统用海缺少界定依据等;海底电缆管道用海范围界定时出现的主要问题有宗海内部单元划分不利于管理、交越和重叠处用海处理方式不统一、管缆间距过大形成的封...     

国内外海上风电机组基础结构设计标准浅析

对国内外海上风电机组基础结构设计规范和相关标准进行了对比研究,结合我国海上风电机组基础结构设计开发中遇到的问题,论述海上风电机组基础结构设计中关于安全理念和设计荷载的设计方法和标准;分析对比各国规范对海上风电机组基础结构设计的推荐做法,剖析各国规范的设计理念和方法;比较海上风电机组基础结构与海洋石油平台在设计理念和设计标准方面的异同,并根据海上风电和海洋油气的行业特点,分析海上风电机组基础结构设计规范和海洋石油平台设计规范对于海上风电机组基础结构设计的适用性。在此基础上,基于我国海洋工程技术和海上风电产业的发展水平,提出发展我国海上风电机组基础结构的设计建议,指出我国海上风电开发中应注意和避免发生的问题。     

锦州25—1南油气田主电站的选型设计

主电站作为海洋石油开采平台最重要的核心组成,为整个平台提供动力来源,是保证平台能够正常运转的心脏器官。从机组类型、特点,以及相应的工作原理等几个方面对海洋石油开采平台上的主电站作了简要的描述;依据相关基础数据,结合锦州25—1南油气田的特点,对油气田进行了电负荷分析,得出油气田设计所需要的典型电负荷量以及相关的数据;通过对机组容量、负荷率、备用率、机组占用平台面积、机组重量等几个参数的比对,从往复式发动机电站机组和燃气透平机电站机组中优选出了主电站机组方案。通过对锦州25—1南油气田主电站方案优选的详细阐述,为海洋石油开采平台主电站的选型设计提供参考和借鉴。     

浅谈海洋钻修井装置作业前检验存在的问题及对策

海洋钻修井装置作业前检验,是海上钻修井作业过程中的重要环节。做好作业前检验工作,使作业装置满足作业和安全的要求,是后续作业顺利、安全、高效进行的重要保障。文章根据南海西部近5年来海洋钻修井装置作业前检验工作的现状,从管理、技术层面对作业前检验存在的问题进行剖析,并给出了相关建议。如：作业前检验全生命周期管理的流程及强化措施;保持验船人员的公用机制;引进、培养一支固定的验船队伍;制定验船标准化手册;增加验船技术手段等。为进一步提高海洋钻修井装置检验质量及海上钻修井作业保驾护航。     

Autonomous underwater vehicles - challenging developments and technological maturity towards strategic swarm robotics systems

ABSTRACT

Reliable power supply, precise position determination and effective communication are the key requirements for strategic autonomous underwater vehicles (AUV) involved in long duration scientific missions, search operations and when operated as a swarm. The paper presents the challenging range of AUV developed for deep water, Polar and intervention applications; demanding technical requirements for strategic AUV; reliability modeling done on the lithium-ion batteries to identify the redundancy requirements for achieving near-zero failures; navigation model to estimate the achievable level of position accuracies using the state-of-the-art navigation system; limitations in underwater communication; and their importance in realizing vehicle autonomy and swarm intelligence. It is identified that a strategic grade Doppler velocity- aided inertial navigation system could provide position accuracies of about 0.5% of the distance travelled when navigated using sea bottom or ice reference, and a 38?kWh lithium-ion battery pack requires about 7% redundant battery capacity to achieve a failure probability of <?1% in a period of 1 year.     

海南岛南部近海海底输气管道检测和安全性评价

文章采用磁力测量和侧扫声呐测量方法,对海南岛南部近海海底输气管道进行检测,并根据检测结果开展管道安全性评价。研究表明,研究区海底地形较平坦;检测范围完全覆盖预计区域;小部分管道呈现半裸露状态但未危及安全,管道整体状态良好。定期或不定期对海底输气管道进行检测,可保证管道安全,避免天然气泄漏造成海洋环境污染。     

海上油田油套管数据库构建与智能推荐方法研究

海洋石油开发过程中面临着复杂多样的储层环境,对油套管的强度、密封性等性能提出了严格要求,合理选择适合的油套管对油气钻采至关重要。本文首先对渤海、东海、南海东部、南海西部海域进行了基础数据的收集,主要包括油田分布情况、油气藏特点;并进行双变量相关性分析,明确了海况参数与油套管技术参数的相关性。在此基础上,根据不同储层地质特点和差异建立了适用于各海域的海上油田油套管推荐体系;采用Django+MySQL为开发工具进行开发,形成一套基于Web前端的海上油田油套管数据库管理系统;最后通过渤海海域埕北油田M1井应用案例测试,获得合适的油套管推荐方案,验证了该海上油田油套管数据库的实用性。海上油田油套管管理系统的建立能够高效、科学的管理油套管的应用信息,有利于未来海上油田的开发。     

典型海上升压站地震储备承载系数研究

海上升压站是海上风电场中不可或缺的组成部分,其结构型式与传统的海上油气平台有所差异,完全套用现有抗震分析方法可能使结构设计不经济。由于地质条件特点不同,国外海上风电场鲜有位于高地震烈度区的案例,因此当前有关海上升压站抗震设计的理论和经验也不充分。针对我国首个位于高地震烈度区内的海上升压站,建立精细化有限元模型,利用非线性静力推覆分析方法,并结合敏感性分析结果与工程实际情况给出其地震储备承载系数的合理化取值,为今后典型海上升压站的抗震设计提供参考与借鉴。