东海海底管道海流冲刷作用的影响因素探讨

依据以往多次东海海底管道检测成果资料,分析和探讨了形成海流冲刷作用的各种因素,可以归结为内部海洋环境和外部环境变化两大因素,以及这些因素可能对海底管道产生危害影响的程度,并总结了在长期的海流冲刷作用下海管的空间状态、海底受冲蚀的表现形式和海床冲淤变化,提出了今后检测和维护工作的一些建议.     

海洋平台桩基周围冲刷过程及冲刷机理分析

对埕岛油田典型平台周边多年的水深地形资料进行分析对比,研究平台桩基周围冲刷过程,探讨桩柱周围形成冲刷坑的冲刷深度、几何形态和分布特征,分析其冲刷机理。结果表明,平台建成初期桩基冲刷剧烈,周围海底形成以平台为中心的盆状地形,经历近1年的时间逐步达到冲淤平衡。冲刷坑形态特征主要由水动力条件控制。     

海洋深处的极限生存

有些生物能够适应极限温度,能够在其他生物难以生存的极低或极高的温度下生活。现将一些纪录列举如下: 350摄氏度:这是一种名为pyrolobus fumarii的海底微生物所能存活的最高温度,这种微生物生活在因火山活动而沸腾的海底区域。113摄氏度,这是pyrolobus fumarii     

潮流作用下海洋平台桩基冲刷过程及冲刷深度计算

对埕岛油田典型平台周边多年监测所得的水深资料进行了分析研究,探讨了平台在潮流作用下的桩基冲刷过程及冲刷坑形态与分布,并选取经验公式对平台桩基极限冲刷深度进行了计算,计算结果与实测结果比较表明,所选公式在埕岛海域具有较好的适用性。     

海洋下的油气资源

海底的找油虽然在上世纪末为了追踪岸上油田向海中的延伸已揭开了序幕,但到了本世纪五十年代后海上采油量才有较大幅度的增长,如1950年全世界从海底采出的石油约为4000万吨,占当年世界石油总产量的7.5％;到了1960年上升到11％,那时全世界约有25个国家在海上找油,12个国家在海上采油。到了1970年,全世界在海上找油的国家增加到了     

影响我国海洋油气开发的海洋灾害

本文介绍了台风和海冰灾害对我国海洋油气开发的影响和防灾,减灾技术的研究。     

海底管道冲刷势流模型的改进

对Li&Cheng的势流模型在数值方法、床面平衡条件及冲刷床面调整技术做出了3方面的改进。采用边界元法代替差分法求解Laplace方程,前者可以准确地拟合地形与管道边界,因而可以准确反映固壁边界对流态的影响,此外,还具有数据准备简单,降低计算维数,计算速度快等优点。Li&Cheng模型以床面水流切应力等于泥沙起动切应力,τb=τc,作为床面平衡条件,这只适用于清水冲刷。以沿程输沙相同作为平衡剖面条件,理论上,将模型推广到了动床冲刷。此外,为了提高模型的收敛性,提出了最速下降法与牛顿迭代法相结合的床面调整技术。采用实验资料对模型进行了检验,计算的冲刷深度与实验结果符合良好。     

海洋天然气水合物与深水油气共生关系探讨

海洋天然气水合物与深水油气共生关系研究对深水油气藏的勘探与开采、海底滑坡诱因评价以及全球气候变化和碳循环的重新认识具有重要的理论和实际意义。文章梳理了气源、封盖和遮盖侧储3种共生关系的主要研究进展,概述了南海北部深水区水合物与油气共生研究现状,结果表明,深部烃源岩或热解油气藏对浅部水合物成藏的气源供给多未充分评价;除极少部分地区外,下伏气藏的资源潜力不乐观;多数情况下,水合物层不是高质量的封盖层,难以形成有效圈闭,当其联合构造圈闭、地层圈闭、岩性圈闭或冻土层圈闭等时,可能形成相对有效的复合圈闭。今后的共生关系研究中可关注亚生物气和原油降解气对水合物气源的贡献,以水合物层中的断裂区为切入点来揭示水合物层的封盖机理。     

强潮海湾Spoiler海底管道冲刷机理分析

本文基于历年检测资料统计分析了杭州湾海底输油管道裸露埋深状态变化规律,结合水文地形测量资料、辅以数学模型手段,从Spoiler自埋设计、杭州湾水流特性、管道路由海床演变特性以及人类活动等多因素探索了杭州湾海底管道裸露埋深状态变化的原因。研究结果表明:杭州湾管道80%以上处于埋深状态,局部管段长期裸露,裸露管段主要位于北岸深槽和庵东边滩滩坡区域;管道冲刷与管道路由海床演变特性、水流与管道夹角以及Spoiler自埋设计的发挥密不可分;杭州湾南岸围垦工程的实施与该区域管道裸露、掩埋状态密切相关。     

海底管道周围局部冲刷数值模拟分析

通过建立一个垂直二维紊流模型来模拟管道周围流场,建立泥沙冲刷模型来模拟海床底面变化。其中,冲刷模型同时包括悬移质输沙和推移质输沙。海床底面变化通过计算底面泥沙总输运平衡关系得到。并进行多组冲刷数值实验,分析泥沙冲刷过程,总结出一套冲刷平衡深度经验公式。     

轴线倾斜海底管道冲刷速率试验研究

通过物理模型试验研究水流作用下轴线倾斜海底管道的三维局部冲刷问题。利用超声波探头监测管道下部冲刷沿管轴线方向的扩展过程,分析海底管道三维局部冲刷的动态发展机理。由模型沙的冲蚀试验,建立沙床面剪切应力与泥沙表观侵蚀速率之间的关系式,并引入经验公式对沙床面剪切应力放大系数、泥沙表观侵蚀速率以及远场床面剪切应力之间的关系进行表达。由倾斜管道模型试验,在分析冲刷扩展位置随时间变化数据的基础上,结合上述经验公式以及沙床面剪切应力放大系数与管道埋深的关系,建立轴线倾斜海底管道冲刷扩展速率的预测公式。     

海洋平台桩基冲刷及影响因素分析

海洋平台修建后桩柱周围局部水动力条件变化会导致不同程度的桩基冲刷,进而影响平台稳定性。介绍了桩基冲刷研究现状及现阶段存在问题,论述了桩基冲刷发展过程以及产生冲刷坑的影响因素。     

上海海洋石油局上海海洋油气分公司研究院

单位简介 上海海洋石油局、上海海洋油气分公司研究院地处上海市浦东新区陆家嘴金融贸易区,原名上海海洋地质综合研究大队,成立于1979年,是中国石化股份公司下属唯一专业从事海域油气勘探开发的综合性研究机构。研究院技术力量雄厚,设备先进,管理完善。拥有一支优秀精干、经验丰富的专业技术队伍,高级专业技术人员比例超过40％;拥有行业内先进的地震资料处理、地震资料解释、储层和油气预测、断层封堵分析、盆地模拟、地质建模、油藏模拟等专业软件;可承担地震资料处理、解释、石油地质勘探综合评价和油藏开发等方面的综合性研究工作。     

考虑腐蚀和冲刷的海洋平台损伤识别

以某导管架平台为模型,对分别存在腐蚀和桩基冲刷影响的结构进行模态分析,表明在腐蚀和桩基冲刷的影响下海洋平台的模态参数有明显的时变效应。基于频率变化和神经网络算法的损伤识别方法有较好的记忆能力和泛化能力,可准确识别结构损伤程度。忽略腐蚀和桩基冲刷的影响,基于神经网络算法的损伤识别结果产生较大误差,难以对损伤程度实现有效识别。考虑腐蚀和桩基冲刷影响,提出基于神经网络算法的海洋平台损伤识别方法的改进方案。数值研究表明,改进方法识别误差很小,可对损伤程度实现有效识别。     

世界海洋的含油气特征

深海钻探在研究大洋和边缘海深水凹陷的含油气性中起了很大的作用。在岩心中曾发现了烃类的工业流和石油的痕迹。在太平洋中沿着整个大陆—大洋过渡区的周边发现了含油气性的标志 ,在印度洋和大西洋中则见于大陆坡脚处。在这些地区它们与沉积盖层中的金属矿化相结合 ,说明了长期的热液活动性。石油和天然气出现在边缘海中 ,如加勒比海、爱琴海、黑海、第勒尼安海、白令海、日本海和墨西哥湾。实际上它们都位于欧亚板块和非洲—阿拉伯—印度板块的大陆之间碰撞区内。在大洋和边缘海底 ,沉积物的厚度一般不超过 1～ 2 km,这对于形成油气藏是不…     

考虑冲刷影响的筒型基础竖向极限承载力研究

大直径宽浅式筒型基础,阻水宽度大,在位工作期间受波浪海流作用,其周围土体易被冲刷。为研究单侧地基土体受冲刷后筒型基础的竖向极限承载力变化,通过引进冲刷率的概念,采用有限元方法研究了不同冲刷率下筒型基础的竖向极限承载力;并基于Meyerhof理论建立了计算不同冲刷率下筒型基础竖向极限承载力的极限平衡方法。研究结果表明,随着冲刷率增大,筒型基础的极限承载力出现不同程度的下降,当冲刷率为0.8时,即筒型基础单侧土体冲刷深度达6.4 m时,筒型基础的竖向极限承载力折减率为3.28%。建立的极限平衡算法可准确计算冲刷条件下筒型基础的竖向极限承载力。     

协调的海洋管道三维数学模型

本文对不同坐标系中如何建立一个协调的空间变形管道的数学模型,进行了深入的探讨。对一些常用的简化假设在数学模型中的反映进行了分析。并对如何避免这些假设造成的不协调性提出建议。这样的模型在实际铺管问题中的应用,通过两个算例得到了反映。     

基于CFD-DEM方法对海底管道床面冲刷的研究

采用计算流体力学—离散元耦合方法（CFD-DEM）模拟海底管道床面的冲刷过程。经过模型验证,该方法的计算结果与前人的研究具有较好的一致性,证明其可以应用于海底管道周围的冲刷模拟计算。冲刷初期的结果增强了目前对启动阶段粒子运动机理的理解,即管前后压力梯度造成的渗流作用导致粒子运动。对完整冲刷过程的模拟中,发现冲刷分为冲刷启动阶段、间隙冲刷阶段和尾迹冲刷阶段。间隙冲刷阶段管道下方粒子具有较大速度,冲刷坑快速向下方发展。进入尾迹冲刷阶段后,管道后方出现周期性脱落的涡旋,沙丘上的粒子速度更大。同时利用DEM更具直观性的独特优势,首次得到了14个典型位置处颗粒的运动轨迹和运动速度,对于理解冲刷过程中粒子的运动情况具有较大帮助。     

海流作用下海底管道局部冲刷数值分析

在任意拉格朗日-欧拉参考坐标系下,采用基于雷诺平均的Navier-Stokes方程组(RANS)、流线迎风有限元方法、泥沙输运模型以及底床变形方程,对海流引起的海底管道局部冲刷进行了数值模拟。着重讨论了均匀来流流速和海底管道直径对局部冲刷发展过程及平衡冲刷深度的影响作用。数值结果表明,在冲刷的初始阶段,冲刷深度随时间迅速增加,之后缓慢逼近极限平衡深度;在管径一定的情况下,管道附近的局部平衡冲刷深度与流速大致呈线性关系;当流速超过某一临界区域后,最大平衡冲刷深度出现的位置并不在管道正下方,而是随流速的增加向管道下游方向移动;另外,管道直径也会对平衡冲刷深度产生比较明显的影响,在相同流速下,平衡冲刷深度大致随管径呈线性增大。在本文的计算范围内,海底管道的相对局部平衡冲刷深度基本随雷诺数线性增加,但流速对冲刷深度的影响作用要比管径的影响作用更为明显。