海上风电导管架结构与桩基灌浆连接施工工艺

灌浆技术作为导管架安装的重要关键技术,越来越受到业界的关注。灌浆连接具有良好的结构性能,以及施工便利、造价低廉等优点,被广泛应用于海上风电场。导管架灌浆是整个风电基础结构施工的一项关键技术,灌浆的成功与否直接关系到风机基础结构抵抗环境载荷的能力和寿命。文章针对导管架结构灌浆工艺进行研究,并结合江苏滨海项目分析了导管架灌浆工艺及其施工过程中的难点,为我国海上风电基础建设提供参考。     

采油平台淘空防护措施的试验研究

通过室内试验,研究了采油平台的冲淘机理和防护措施,对仿生海底、仿生林、抛石块、抛石子袋等防冲淘措施进行了方案设计和试验,完成了导管架式、桶形基础式、沉垫式3种采油平台的冲淘及防护措施试验研究,提出和完善了多层次抛石防护技术,并将研究成果成功应用于海上防护工程.提出的研究思路以及得到的研究成果,对解决胜利油田海区粉土地基的防冲淘难题具有重要指导意义.     

文昌19-1N油田导管架安装技术

随着国内对海上油气进一步开发,迫切需要掌握深水导管架的安装技术。通过文昌19-1N油田导管架海上安装,介绍了该安装方法的特点、关键技术、主要施工过程及所需的设备设施;总结了导管架海上安装成功的经验教训;提出深水导管架、基盘对接安装的施工技术及环境限制条件,为今后类似工程提供借鉴。     

海上桶形基础采油平台综合分析

海上桶形基础平台用桶形基础代替了传统的海上导管架平台的桩基础,被誉为“导管架平台基础工程技术新时代的曙光”,具有节省钢材、海上施工时间短、可重复利用和投资省等优点。本文综合介绍这类平台的工作原理、基本特点以及我国第一座海上桶型基础采油平台的设计、建造、研究等内容。     

桶形基础负压沉贯海上试验研究与应用

海上现场试验对于桶形基础平台的沉贯安装十分重要.论述了桶形基础平台原型单桶模型在海上现场负压沉贯的方案、方法和过程,得出了试验结论,并将试验成果成功应用于CB20B采油工艺平台的海上沉贯安装,对浅水区桶形基础平台的现场施工具有指导意义.     

可移动桶形基础海上平台建成并投入使用

桶形基础平台是 2 0世纪 90年代出现的一种新型海上石油平台。它是一种全新概念的平台 ,利用桶形基础取代传统的桩基基础 ,采用负压抽吸的施工方法将桶基贯入到预定深度 ,来代替入泥深度达几十米的桩基。这项技术节省了大量材料及经费 ;避免了繁杂的海上打桩和接桩作业 ,缩短施工时间 ;减少了海上施工风险和海洋污染 ,被海洋平台权威专家誉为“导管架基础工程技术新时代的曙光”。由国家海洋局第一海洋研究所高新技术中心与胜利油田钻井工艺研究院等单位共同承担的国家“863”高新技术发展计划研究项目“可移动桶形基础采油系统技术研究”,…     

桶形基础负压沉贯海上试验研究与应用

海上现场试验对于桶形基础平台的沉贯安装十分重要。论述了桶形基础平台原型单桶模型在海上现场负压沉贯的方案、方法和过程,得出了试验结论,并将试验成果成功应用于ＣＢ２０Ｂ采油工艺平台的海上沉贯安装,对浅水区桶形基础平台的现场施工具有指导意义。     

浮托安装进船过程中护舷碰撞力实测研究

浮托安装法广泛应用于大型组块海上安装。导管架平台上部组块浮托安装进船过程中,风、浪、流引起的浮托驳船横向运动造成浮托驳船与导管架桩腿的碰撞,碰撞力可能会对导管架结构造成损伤。陆丰7-2上部组块浮托安装中,为了监测碰撞力大小,设计了碰撞力海上监测系统。通过在导管架外侧四个桩腿上安装光纤光栅应变传感器对碰撞过程中导管架桩腿进行应力监测,进而计算碰撞力。对碰撞过程,载荷作用位置、方向进行简化,并对载荷大小及垂向作用位置对计算的影响进行了研究。结构分析模型简化后,测点von-Mises应力与碰撞力大小成正比,对导管架整体结构建模计算并取局部结构计算比例系数,结合应力实测数据计算出进船过程中驳船对导管架桩腿碰撞力。     

较深水导管架对接水下井口基盘的关键技术研究及工程应用

根据较深水油田开发方案的需要,油田采用井口基盘进行预钻井,然后安装导管架对接井口基盘,该方法可以有效缩短海上油田的开采投产期,加快投资回报速度,又降低了海上安装工程费用,节省油田总体开发成本。但深水导管架与水下井口基盘的对接安装精度要求高、难度大、风险高,如何安全、高效地开展导管架与水下井口基盘的对接技术,是深水区块所面临的重要课题之一。结合文昌19-1项目WHPC导管架的海上安装方案并通过理论分析,介绍了较深水导管架与水下井口基盘对接的关键技术。WHPC导管架海上对接安装的工程实践成功验证了导管架与水下井口基盘对接安装方案的可靠性,对后续类似深水项目具有一定的参考借鉴意义。     

海上风电导管架灌浆原型试验研究

文章开展海上风电导管架灌浆原型试验,验证自主研发的材料、设备和工艺满足海上风电导管架灌浆施工技术要求。研究表明自主研发的UHPG海上风电导管架灌浆料具有大流动性、可泵送性好、高早强、超高强、高耐久性、无收缩和高抗疲劳等特点,适用于海上风电导管架与钢管桩基础之间灌浆连接。原型试验也验证了自主研发灌浆设备的功效和能力,测试和验证导管架水下灌浆施工工艺,测试封堵器的封堵效果。原型试验对指导海上风电导管架灌浆有重要意义。     

柔性气囊助浮法拆除导管架技术研究

文中研究采用柔性气囊助浮法起升导管架的拆除技术。浅水海域浮吊进入困难并且拆除导管架的施工费用昂贵。考虑气囊产生的浮力巨大、价格便宜及连接结构方便的特点,针对即将拆除的QK18-2平台,设计气囊助浮起升导管架的技术方案。考虑水深确定导管架吃水,设计气囊与导管架的连接方式。针对导管架在位起浮状态,计算带有气囊的导管架系统幅频响应RAOs,考虑不同的海洋环境参数,计算分析风浪流作用下导管架系统6个自由度的时域运动响应,文中提出了多点系泊控制导管架运动的合理系泊方式。研究结果表明,气囊助浮法拆除导管架技术具有较高的工程实用价值,针对目标导管架平台设计的气囊助浮拆除技术方案,具有费用低、风险小及不需使用浮吊的技术优势,该项技术可以在导管架平台拆除中推广应用。     

桶形基础平台吊耳的设计及其应用

分析了桶形基础平台吊耳设计和施工过程中出现的问题及其原因,提出了导管架平台外侧吊耳的设计方案.     

砂土中吸力式导管架基础沉贯试验研究

吸力式导管架基础具备高承载力、高施工效率、高环境友好度、低造价等特点,使用其作为海上风电底部支撑结构有利于产业的规模化发展,实现上述愿景的前提在于使筒型基础顺利安装以满足设计要求。基于此,在不同初始施加泵压下,对吸力式导管架的沉贯效率特征值、基础内外围渗流变化、筒裙端部土压力特点进行探究。通过抱桩器使吸力式导管架在吸力安装过程中仅具备竖向自由度,从而进行纯沉贯试验。结果表明：初始泵压2 kPa时沉贯效率特征值最高;沉贯过程中基础外围渗流水压小于基础内围渗流水压;筒裙外侧所受土压要大于筒壁内侧所受土压力。     

导管架平台拆除过程稳定性及影响因素分析

现有服役海洋平台正逐步走向老龄化,海洋平台拆除成为海洋工程新的经济增长点。针对达到服役年限的导管架平台,基于数值分析方法模拟拆除过程,开展平台在不同拆除阶段和环境载荷等参数下的稳定性及影响规律研究。基于钢结构整体稳定性理论,以导管架平台拆除过程中顶点位移为参考,定义导管架平台拆除作业稳定性指标,提出拆除作业阶段划分方法,通过分析导管架平台在不同影响因素作用下拆除过程稳定性响应,给出拆除作业建议。选取我国南海某4裙12腿进行实例分析,结果表明:主桩腿对导管架平台起决定性承载作用,拆除部分主桩腿后需要引入外部支撑力,以保证拆除作业安全进行;拆除构件越多,来浪方向和环境载荷大小对平台影响越加显著。研究结果可为导管架平台拆除作业提供参考。     

基于天文观测的经纬仪基准方位测量功能拓展

从电子速测仪(全站仪)的基本功用及其在海陆工程测量中的实际应用出发,根据天文导航测量原理,采用时角法和高度法等测量方法,拓展经纬仪方位测量功能,提供基准方位测量,解决诸如建筑施工、港口建设、航道疏浚、导管架安装、罗经安装及校准等基准方位(线)标定,使不同作业环境下的方位测量、校准更加简捷、快速,满足工程施工的精度要求.     

Parametric study on offshore jacket launching

Platform structures are commonly utilized for various purposes including offshore drilling, processing and support of offshore operations. Jacket type structures are attractive in relatively shallow water regions. A jacket is a supporting structure for deck facilities stabilized by leg piles through the seabed. The size of a jacket is dependent on deck size, pile dimensions and environmental loads. In a jacket design, operational and environmental loads are very important and must be investigated intensively to secure the stability of structures during their operation life, and installation phase as well. To confirm the stability, several analyses including in-place, fatigue, dynamic, load-out, transportation, lifting, and launching are performed. As the jacket weight and dimensions become large, a launching technique is applied to install the jacket. The launching analysis needs to consider quite a number of parameters including environmental conditions, launch barge specification, ballast, trim angle, local member integrity, etc. Due to the complexity of the operation, there is not a straightforward guideline or procedure for analysis. In this paper, a general procedure for analysis with various conditions and launching criteria are discussed and investigated. The effects of parameters are closely examined by numerical modeling.     

单点系泊海洋导管架平台结构体系可靠性分析

采用非线性逐步倒塌分析方法,考虑桩-土-结构的非线性相互作用,研究了单点系泊海洋导管架平台在极端荷载作用下的承载能力计算模型,在此基础上结合蒙特卡洛随机抽样法,提出了单点系泊海洋导管架平台结构体系可靠度计算方法。最后对工程实例BZ28-1SPM单点系?白海洋导管架平台结构在20年设计基准期和50年重现期进行了体系可靠性分析：研究结果表明：用50年重现期的环境荷载参数来进行BZ28-1SPM单点系泊海洋导管架平台结构的设计是合理的;在环境荷载中起主导作用的是由波浪引起的系泊力;在海洋平台结构的设计及对已服役平台结构的评估中运用体系可靠度理论,可以为海洋平台结构的设计、维护和评估提供理论依据。     

A Study on Crack Detection with Modal Parameters of A Jacket Platform

Crack detection procedures by different modal parameters are analyzed for identitying a crack and its location and magnitude in a jacket plafform. The first ten natural frequencies and modal shapes of the jacket models are obtained by numerical experiments based on NASTRAN Code. A crack at different locations and of different magnitudes is imposed in the model at the underwater beams. Then, the modal evaluation parameters are calculated numerically, to illustrate the evaluation of modal parameter criteria used in jacket crack detection. The sensitivities of different modal parameters to different cracks are analyzed. A new technique is presented for predicting the approximate location of a breakage in the absence of the data of an intact model. This method can be used to detect a crack in underwater menbers by use of incomplete mode shapes of the top members of the jacket.     

渤海导管架平台的冰激振动响应分析

为研究渤海海域海冰撞击导管架海洋平台的冰振响应,基于锥体冰力函数,本文建立了渤海海域的冰力作用模型。采用ANSYS有限元软件对导管架平台与海冰的相互作用进行数值模拟,开展了海冰作用下抗冰平台的静力分析及平台动力响应分析。通过与静力分析结果对比,验证了动冰力对结构响应的动力放大效应。在此基础上通过改变冰厚、冰速等海冰参数,研究了不同冰力作用周期下导管架平台的冰振响应。研究表明,海冰厚度及海冰流动速度是影响平台动力响应的主要因素,为导管架平台结构的动力优化设计提供了研究基础。     

桶形基础平台安装就位智能化测控装置

近年来,国内外海上平台开始采用桶形基础(几米浅基础)代替一直沿用的桩基础(几十米深基础),其安装就位采用与打桩施工完全不同的负压沉贯的施工方法.介绍了一种用于桶形基础平台在负压沉贯施工中的智能化测控装置.该装置成功地用于我国首座桶形基础平台(胜利油田CB20B平台)的安装就位施工,取得了预期的效果.为我国今后桶形基础平台负压沉贯施工中的智能化测控提供了有益的借鉴.