主编手记

海上石油污染一直是海洋开发和利用的一大痛楚,自从人们发现可以从海底获取这种“黑金”之后,海洋就再没消停过.如果放在画面里看待石油钻井平台,它就像一件庞大的工艺品,孤单地伫立在海面上.但事实上,它们远没有画面中的工艺品那样安静祥和,而是昼夜轰鸟地从海底抽取原油,再通过埋在海底的管道最终输送到岸上.     

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。     

海上平台造礁选址评价体系构建——以东营近岸海域为例

海上退役采油平台改建鱼礁是同时实现退役平台处置和渔业资源养护的重要手段,而合理选址是保障平台造礁工程顺利实施的关键工作,但目前国内缺乏相应的选址评价体系。在参考国内外文献和专家经验的基础上,筛选平台造礁选址评价指标,基于层次分析法(AHP)和多级模糊综合评价法的组合方法,构建适合国内平台及海洋环境特点的平台造礁选址评价体系,并对东营近岸平台造礁适宜区进行了优选。结果表明,共选取出15项具有代表性的平台造礁选址评价指标,平台造礁选址评价在水深、利益相关方等方面与常规人工鱼礁存在明显区别,其中水深和海洋功能区划是影响平台造礁选址评价的主要因素;东营北岸海域选址评价结果优于东岸海域,评价体系合理地表征出东营近岸海域作为平台造礁区的适宜性情况。研究结果可为东营近岸海域平台造礁示范区的选取提供技术支持,并为国内平台造礁选址规程的制定提供参考。     

海上风电钢管桩自平衡法现场试验研究

一种新型钢管桩预装荷载箱法被研发出用于自平衡法海上风电钢管桩基检测试验,并通过现场自平衡试验研究探究了海上打入桩桩基础特性。该方法首次成功应用于海外某海上风电场直径1.4 m的超长大直径钢管桩承载力检测,用于探究其承载特性和桩侧桩端阻力发挥规律。现场试验显示,该新型检测方法达到了预期的测试效果和经济效益,与现有钢管桩自平衡法相比,对土的影响更小,可靠度更高,为类似土层和直径的超长钢管桩承载力试验提供了新的途径。     

海上风机对潮间带地形变化影响的定量遥感监测研究

为科学分析潮间带风电场建设对潮间带滩涂稳定性的影响,文章综述国内外潮间带动态变化分析的研究进展,提出假想沙体表面判别法（HSSD）;从单时相DEM中定量估算海上风机建设引起的潮间带地形变化,分析海上风机建设及运行对近海沙体地形冲淤变化的贡献率和贡献方式;采用增强型水边线法（EWM）构建多时相潮间带DEM,开展潮间带滩涂冲淤变化影响海上风机安全性和稳定性的定量评估。实践应用证明,该方案可用于海上风机对潮间带地形变化影响的定量遥感监测。     

海上风电智能运维关键技术与发展建议

风电运维是海上风电的控制性模块,其成本约占海上风电建设总成本的25%,但目前对风电运维尤其是智能运维的研究与应用呈现双重缺位。文章提出海上风电发展趋势及传统运维痛点,总结海上风电智能运维的重大意义;充分结合工程经验与中外文献,凝炼海上风电智能运维关键技术,阐释其内涵、应用、特点及研究现状,指出相关研究的成果与不足,进而提出数据融合、自主适应、实时监测、无余调配的“集管控”一体化海上智能运维平台方案,并以风场实测数据验证其经济价值;明确风电智能运维的发展趋势,从集成管理、装备赋能、智慧调度、融合开发四大方向,有针对性地给出跨越式提升我国海上风电智能运维水平的发展建议,助力我国风电产业发展水平跻身国际前列。     

砂土中四筒导管架风机基础抗弯承载力研究

针对一种四筒导管架海上风机基础,基于有限元数值分析,通过建立砂土中不同筒径和筒高的四筒导管架基础有限元模型,研究砂土中单调弯矩荷载的作用下,筒径与筒高对导管架基础抗弯承载力的影响。分析结果表明:四筒导管架风机基础的抗弯承载力随着筒高或筒径的增加呈明显的增长趋势,相比于筒径的增加,筒高的增加对提高基础抗弯承载力更为有效;在极限弯矩荷载的作用下,基础旋转中心水平向位置受筒高的影响较大,但竖向位置受筒高和筒径的影响很小。     

风、浪荷载作用下海上风机单桩结构灌浆连接段疲劳性能评价

灌浆连接段的疲劳性能对于海上风机单桩支撑结构至关重要。基于385种工况下的某实际5 MW单桩风机支撑结构在风、浪荷载作用下的动力响应分析,获取了灌浆连接段荷载边界条件时程。建立灌浆连接段精细化有限元子模型,将荷载边界条件转化为应力时程。对于剪力键采用"热点应力"方法进行疲劳性能评价。对于灌浆材料,选取剪力键附近灌浆材料单元积分点处的第三主应力进行疲劳性能评价。采用Palmgren-Miner线性损伤累计准则和雨流计数方法进行疲劳损伤的累计。在某实际灌浆连接段20年的设计寿命周期内,最大剪力键总疲劳损伤为1.35×10~(-10);最大灌浆材料总疲劳损伤为1.54×10~(-3)。由此可见,灌浆连接段的疲劳性能由灌浆材料控制,且损伤值远小于限值1/3,在现有的荷载条件下,灌浆连接段不会发生疲劳破坏。分析产生损伤较大的几种工况可知,风速对现有单桩结构灌浆连接段疲劳的损伤起控制作用。     

船载观测设备计量检定与海上标校试验的现状和发展建议

计量检定和海上标校试验是目前船载观测设备在室内和室外开展测量精度评价的2种常用手段。为进一步推进我国计量检定和海上试验建设发展,文章系统归纳和总结室内计量检定和海上标校试验的原理、特点和工作现状,分析当前各自存在的问题,并提出具体建议。研究结果表明：军、地对于船载观测设备计量检定和海上标校试验的需求越来越迫切,我国虽已基本建成海洋设备计量技术规范体系,并强化海试全过程的质量控制,但仍存在计量标准、评价体系、维修保障和室外检定手段不足,海上试验环境和比测精度不确定以及缺少标准化海上试验设施和平台等问题;计量检定机构应综合分析计量要素的特点、社会效益和难易程度等,研究并制定行之有效的标准规范和保障措施;还应充分发挥海上试验的综合检验评价功能,研究完善比测校准方法,建设标准化的海上试验设施和平台。