Subsea pipeline walking with velocity dependent seabed friction

With the increase in demand and supply gap in the oil and gas industry, new developments of oil and gasinfrastructure are moving into deeper water. This requires design and construction of long high temperature and high pressure pipelines from deep sea to shore. These pipelines are subjected to cyclic expansion during operating cycles. Accumulated axial movement due to repeated thermal cycles may lead to global displacement referred to as ‘walking’. Walking rates depend on the restraint associated with seabed friction. In conventional analyses, seabed friction is independent of the rate of thermal loading and expansion but it has been recognised that the sliding resistance between a pipe and the seabed varies with velocity, partly due to drainage effects. In this paper a numerical model is used to explore the effect of velocity-dependent seabed friction. A velocity-dependent friction model is implemented in commercial software ABAQUS and validated via single element and simple (flat seabed) pipeline cases. This model features upper and lower friction limits, with a transition that occurs as an exponential function of velocity. A parametric study is performed using differing rates of heating and cool-down in walking situations driven by seabed slope, SCR end tension and the difference between heat up and cool down rates. The walking behaviour is compared to cases with constant friction and solutions are proposed to express the velocity-dependent response in terms of an equivalent constant friction. These equivalent friction values can then be applied in existing simple solutions or more complex numerical analyses, as a short cut method to account for velocity-dependent friction.     

浅地震剖面揭露南秦岭隐伏断裂特征——以丹江断裂为例

采用浅层地震反射勘探方法对南秦岭构造带内丹江断裂进行地球物理勘探,通过数据处理与分析,获取包括断裂在隐伏区的几何展布形态、上断点埋深及断层性质在内的高分辨率浅地震剖面;对部分测线的地震剖面成果与钻孔资料进行对比验证解译。研究表明,浅地震反射对该区域隐伏探测行之有效,该方法可为隐伏活动断层探测提供参考。     

利用反射地震资料研究吴忠地区崇兴断裂精细结构

为了研究宁夏吴忠地区东部隐伏断层的位置、空间展布以及内部构造特征,在可能存在崇兴断层的位置布设了几条高分辨率的浅层地震反射测线。结果表明,崇兴断层为走向北北东、倾向西西北的正断层。浅层反射地震测线控制的崇兴断层延伸长度约12 km,断层倾角较陡,近于直立,南部的WJQ测线上的断点FP1揭示该断层可分辨上断点错断了第四系底界面TQ,而向北的SJDD测线上的断点FP5和WJZ测线上的断点FP6揭示,该断层向上错断了第四系内部界面T02,反映该断层活动性具有北段相对强而南段相对弱的特点。     

城市天然气管网火灾定量风险分析系统研究与实现

随着城市天然气管网大面积铺设和投入使用,管线的安全风险问题日益突出。相关天然气泄漏、火灾、爆炸等事故对民众财产和人身安全产生了严重威胁。针对这一问题,基于GIS技术提出了一套燃气管网定量风险分析模型,结合燃气泄漏引发建筑物火灾的特殊背景下,提出适用的城市火灾蔓延模型,借助C#编程与ArcGIS Engine平台,开发一套城市天然气管网火灾定量风险分析系统。试验结果表明,本文系统有效地预测事故可能发生区域以及事故影响区域,并对发生火灾概率较大的区域实现蔓延模拟,从而预先对存在事故隐患的区域进行重点风险评价、安全教育乃至整个城市的二次规划和重建,有效抵御事故的发生,防患于未然。     

非碳酸盐岩型潜山油气成藏特征——以济阳坳陷中生界为例

在对济阳坳陷中生界潜山钻遇油气情况进行统计分析以及对典型油气藏进行解剖的基础上,将中生界潜山油气藏分为构造油气藏和地层油气藏两大类,并根据油气聚集的构造位置及相对应的油气藏类型,建立了凸起主体型、凸起陡坡型、凸起缓坡型、凹间(内)高地型、逆冲褶皱带型5种成藏模式.     

长江口外陆架区埋藏古河道研究长江口外陆架区埋藏古河道研究

大量高分辨率单道地震和浅地层剖面资料显示长江口外的广大海域分布着大量埋藏古河道,据区域浅层地质特征及地震相特征,可把研究区埋藏古河道断面划分为对称、不对称和复式三种类型;河道内充填的沉积物复杂多样;古河道主要存在于晚更新世晚期沉积层中。60个古河道断面串联成长180 km的古长江河系以及长64 km的古舟山河和长近100 km的古钱塘江河两条支流河道系。长江古河道宽深比较大,盛冰期时深切81～109 m,河底纵比降为0.82×10-4,平均古流量约为535.24 m3/s,最大断面的古流量为20 433.72 m3/s。按比降河宽法判别,当时古长江河道为辫状分汊河型。     

长江口外内陆架埋藏古河谷的河型判别方法探讨

根据大量高分辨率单道地震和浅地层剖面资料,在长江口外内陆架发现了大量埋藏古河谷,根据埋藏古河谷断面的形态参数,加以公式计算得到古河谷其它特征参数,使用宽深比-曲率和比降-河宽2种河型判别方法分析判别了该古河谷的河型,认为比降-河宽法在该区域河型判别中具有较好的效果,并判别出晚更新世末次盛冰期和冰消期古长江在研究区域以辫状型河道为主.     

河南省恐龙蛋化石研究

该文对河南省恐龙蛋化石的分类和命名、恐龙蛋化石在各个沉积盆地中的分布特征以及恐龙蛋化石的新类型进行了扼要综述。从含蛋岩层的岩性、蛋化石埋藏的古微地貌、蛋化石在岩层中的分布和排列方式及保存形式、恐龙蛋与恐龙骨骼化石和其他生物门类化石的共生以及恐龙蛋化石的共生组合特征等方面论述了恐龙蛋化石的埋藏特征。对恐龙的生活方式、产蛋方式及生态习性、恐龙蛋化石大量富集的机理及恐龙蛋“挂”在石板下的原因等问题进行了探讨。最后对DNA和CT扫描研究进行了评述     

波流联合作用下掺氢输气海管泄漏扩散研究

由于氢气密度低,泄漏后的掺氢天然气在海洋波流作用下的浮升扩散行为有别于纯天然气,其泄漏扩散规律有待明晰。利用计算流体力学方法数值模拟了波流联合作用下掺氢输气海管泄漏扩散的过程,结果表明气体泄漏的过程可分为泄漏初期、向上浮升以及横向迁移3个阶段。当掺氢比φH2 <50%时,氢气泡的运动轨迹受天然气泡的影响显著。气体浮升高度和扩散直径的变化与时间成正相关,且随着掺氢比的增大,泄漏气体到达液面所需的时间延长。天然气泡和氢气泡直径在上升的过程中都逐渐增大,两者的浮升速度随浮升高度的增加先增大后减小,天然气泡的浮升速度衰减更快。氢气泡直径随掺氢量的增加而增大,天然气泡直径随掺氢量的增大而减小,两者的上升速度随着掺氢量的增大都表现出先增大后减小的趋势,且氢气泡的上升速度大于天然气泡的上升速度。波长和海流流速越大,泄漏气体的扩散直径越大。     

渤中凹陷北部中生界顶面断层破碎带量化研究

渤中凹陷是渤海海域最大的生烃凹陷,环渤中凹陷北部潜山带是目前重要的油气勘探区带。渤中凹陷北部中生界以火成岩为主,裂缝对火成岩储层的形成具有重要影响。利用地震方差属性值量化断层破碎带,建立断层破碎带宽度与断层斜距之间的数量关系,构建方差属性值等值线图的方式,结合前人研究的图版和薄片资料,对渤中凹陷北部中生界顶面断层破碎带进行量化、验证和分析。结果显示:研究区内的断层均有多个断层核,断层系统复杂,断层破碎带宽度由几百米至几千米不等,断层破碎带对中生界火山岩影响作用显著;断层破碎带的影响程度与距断层的距离呈负相关,即距离断层越远,影响程度越弱,方差属性值越小;利用地震方差属性值量化断层破碎带的结果与相关研究的图版规律、薄片资料的显示结果契合度高,对断层破碎带的量化研究具有较高的可行性。