软岩填筑体多层多孔微生物灌浆室内模型试验研究

目前利用无损检测技术来评价微生物矿化反应加固效果的研究较少。在试验确定微生物灌浆周期、灌浆速率以及最优灌浆间距的基础上,结合填筑体内部进行管路灌浆的思想自主设计了用于填筑体加固的多层多孔灌浆管道系统,利用该系统开展泥质页岩残积土的微生物灌浆室内模型试验。利用超声波检测技术,针对循环灌浆得到的残积土胶结体开展详细的加固效果分析,结果表明:(1)利用多层多孔灌浆管道系统对填筑体进行微生物诱导方解石沉淀(MICP)技术处理后,残积土填筑模型的超声波速增大明显,表明采用该灌浆方法可有效提高填筑体密实度,证明了应用自主设计的多孔灌浆系统进行填筑体加固的可行性;(2)利用超声波检测技术测定不同灌浆阶段填筑体的正、侧面波速,发现其波速与增量呈左右对称分布,且随着微生物注浆加固次数的增加,模型加固区域逐步向上部土体扩散,其中中部土体加固效果较强;探究了填筑体内部的加固规律以及超声波速技术用于评价加固效果的可行性;(3)利用超声波检测技术,采用“正面提供权重,侧面提供波速”的方法对各测点的波速进行推算,得到填筑体的波速值云图,进一步揭示了填筑体内部密实度的变化规律。研究结论可为微生物加固填筑体的效果分析提供借鉴与依据。     

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闭区域申请用海的要求不明确以及部分项目界址点过多不利于海籍管理等。针对海洋油气开发项目宗海图绘制过程中出现的问题,文章提出了完善技术规范,为合理界定用海范围提供依据;规范管理,明确平台改扩建用海范围界定方法;开展海洋油气项目立体确权研究,探索三维海籍管理模式;强化集约节约用海,杜绝海洋空间资源浪费;探索建立新方法,合理绘制宗海图等对策建议,以助力我国海洋油气开发项目海域使用管理工作的顺利开展。     

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。     

海上油气生产设施弃置的限定性技术要求综述

在全球范围海上油气生产设施弃置问题凸显的背景下,为完善我国相关技术要求,为相关管理工作提供技术依据和支撑,满足实际管理工作的需要,文章综述国内外海上油气生产设施弃置的限定性技术要求,并提出启示和建议。结果表明:全球范围涉及海上油气生产设施弃置限定性技术要求的文件主要包括国际海事组织《指南和标准》和《辛特拉宣言》,技术要求集中在海上设施原地弃置的条件、全部拆除设施的深度、留置设施的水深以及海底管道弃置规范等方面;英国、马来西亚、美国和泰国等典型国家分别以上述国际公约、专项指南和本国技术指南为主要框架制定相关技术要求,以保障通航安全、防止对其他用海和海洋环境造成影响等;我国海上油气生产设施弃置的限定性技术要求主要针对平台、钢质固定平台、井口、浮式装置、系泊系统、连接管缆和水下生产系统等方面,但存在技术要求原则化和碎片化、法律效力较低以及类型覆盖不全面等问题;通过归纳和比较,未来我国应加快制定相关国家标准、与国际公约和专项指南有效衔接、完善海底管道弃置技术要求以及对不同海域实施分类管理等。     

海底管道完整性管理研究

海底管道完整性管理是指海底管道运营商持续地对管道潜在的风险因素进行识别和评价,并采取相应的风险控制对策,将管道运行的风险水平始终控制在合理和可接受的范围之内。管道完整性管理就是对影响管道完整性的各种潜在因素进行综合的、一体化的管理。目前,在我国,海底管道的完整性管理处于起步阶段,文中对当前海底管道完整性管理的基本理念、基本内容和基本技术等进行了研究。     

线弹性土壤中埋设悬跨管道的弯曲和振动特性

利用细长梁小挠度理论,研究给出了两端埋设在线弹性土壤中的悬跨段管道和埋设段管道在自重作用下的变形和内力公式。基于静挠度公式,用能量法给出了第一阶弯曲振动的固有频率公式。讨论了不同土壤刚度条件下悬跨段管道的变形和内力特征,以及第一阶弯曲振动固有频率,并和工程上推荐使用的简支梁和两端固支梁的静动态特性进行比较。研究表明在跨度大、土壤刚度大、管道弯曲刚度较小时无量纲土壤刚度系数较大,埋设段管道对悬跨段管道的刚度约束比较大,悬跨段管道可以近似按两端固支梁模型来模拟;反之,只有在土壤刚度系数较小的几个参数点上,悬跨管道的静动力特性等价于简支梁模型。     

冲击荷载对埋地管道影响的试验与数值模拟研究

为了研究冲击荷载作用下埋地管道的动力响应,自制管道及土箱缩尺模型,开展埋地管道落锤冲击试验,并建立管道冲击模型对冲击荷载作用下埋地管道的动力响应过程进行数值模拟分析,探讨管道距振源水平距离、冲击能量以及管道埋深等参数对埋地管道动力响应的影响。试验测量得到管道纵向和环向的应变分布特性,同时对比冲击荷载作用下埋地管道数值模拟所得的结果与试验结果,二者较为吻合。研究结果表明：在冲击荷载作用下,管道受土压力的影响随管道距振源水平距离的增加而减小,并且管道受影响最大的位置因距振源水平距离的增加而发生偏移;随着冲击能量的增加,管道距离冲击中心点较近区域受到的影响随之明显增大,管道两端距离冲击中心点较远的区域受到的影响较小;管道覆土深度增加,土体缓冲作用随之增强,管道的应变峰值明显减小。研究结论可为埋地管道抗冲击设计规范制订、管道敷设及管道维护提供参考。     

基于混沌可靠性理论的海底管道稳定性研究

海底管道运输是目前世界上最重要的运输方式之一,但是海底管道检查维护、日常管理很不方便,一旦出现事故,维修非常困难,因此对海底管道进行失稳分析是完全有必要的。随着结构可靠性理论的发展和在实际生产中运用的日益成熟,国外的海底管道规范已经开始采用可靠性设计。文中采用混沌搜索可靠性理论对海底管道静态稳定性进行了有效的分析,并结合串联系统的可靠度理论对管道进行整体可靠度分析,最后结合算例验证了此方法的实用程度。分析结果表明,混沌搜索可靠性计算方法是可行有效的。     

南海超百米水深海底油管道泄露修复实例

以2008年惠州油田120 m水深海底管道抢修项目为例,介绍了国内首例深水海底管道维修项目的实施。通过项目实施,积累了一些深水海底管道维修经验,同时对未来深水管道维修技术提出了更高要求。     

示踪实验在湾潭隧道涌水突泥判别中的应用

以宜来高速湾潭隧道为研究对象, 通过现场调查、地下水示踪实验、地下水流量监测, 以及采用大气降雨入渗法计算隧道的平均涌水量和丰水期涌水量, 同时采用RFPA渗流软件对隧道涌突水的可能性进行判别。现场调查及示踪试验结果显示湾潭隧道岩溶管道为多支, 混合型岩溶管道, 水文地质条件复杂, 丰水期涌水量约为平均隧道涌水量的4.6倍。数值模拟结果表明, 隧道涌水突泥破坏要历经裂隙萌生、裂隙扩展、裂隙进一步扩展、贯通破坏阶段。同时当岩溶管道处的过水流量达到初始值(37 248 m3/d)约2.7~3.5倍之间时便可出现涌水突泥破坏, 也即出水口2流量达到10 000~13 000 m3/d时, 湾潭隧道具有极高的涌水突泥风险。