★深海油氣開發過程中要用到各種各樣的海洋管道,根據施工條件和作業海況的不同,可以將海洋柔性管分為黏結性柔性管和非黏結性柔性管,而不同類型的管道對于接頭的強度要求是不同的,需要經過有限元計算后給出具體技術指標。“基于ABAQUS的兩種柔性管道接頭的分析研究”一文,結合黏結性柔性管和非黏結性柔性管這兩種不同類型的深水柔性管的結構特點和設計原理,采用通用設計軟件SolidWorks分別為兩種柔性管設計了不同結構形式的接頭。然后,使用工程有限元分析軟件ABAQUS建立了在不同工況不同環境載荷條件下的兩種不同類型的深水柔性管接頭有限元仿真分析模型。對兩種深水柔性管接頭的耐壓強度、抗拉強度等進行了比較,得到了完整的深水柔性管道接頭力學分析結果,發現了兩種接頭結構設計的一些局部薄弱點;同時也驗證了這兩種新型深水柔性管接頭在正常載荷條件下具有足夠的可靠性。最后,根據分析結果,對深水柔性管道接頭系統在使用過程中所面臨的可能失效情況進行了分析,根據有限元分析結果進行總結,得出了一些重要的有關接頭設計分析、制造安裝和使用維護等方面的結論。
★自升式鉆井平臺就位位置的準確度會影響鉆井作業效率和平臺安全,而環境載荷會影響平臺就位精度,從而導致平臺井位無法完全覆蓋而影響鉆井效率或平臺船體發生碰撞等事故,因此有必要建立環境載荷作用下自升式平臺樁腿就位偏移量計算模型來指導平臺就位作業,減少實際就位偏移量。“海洋環境載荷對自升式平臺就位的影響”一文,通過分析自升式平臺就位過程與步驟,得到海洋環境載荷中海流載荷為影響自升式平臺精確就位的主要原因。以東海某自升式平臺為例,結合自升式平臺樁腿桁架結構特點,利用樁腿受海流載荷作用的特征面積法和結構力學中懸臂梁彎曲理論,建立了自升式平臺樁腿受海流載荷時樁腿撓度計算模型,對比分析了該計算模型得到的就位偏移量與數值模擬結果。結果表明,利用建立的平臺最大偏移量計算模型得到的自升式平臺就位偏移量與數值模擬結果吻合。
★輸油氣管道路由選擇是一個復雜多變、受多種因素影響的決策過程,直接影響管道本體安全、周邊環境和工程投資。“基于多約束因子識別和層次分析法的油氣管道路由選擇方法研究”一文,根據管道沿線的約束程度將各種約束因子分為限定類因子和四類二級因子;并引入層次分析法,通過建立管道路由方案選擇的遞階層次模型和構建成對比較矩陣,計算各類二級因子的相對重要性。以國內某天然氣管道為例,詳細論述了應用多約束因子識別和層次分析法進行路由選擇的流程:初選產生三條路由,并識別路由沿線的約束因子;然后構建成對比較矩陣,得到各類二級因子對于每條路由的相對權重值;進而計算得到每條路由的綜合得分,得分最高者則為最佳路由。

海上油氣田發生腐蝕泄漏的風險大,后果嚴重,可導致重大的火災爆炸事故,造成巨大的財產損失,危害人員安全。“海上天然氣管道腐蝕泄漏綜合檢測與分析”一文,針對渤海某油氣田發生的天然氣管道腐蝕泄漏事故,提出了綜合檢測和分析技術體系。首先檢查流體組分,通過ECE軟件計算腐蝕速率確定管道的腐蝕裕量是否滿足要求,然后對天然氣管道的外觀、壁厚、形貌、金相、材質和力學性能等全方位進行檢測和分析;尤其對其內壁腐蝕產物進行重點檢測,建立有限元模型對流體綜合腐蝕進行模擬分析。結果表明:應用天然氣管道腐蝕綜合檢測與分析體系,可以全面分析其腐蝕原因,預測腐蝕發生的位置,規避潛在發生腐蝕泄漏的風險,保障海上平臺的生產安全運行。