海底管道可能受渔业影响而造成水下失效,海管段的替换方案可快速完成海管修复。为节省修复船天,减少水下连接点,增长海管长度是比较常见的做法。针对一种较长的水泥配重海管,设计一种利用拉压受力组合的吊装方案,以SACS软件为基础,结合API RP 2A规范对该方案中海管吊装时的结构强度进行计算分析,并对比拉压杆工况及常规吊装工况的计算结果,验证了该吊装方案的可行性,对今后的同类施工具有指导意义。

在海洋石油工程中使用水泥压块进行水下管缆保护是一种较为常见的形式,通常在海上安装水泥压块时,每次只能吊装下放1块水泥压块,施工效率低、耗费船天。为提高水泥压块的海上安装效率,提出一种基于ROV操作的多层水泥压块吊放装置,可以实现一次性吊装下放多层水泥压块。该多层水泥压块吊放装置已在流花16-2油田群工程项目中成功建造及应用。应用结果表明吊放装置的结构强度满足设计要求,海上安装时每次能够实现同时下放3层水泥压块,减少了船舶吊机的使用次数,极大地提高了施工效率,降本增效效果显著。这是国内自主设计应用的多层释放的深水水泥压块吊放装置,研究成果对其他深水项目水泥压块的安装具有重要的借鉴意义及应用推广价值。

在海洋油气开发工程项目中,大型储缆筐是装载柔性管缆的重要装备,其多为固定式结构,安装在工程船舶上,但一些船舶自身配备的储缆筐装载能力不足,需要加装临时储缆筐,以满足项目需求。文中针对某一工程船开展了大型储缆筐的结构设计研究。基于理论分析及SACS有限元软件,提出了一种圆周应力分析方法,计算分析了多层圆周分布荷载,按照规范校核了内外护栏的结构强度,并优化了储缆筐的结构设计,最终形成了一套大型储缆筐结构设计方法,为同类型储缆筐的结构设计提供指导。

对深水海管损坏类型及维修方式进行介绍,重点介绍了深水海管无潜机械连接维修技术。针对我国在深海无潜机械连接回接技术和装备与国外存在较大的差距,提出应加强我国深水海管水下维修相关装备和技术的研发等建议。

管道封堵器是海管应急维修的关键设备,其安装效果直接关系到管线维修的成败。国际上相关设备和安装工艺已经较为成熟,而国内尚处于封堵器研制的起步阶段,其安装工艺亦属于空白。文中总结了国外深水封堵器的安装过程及整个过程中应注意的问题,为国内深水封堵器的研制、改进和今后的水下施工提供了借鉴。

水下管汇的水平度关系到后期的管线回接,直接影响项目的投产,是现场施工的关键。文中探讨了水下管汇基盘几种调平方式的优、缺点,为今后不同类型的基盘调平提出了施工建议,对今后深水、超深水其他类似的水下结构物的施工设计提供借鉴。

针对南海某气田项目采用的30in大型膨胀弯,摒弃了传统的枕木支撑装船方案,设计钢架牛腿对膨胀弯进行装船固定,并成功应用于海上运输。文中以SACS软件为基础,并根据相关标准对膨胀弯装船固定强度进行了计算分析,对同类施工设计具有指导作用。

崖城13-1气田第二阶段维修项目中遇到水下三通保护罩结构的二次就位任务，而海床对水下结构物的吸附力一向是一项无法精确估算的数据。为满足保护罩结构在二次就位过程中的结构安全性，对海床吸附力进行评估，并设计工况通过SACS软件来校核二次就位过程中的结构强度。最后通过实例说明此类问题的设计方法，对同类工程项目具有指导意义。