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海洋石油工程论文范文1
主要是对服务合同的签订前审批流程、商务谈判、技术澄清、服务合同变更及索赔等程序性文件的管理，及对服务合同条款规定、合同印章使用、合同评审制度等管理内容。
1.理论指导相对缺乏相对于工程建设质量方面有质量管理体系、进度方面有传统进度计划、费用方面有全面的概算预算管理，海洋石油工程的服务采购管理缺乏比较完善的体系和理论支持。海洋石油工程项目的服务采购管理还处于萌芽阶段，仅仅是意识到服务采购管理的必要性和优点，而服务采购管理的有关理论却相对较少，项目服务采购管理的理论指导大大落后于行业发展速度。
2.管理方法陈旧落后海洋石油工程项目服务采购现阶段的主要方法有：
（1）项目服务采购计划控制方法
此方法基本沿用企业服务采购运作方法，根据项目的进展和需求，制定服务采购计划。根据项目各种因素的变化和计划的执行情况，调整计划内容采用此种方法进行服务采购，未考虑项目的生命周期和具体需求，精度低、预见性差，对关键设备和物资的采购无保障措施。
（2）项目服务采购质量控制方法
对于项目服务质量实施情况的监督和管理。企业采购背景的前提下，项目服务采购的质量控制也仅仅限于项目交收后的检验。项目服务采购的人员仍保持着企业采购的需求方心态和作风。在质量控制方面，基本属于事后控制。未考虑项目服务采购需求受到项目生命周期的限制。海洋石油工程项目服务采购管理方法和控制手段较为落后。对项目服务采购的供应商或承包商的管理仍沿用企业供应商或承包商的传统管理模式，项目服务采购计划还仅仅是简单的费用及工期安排，对服务采购合同的管理基本停留在文档管理的初级阶段。在项目服务采购的过程中，并没有运用和实施战略分析、动态跟踪、过程控制、系统管理等方面的工具和方法。
3.项目缺乏统筹兼顾
海洋石油工程论文范文2
英文名称：Acta Petrolei Sinica
主管单位：中国科学技术协会
主办单位：中国石油学会
出版周期：双月刊
出版地址：北京市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：0253-2697
国内刊号：11-2128/TE
邮发代号：2-114
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1980
期刊收录：
CA 化学文摘(美)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉：
百种重点期刊
中科双百期刊
联系方式
海洋石油工程论文范文3
关键词：资源环境科学；文献计量学；发展态势；
作者简介：王雪梅(1976-)，女，重庆永川人，副研究员，主要从事科学计量学、GIS与文献计量学集成研究.
资源与环境科学以人类生存和发展所依赖的地球系统特别是地球表层系统的特征和变化规律为主要研究对象，研究内容涉及地球科学及其分支学科，以及生命科学、化学、工程与材料科学、信息科学及管理科学的诸多分支学科领域。经济快速发展对资源环境科学提出了巨大需求，中国科学院围绕我国经济社会发展的重大问题及其相关的资源环境与地球科学问题，在资源环境和地球科学领域取得了一系列研究成果［1～3］。利用WebofKnowledge平台SCI-E数据库，对2009—2014年中国科学院SCI论文及地球科学与资源环境科学领域论文产出进行统计，并与全球及中国论文产出相比较，了解中国科学院在地球科学与资源环境科学领域的研究产出及其发展状况。
1数据来源与分析方法
从WebofScience的251个学科分类中遴选出与地球科学、环境/生态学相关的学科，根据学科分类在ScienceCitationIndexExpanded(SCI-E)数据库检索资源环境科学领域的相关论文，应用美国汤森路透公司的ThomsonDataAnalyzer文本挖掘软件进行数据分析和制图，对全球和中国的资源环境科学领域产出进行统计分析。
地球科学(Geosicence)领域包括：能源与燃料(Energy&Fuels)、地质工程(Engineering，Geological)、石油工程(Engineering，Petroleum)、地球化学与地球物理学(Geochemistry&Geophysics)、地理学(Geography)、地质学(Geology)、地球科学多学科(Geosciences，Multidisciplinary)、湖泊学(Limnology)、气象与大气科学(Meteorology&AtmosphericSciences)、矿物学(Mineralogy)、矿产与矿物加工(Mining&MineralProcessing)、海洋学(Oceanography)、古生物学(Paleontology)、遥感(RemoteSensing)、水资源(WaterResources)；环境/生态学(Environment/Ecology)领域包括：土壤科学(SoilScience)、生态学(Ecology)、海洋工程(Engineering，Marine)、环境科学(EnvironmentalSciences)。
2015年2~3月在SCI-E数据库对全球、中国、中国科学院的SCI论文产出进行检索和统计，中国科学院检索范围包括署名中有“中国科学院”的论文，包括中国科学院各研究所及中国科学院大学(中国科学院研究生院)，不包括未署名“中国科学院”的中国科技大学论文。
2中国科学院论文产出总体态势
2009—2014年期间，SCI-E共收录论文955.6万篇，其中署名中国的论文有113万篇，署名中国科学院的论文有15万篇。图1反映了全球、中国、中国科学院2009—2014年年度论文产出量变化。全球、中国、中国科学院的SCI论文分别以年均2%，14%和10%的速度增长。2014年与2009年相比，全球SCI论文增长近11%，中国增长约为93%，而中国科学院增长了62%，由图2可见中国SCI论文增长速度远高于全球论文增长速度。
图3统计了中国SCI论文占全球百分比和中国科学院SCI论文占中国百分比，表明中国论文占全球的份额持续上升，而中国科学院论文占中国的份额则逐步有所下降，但中国科学院资源环境类研究所发表的SCI论文数量占中国科学院的份额稳中有升。从图2也可见，中国科学院资源环境类研究所2014年与2009年相比，SCI论文增长了约92%，与中国SCI论文的增速很接近，高于中国科学院整体的论文增长速度。
将2009—2014年环境/生态学和地球科学领域各年论文按照被引频次高低统计TOP1%，TOP10%，TOP20%和TOP50%论文的数量，以及中国和中国科学院相应级次TOP论文的数量，并统计中国占全球的比例和中国科学院占中国的比例(图4)。
根据论文全部著者统计的结果表明，中国在全球资源环境科学研究领域各级次TOP论文中的比例基本为15%~20%，中国地球科学领域TOP论文数占全球的比例高于环境生态学领域，并且地球科学领域TOP1%的高水平论文比例很高。中国科学院在中国资源环境科学研究领域各级次TOP论文中的比例为26%~32%，中国科学院环境/生态学领域TOP论文数占中国的比例高于地球科学领域。
3资源环境科学领域的重点研究方向
基于SCI学科分类，分别对2009—2014年全球SCI论文最多的20个学科领域的论文数占全球SCI论文总数的比例、中国SCI论文最多的20个学科领域的论文数占中国SCI论文总数的比例，以及中国科学院SCI论文最多的20个学科领域的论文数进行统计。结果显示，全球各学科领域中，生物学与生物化学发文最多，发文最多的20个学科领域主要侧重于医学和生命科学等，相比之下，中国产出偏重于材料科学以及化学、物理等相关学科领域，中国科学院在环境科学方面论文产出数量比例较高。
资源环境科学领域论文产出占全球自然科学领域论文产出的8%左右，中国该领域论文产出占中国SCI论文比例接近10%，中国科学院该领域论文产出占中国科学院SCI论文比例约为20%(图5)。
2009—2014年，中国SCI论文占全球比例约为12%，而资源环境科学领域中国SCI论文占全球份额超过14%。其中，环境科学是全球、中国和中国科学院资源环境科学领域论文产出的最主要的领域。此外，中国在能源与燃料、遥感、地质学等方面论文产出占全球比例相对较高，而在生态学、古生物学等方面所占比例较低。中国科学院关于古生物学方面的SCI论文在中国资源环境领域论文中的比例最高，达到54%；此外，在土壤科学、地理学、湖泊学、生态学、气象与大气科学等方面的论文占中国的比例也较高，但在石油工程、海洋工程等方面所占比例较低，不足10%(图6)。
图7中，气泡的大小表征资源环境各子领域占全球资源环境科学领域论文产出份额的大小，即点越大，该子领域论文数在全球资源环境领域中的比例越高；X轴表示资源环境子领域中国占全球论文的百分比，值越高表明该子领域中国占全球的比例越高；Y轴表示资源环境子领域中国科学院占中国论文的百分比，值越高表明该子领域中国科学院占中国的比例越高。气泡大的那些子领域(如环境科学等)是全球资源环境科学研究比较多的热点方向；右下角的那些子领域(如能源与燃料等)是中国资源环境科学相对比较有优势的研究方向；左上角那些子领域(如古生物学等)是中国科学院资源环境科学相对比较有优势的研究方向。
中国科学院资源环境类研究所2009—2014年发表的SCI论文主要涉及的学科领域包括：环境科学、生态学、地质学、工程学、气象与大气科学、农学、地球化学与地球物理学、化学、水资源、科学与技术、海洋与淡水生物学、地理学、植物学、海洋学等。
4主要研究机构的科学贡献
中国科学院几乎所有的研究机构都在SCI资源环境科学领域期刊发表过论文，2009—2014年根据全部著者统计超过100篇的研究所有50多个，在资源环境科学领域发表SCI论文较多的前10个研究所见表1，这些较多的研究所都属于中国科学院资源环境类研究机构。
2009—2014年中国科学院27个资源环境类研究所以第一著者发表的SCI论文共有22032篇，其中，生态环境研究中心、地质与地球物理研究所、海洋研究所、地理科学与资源研究所、大气物理研究所、广州地球化学研究所、南海海洋研究所、寒区旱区环境与工程研究所等较多，第一著者的SCI论文数都在1000篇以上(表2)。
中国科学院资源环境类研究所论文的篇均被引次数为6.03次/篇，表2中的“表现不俗的论文篇数”统计的是这些研究所高于基准值的论文篇数，即当前总被引次数除以从年至2014年的累积年得到的年均被引6次及以上的论文［4］。生态环境研究中心、地质与地球物理研究所、广州地球化学研究所的表现不俗论文都在150~200篇。
中国科学院资源环境类研究所被引频次位于前10%的论文篇数，即研究所2009—2014年被引16次及以上的论文篇数，也是生态环境研究中心、地质与地球物理研究所、广州地球化学研究所最多，都在260篇以上。
参考中国科学院文献情报中心科学前沿分析中心设计科学贡献指数［5］，定义：
式中：Ci为中国科学院资源环境类第i个研究所科学贡献指数，P10%i为第i个研究所被引前10%论文数量，Citedi为第i个研究所论文被引总频次，n为中国科学院资源环境类研究所的数量。结果显示，生态环境研究中心、地质与地球物理研究所、广州地球化学研究所、海洋研究所、大气物理研究所、地理科学与资源研究所的科学贡献指数较高，都在0.1以上。
5结论与建议
通过以上分析可以看出：
(1)2009—2014年，中国科学院SCI论文增长了62%，高于全球11%的增长率，低于中国93%的增长率，但中国科学院资源环境类研究所的SCI论文增长了约92%，与中国论文增速相接近。
(2)中国在全球资源环境科学研究领域各级次TOP论文中的比例基本为15%~20%，中国科学院在中国资源环境科学研究领域各级次TOP论文中的比例为26%~32%，中国科学院环境/生态学领域TOP论文数占中国的比例高于地球科学领域。
(3)中国SCI论文占全球比例约为12%，在资源环境科学领域中国SCI论文占全球份额超过14%。中国科学院关于古生物学、土壤科学、地理学、湖泊学、生态学、气象与大气科学等方面的SCI论文在中国资源环境领域论文中的比例较高。
海洋石油工程论文范文4
【关键词】后装立管；工艺流程；吊装分析；角度调整
1、背景描述
伴随着中国海洋石油渤海油田提出了建设海上大庆的奋斗目标，渤海的石油开发进入了高峰期。渤海油田的开采也将进入了综合化、大规模开发开采阶段。
为了节约成本，实现原有老平台价值利用的最大化，很多新建平台依托于原有老平台的油气处理和集输系统。新旧平台间通过海底管道和电缆连接，输送油、气、水、电等资源。海底管道和老平台之间需要通过安装在老平台导管架桩腿上的立管来连接，而立管的后安装通常需要动用浮吊船舶来配合施工。本文就以BZ28/34油田综合调整项目BZ34-2/4CEPA至KL3-2CEPA输油管线KL3-2CEPA平台侧B3桩腿处立管后期海上安装详细阐述利用浮吊船舶安装立管的施工方法及流程，重点是后装立管海上吊装过程及角度调整的计算分析方法。
2、立管陆地预制的程度
由于立管本身较长，一般地，整根运输的话成本较高，所以在陆地进行分节预制（一般来讲，尽可能地在陆地进行较多的预制工作以减少海上的预制工作量，留下两道口进行海上最后的焊接），待运输至施工现场且进行水下实际测量后再在浮吊甲板上进行最终预制，立管陆地预制工作量一般如下：
①立管底部焊径法兰、单层管短节、锚固件、双层管短节与弯头进行组对焊接，焊口打磨
②立管顶部双层管、锚固件与单层管短节进行焊接，焊口打磨
③悬挂法兰预制，磁粉检验
④焊接节点处进行检验（一般地，立管内层管节点处进行射线探伤检验，套管节点处包括半瓦节点处进行超声波探伤检验）
⑤焊接节点处进行防腐（一般地，飞溅区处缠绕氯丁橡胶板，非飞溅区处缠绕热缩带）
3、平台上立管登陆位置处布置吊点及倒链等
3.1立管吊装吊耳设计及计算
根据所吊装立管的重量，一般考虑2倍的动力放大系数来计算作用在此吊耳上的载荷，用以校核吊耳的强度是否满足规范要求，从而设计出合适吨位、适当型式的吊耳。
该项目所安装立管重量为11T，那么考虑2倍的动力放大系数来计算作用在此吊耳上的载荷为：
F1=11000×9.8×2N=215600N=215.6KN
方向：与吊耳主板在同一平面内垂直向上
同时考虑此吊耳受到面外力，取值为
F2=F1×5% KN =215.6KN×5% KN=10.78 KN
方向：垂直于吊耳主板所在平面向外
利用ANSYS有限元计算分析软件进行加载计算，吊耳的最大节点应力为207.652MPa，小于板材许用应力（0.66×355MPa =234.3MPa），因此吊耳的强度满足规范要求。
3.2现场搭设脚手架、焊接吊耳及布置倒链等工机具
4、潜水预调查及水下测量
4.1浮吊抛锚带缆就位
根据立管在平台安装的位置，选择合适的浮吊船舶就位方式，按照设计锚位图在施工现场进行抛锚带缆就位。
4.2潜水探摸
待浮吊船舶就位之后潜水员沿导管架桩腿下水探摸，清除立管卡子上附着的海生物及立管弯脖安装位置处其它障碍物（可以沿着立管设计弯脖处向外探摸10米左右，确保无明显障碍物），拧开所有立管卡子螺栓，打开所有立管卡子合页，必要时用铁丝等工具暂时固定，确保管卡在立管下放过程中始终处于敞开的状态，避免立管安装时碰撞管卡使其闭合；
检查立管卡子里面的胶皮垫（氯丁橡胶板）是否完好无损。
4.3确定立管安装高度
水下测量悬挂法兰处管卡环板上表面距泥面的垂直高度，从而确定悬挂法兰在立管上的实际位置（即立管的实际安装高度）。
以KL3-2 CEPA平台B3桩腿立管安装为例：
潜水员实际测量泥面距悬挂法兰处立管卡子环板上表面的垂直高度为20.4m
为了后续方便安装膨胀弯，须保证立管弯脖端法兰底面距泥面垂直高度为0.5m
那么就可以确定悬挂法兰在立管上的位置：
设计图纸立管长度+法兰半径+0.5m-20.4m即为悬挂法兰下表面距离立管顶部锚固件中心线的距离，在此焊接悬挂法兰。
5、立管海上甲板最终预制
立管海上最终预制工作量一般如下：
①剩余两处节点进行组对焊接，焊口打磨
②立管弯头处内口焊接完成后进行角度复测
③焊接临时吊耳，磁粉检验
④焊接悬挂法兰，磁粉检验，并在其表面粘贴氯丁橡胶板
⑤焊接阳极（阳极爪与套管表面焊接），阳极爪处磁粉检验
⑥立管焊接节点处进行检验（一般的，立管内层管节点处进行射线探伤检验，套管节点处包括半瓦节点处进行超声波探伤检验）
⑦立管焊接节点处进行防腐（一般的，飞溅区处缠绕氯丁橡胶板，非飞溅区处缠绕热缩带）
⑧整根立管进行防腐测漏，包胶修补，连接并紧固立管底部法兰盲板（安装盲法兰）
⑨悬挂法兰与水上卡子环板表面接触处氯丁橡胶板切割下料、粘贴
6、立管吊装分析计算
立管的吊装计算分析时，利用SACS软件可进行立管吊装模型的模拟，立管钢管结构自重包括立管套管、内管、隔热层和防腐层的重力之和，其中，内管、隔热层和防腐层的重量通过修正套管的密度实现，修正套管密度后由程序自动计算，立管底部法兰重量以集中力的方式进行加载。
6.1等效密度的计算
立管钢管结构自重包括立管套管、内管、隔热层和防腐层的重力之和，其中，内管、隔热层和防腐层的重量通过修正套管的密度实现，修正套管密度后由程序自动计算，该立管分三部分计算等效密度，计算结果详见表6-1。
6.2基本荷载
基本荷载由SACS软件程序自动计算，包含立管及端部法兰重量
6.3钢丝绳张力值
6.4杆件UC值
杆件最大UC值见见附表6-4
6.5变形量
杆件最大变形量见见附表6-5
7、根据吊装计算分析结果进行甲板配扣作业
7.1甲板配扣图绘制
对SACS软件计算结果中所有杆件的轴力及弯矩进行深入分析，不断优化立管上吊点的布置，结合计算结果中钢丝绳的张力值选择适当规格尺寸、适当型号的带有检验合格标志的吊带、倒链、卡环及钢丝绳等吊索具绘制吊装配扣图，并进行甲板配扣作业。
7.2立管顶部绑系吊带
在立管顶部焊接临时吊耳处，绑系吊带，以备下放立管及调整立管位置。
8、立管甲板吊装
8.1甲板试吊
立管起吊过程中调节倒链，确保立管处于水平平衡状态。
8.2甲板正式吊装
在吊装过程当中，保证立管水平且缓慢靠台安装位置处，直至立管顶部（锚固件以上）所焊接的吊耳处绑系的吊带连接至平台吊点处预先悬挂的倒链上，然后浮吊吊机不断下放立管直至该倒链完全承重立管重量，同时不断收紧吊点下方的倒链，直至立管完全进入立管卡子内，必要时潜水员下水利用手板葫芦等工机具配合使立管靠近并进入到立管卡子内；
潜水员下水闭合所有立管卡子及穿卡子螺栓，并水下配合卸扣，回收吊装索具。
9、立管角度调整
利用浮吊锚机或者在浮吊甲板布置卷扬机，潜水员下水将锚机或者卷扬机钢丝绳连接至立管弯脖处（用吊带绑系在锚固件处），启动绞车后转动立管使其与设计图纸上的安装角度吻合即可，具体操作方法如下。
可预先用记号笔在立管管体上打上标记线（备线），其次按照详细设计图纸上的立管弯脖朝向计算出卡子中心线与弯脖朝向之间的角度，而后用记号笔在水上立管卡子环板表面做一标记，转动立管后使其标记线（备线）与水上立管卡子环板表面标线重合即可。
10、结束语
目前立管的后安装一般都需要动用浮吊船舶来配合施工，属于常规做法，本篇论文即是对这种方法进行详细分析与总结，随着科学技术的发展及海上施工工艺的日臻成熟，利用平台吊机安装立管、立管海上分段安装、立管与膨胀弯进行整体安装等方法也会日益普及，从节约成本等角度考虑，这几种方法也将会在实践中得以检验与比较。
海洋石油工程论文范文5
自学考试时间
辽宁鞍山2020年上半年理论课考试时间为4月11日星期六、12日星期日（上午9:00-11:30；下午14:30-17:00），各专业考试课程和时间安排详见（附表四、五）。2020年上半年实践环节考核和论文答辩的时间由各主考学校确定，各专业实践环节考核课程及时间安排详见（附表六、七）。
停考专业和遗留问题处理
（一）停考专业
1．能源管理（专科和独立本科段）专业自2017年下半年起停止接纳新生报名，2020年下半年起不再安排课程考试。
2.会计、会计（会计电算化方向）、护理学、船舶与海洋工程（航海技术方向）、船舶与海洋工程（轮机工程方向）、法律、日语、机械制造及自动化（数控加工方向）、焊接、视觉传达设计、广告、环境艺术设计、饭店管理和信息管理与信息系统等14个专科专业和电厂热能动力工程（应用本科）、数控技术（应用本科）、园林（应用本科）、计算机器件及设备（应用本科）、英语、物流管理、日语、石油工程、机电一体化工程、采矿工程、珠宝及材料工艺学、模具设计与制造、广告学、旅游管理、工业工程和新闻学等16个本科专业自2018年上半年起停止接纳新生报名，2021年上半年起不再安排课程考试。
3.艺术设计（人物形象设计方向）1个专科专业和服装设计与工程（应用本科）、营养、食品与健康、应用化学、机电设备与管理（矿山方向）、电子信息工程和教育技术等6个本科专业自2018年下半年起停止接纳新生报名，2021年下半年起不再安排课程考试。
以上停止接纳新生报名的39个专业的专业代码和专业名称不进行调整，仍按照原专业名称和专业代码报名考试及办理转考、免考和毕业，2021年下半年起停止颁发毕业证书。
（二）停考专业遗留问题处理
停考专业停止安排课程考试后，该专业的考生可按下述办法选择遗留问题处理方式：
1、停考专业中未合格的课程，可选择其它专业中名称和课程代码相同的课程进行考试。
2、停考专业中，尚有二门以下（含二门）理论课没有合格成绩不能毕业的，可自主选择自学考试其它原则上相近专业的相关课程参加考试，取得原专业考试计划规定的课程门数和学分即可按原专业申请毕业，最后办理毕业时间为2021年6月30日。
3、停考专业中，尚有二门以上理论课没有合格成绩不能毕业的，可按自学考试相关规定转入其它专业参加考试，取得专业考试计划规定的合格成绩后，按照转入专业申请毕业。
开考专业
专科专业：汉语言文学、英语、连锁经营管理、汽车检测与维修技术、数控技术、机电设备维修与管理、文秘、学前教育、计算机应用技术和物联网应用技术等10个专业。
专升本专业：汉语言文学、旅游管理、电子商务、计算机科学与技术、动物医学、电气工程及其自动化、软件工程、视觉传达设计、机械设计制造及其自动化、市场营销、动画、土木工程、护理学、药学、中药学、眼视光学、公安管理学、社会工作、化学工程与工艺、过程装备与控制工程、自动化、交通运输、人力资源管理、汽车服务工程、学前教育、环境设计、数字媒体艺术、小学教育、国际经济与贸易、金融学、船舶与海洋工程、会计学、工商管理、工程管理、法学和物联网工程等36个专业。
根据《教育部办公厅关于印发〈高等教育自学考试专业设置实施细则〉和〈高等教育自学考试开考专业清单〉的通知》（教职成厅〔2018〕1号）文件精神，我省制定了《2018年辽宁省高等教育自学考试专业调整工作实施方案》，从2018年下半年起，开考的专业全部调整为《高等教育自学考试开考专业清单》（已下简称《专业清单》）内专业，原开考专业不在《专业清单》内的，专业调整后全部取消，并停止接纳新生报考，2021年下半年起停止颁发毕业证书。专业调整对照情况详见（附表一、二、三）。专业调整后，原本科专业“第二学历”专业计划文件已不适用，2018年下半年起停止接纳新生报考“第二学历”，不再按照“第二学历”专业计划给新生办理课程免考。
旅游管理、电子商务、市场营销、人力资源管理、金融学、会计学（AB计划）和工商管理（AB计划）等九个专业，按照教育部文件要求，计划中增加公共政治课“基本原理概论”（课程代码：03709）。2019年下半年起报考该九个专业的新生，须考“基本原理概论”（课程代码：03709）。符合《辽宁省高等教育自学考试学历认定和课程免考实施细则》（辽招考委字〔2009〕21号）要求的考生，可以申请课程免考。
附表四：辽宁省自学考试2020年4月考试课程安排表（开考专业）（点击链接查看）
附表五：辽宁省自学考试2020年4月考试课程安排表（停考专业）（点击链接查看）
海洋石油工程论文范文6
关键词： 采油树； 流场； 流阻； 湍流； 有限元； FLUENT
中图分类号： TE53；TB115.1文献标志码： B
0引言
21世纪是海洋的世纪，随着海洋的开发与利用，海洋石油成为热点话题.我国南海海域宽达2×106 km2，是世界上四大海洋油气聚集中心之一.我国海洋石油储量约为2.30×1010～3.00×1010 t，天然气储量3.38×1014 m3.[12]目前，国际海洋石油工程界普遍认可的深水定义是水深300 m.[3]我国水深300 m以上的海域达1.537×106 km2[4]，但大部分尚未被勘探，因此，深海石油的勘探将成为我国未来海洋资源开发的主要方向.
作为海洋油气开发不可或缺的设备，水下采油树在水下生产系统中起着至关重要的作用.[58]但是，由于我国深水石油的开采起步晚，技术不全面，深水采油树的开发受到限制.长期以来，水下采油树的关键技术被美国FMC和Cameron以及挪威Aker Kvaerner Subsea 三大厂商所垄断，这3家企业占有世界采油树市场90%以上的份额.由于水下采油树的结构复杂，对材料性能和密封技术的要求很高，控制系统和阀等单元部件容易出现问题.目前，国内海洋石油的装备主要靠进口，因此对水下采油树相关技术进行国产化研究，对突破国外技术封锁有重大意义.[911]
1CAE分析简介
1.1分析目的和要求
水下采油树可分为立式和卧式2种，两者的主要区别在于油管悬挂器和闸阀阀组的安装位置不同.[12]本文研究的水下采油树为卧式采油树，其特点是油管挂在采油树本体内，采油树的阀组位于油管挂的侧面，生产油管和油管挂的安装要后于采油树自身.
采用通用CFD软件FLUENT 6.3对采油树流场进行CAE分析，评定流体流动和分布特点，并计算流阻.CAE分析和结果要满足合适的API 6A的温度要求：上游18～121 ℃，下游46～121 ℃.
1.2采油树工况
采油树以节流阀作为整棵树的上下游分界，以流进节流阀的一端为上游，流出节流阀的一端为下游.上、下游油管流道由130.175 0 mm（518英寸）变为103.187 5 mm（4116英寸）.
在采油树实际工作过程中，流道内一般为气液混合相（CO2含量较高，基本没有H2S），其设计使用寿命为20 a，设计水深为500 m.在流体特别是气体流过节流阀时，由于压差的存在，将产生绝热节现象，即焦耳汤普生效应，节流阀及节流阀下游的设备会受此低温效应的影响，因此上游主要设备（指与流体接触的设备）额定设计温度为18～121 ℃，下游设备额定设计温度为46～121 ℃.
采油树的额定压力为69.0 MPa，测试压力为103.5 MPa.实际上，节流阀的节流作用及流道孔径由大变小导致下游压力变小，也就是说，在上游负荷达到额定工作压力的时候，下游设备并没有达到额定工作压力.
1.3分析内容和假设
根据给定的工作环境，分析各组件关键部位在各种工况下流场的变化规律.
以当前的计算机计算速度和内存，直接求解NS方程非常困难，故采用雷诺平均方程.
1.4计算方法
可压缩流体流动和传热的控制方程可用雷诺平均NS方程表示，把流动变量放入连续性方程和动量方程，并且取一段时间的平均值，即
ρt+xi（ρui）=0 （1）
t（ρui）+xj（ρuiuj）=-pxi+
xjμuixj+ujxi-23δijulxl+xj（-ρu′iu′j）（2）
此方程适用于变密度的气液混合流动，其中-ρu′iu′j称为雷诺压力，可利用Boussinesq假设把雷诺压力与平均速度梯度连续起来，即-ρu′iu′j=μiuiuj+ujxi-23ρk+μtuixiδij（3）Boussinesq假设用在SA模型，kε模型和kω模型中，采用标准的kε湍流方程描述流体在管道内的流动状态，该方程主要基于湍流动能k和扩散率ε，即
t（ρk）+xi（ρkixi）=
xjμ+μiσkkxj+Gk+Gb-ρε-YM+Sk（4）
t（ρε）+xi（ρεμi）=xjμ+μiσεεxj+
C1εεk（Gk+C3εGk）-C2ερε2k+Sε （5）
式中：ρ为流体密度，kg/m3；μ为流体动力黏度；C1ε，C2ε和C3ε为经验常数，取值分别为1.44，1.92和0.99；σk和σε分别为k和ε的普朗特数，取值分别为1.0和1.3.[13]
此模型包含低雷诺数影响和可压缩影响，适用于混合边界层计算和受壁面限制的流动计算.
1.5采油树整体分析
采油树主要组成部分见图1和2.H4连接器用于采油树本体和井口的连接.油管挂坐于采油树本体，并与采油树本体的生产主阀和环空主阀相通.油管挂垂直中心孔以中心堵头密封.油管挂往上为内置树帽（仍位于采油树本体内），再往上是垃圾帽，防止落入泥沙等.采油树本体内的环空主阀连接环空翼阀阀组，环空翼阀阀组连接环空跨接管.环空跨接管和采油树本体的生产主阀都接入生产翼阀阀组.通过连接管1，生产翼阀阀组和双孔连接器流入口连接，流入口经过变径〔130.175 0 mm（518英寸）变为103.187 5 mm（4116英寸）〕进入RPM模块内的节流阀，然后又流回双孔连接器的出口，经过生产隔离阀，通过连接管2将直径101.6 mm（4英寸）管道连接器连接起来.
图 1采油树总装图
Fig.1Christmas tree assembly diagram
图 2采油树总装图剖面
Fig.2Profile of christmas tree of assembly diagram
在采油树内，流体的流通路线见图3，通过H4连接器将采油树本体和井口锁紧固定，通过井下的油管将流体引入油管挂，再通过采油树上的各类阀、阀组、连接管和连接器最终通过直径101.6 mm（4英寸）管道连接器连接到外接管线.
图 3流体流通路线
Fig.3Fluid circulation route
2CAE流场分析
2.1流体域模型
采油树流体域模型见图4.抽取流道壁并进行适当简化，如忽略螺纹、小孔、小插拴和倒角等.图 4采油树流体域模型
Fig.4Fluid domain model of christmas tree
2.2网格划分
网格划分见图5，共划分2 381 521个四面体网格.由Gambit网格质量检查功能知：最差网格歪斜度为0.784 991，小于标准值0.97，所以所划分的网格质量较好，所有网格在整个流体计算域内分布均匀、整齐，所以，用此网格进行计算能够满足工程精度要求，具体的网格质量检查见图5c.
a）采油树网格划分
b1）节流阀b2）油管挂
b）节流阀和油管挂本体局部网格放大
c）采油树网格质量检查
图 5采油树网格划分和质量检查
Fig.5Christmas tree mesh and quality check
2.3边界条件设定
计算域入口采用质量流量入口，出口采用压力出口，其他位置设置为固壁条件.认为管道中流动介质为完全甲烷气体.压力差分格式采用标准离散差分格式，动量方程、动能方程和湍动能耗散率均采用2阶迎风差分格式，通过SIMPLE算法耦合求解速度和压力方程.
2.4计算工况
环境温度：取海底深度为-340 m以下，中部深度约-170 m，平均环境温度见表1.
表 1环境温度
Tab.1Temperature of environment℃项目空气海水海面中部海底最高36.031.423.519.5最低15.922.017.09.5
根据已知资料得到采油树的最大日产量为6×105 m3，因此得到甲烷气体在标准大气压下15.6 ℃时的体积流量Q=6×10524×3 600=6.944 m3/s （6）质量流量M=ρ标Q （7）式中：M为质量流量，kg/s；ρ标为甲烷气体在标准大气压15.6 ℃时的密度，ρ标=0.677 6 kg/m3.具体计算过程见式（3）.计算工况见表2.
表 2计算工况
Tab.2Calculation conditions工况质量流量
入口/（kg/s）出口
压力/MPa入口
温度/°C出口
温度/°C环境
温度/°C工况14.706 3.81032019工况24.70612.11032019
2.5设计压力
采油树额定工作压力为69.0 MPa，测试压力为103.5 MPa.
2.6分析计算
1）选择FLUENT求解器.选择三维单精度求解器进行分析.
2）网格的相关操作.读入Gambit软件生成的网格文件；检查网格，确认最小网格体积小于零，否则需重新划分网格；设置计算区域大小、模型和实际几何尺寸的单位换算.
3）选择计算模型.定义求解器，指定计算模型：选择能量方程，选择流态为湍流，湍流模式为kε两方程模型，设置模型参数.
4）设置操作环境.
5）定义流体的物理性质.将流入采油树中的流体看作纯甲烷气体，将材料的物理性质从数据库中调出，并给定2种工况下的密度.
6）设置边界条件.设置流体计算区域，设置质量流量入口边界条件和压力出口边界条件，其他边界条件设置为固壁，设置入口温度和出口温度（见表2）.
7）求解方法的设置.设置求解参数，进行初始化；打开残差图，设置精度为0.000 01，在迭代计算时可动态显示残差，保存计算文件；设置迭代500次，进行迭代计算.
8）计算结果显示.对给定的2种工况分别进行计算，完成后提取压力云图和速度云图，见图6～9，计算结果汇总见表3.
a）压力云图
b）节流阀和计量阀处压力云图局部放大
图 6工况1采油树压力云图
Fig.6Pressure contours of christmas tree under working condition 1
由图6可知：最大压力Pmax=24.1 MPa，最小压力Pmin=3.2 MPa，压差ΔP=20.9 MPa；由于节流阀和计量阀的作用，整个采油树的压力出现3段明显的变化.由图7可知：最大速度umax=739 m/s，最小速度umin=0；流体在经过节流阀过程中速度增大，最大速度出现在节流阀和计量阀处，其他位置速度都很低.由图8可知：最大压力Pmax=24.4 MPa，最小压力Pmin=7.95 MPa，压差ΔP=16.45 MPa；由于节流阀的节流作用，压力发生急剧变化.由图9可知：最大速度umax=494 m/s，最小速度umin=0；由于节流阀的节流作用，流体在经过节流阀时速度急剧增加.
a）速度云图
同理，采油树整体的压力损失计算结果见表5和6，采油树内流体流动过程见图4.其中压力损失ΔP=ρgh （12）式中：h为总水头损失，单位m.由表6可知，当管道中流动的介质完全是甲烷气体时候，最大的压力损失为1.596 3 MPa.
表 5工况1采油树总流阻计算结果
Tab.5Total flow resistance calculation results of christmas tree under condition 1构件沿程水头损失/m局部水头损失/m总水头头损失/m压力损失/MPa油管挂本体0.056 7.7267.7820.002直径127.0 mm（5英寸）弯管0.112 36.48136.5930.007双孔连接器0.6806 370.5166 371.1961.298直径101.6 mm（4英寸）弯管10.12418.41418.5380.004生产隔离阀0.04300.0430直径101.6 mm（4英寸）管20.41519.81520.230.004总损失1.4306 452.9526 454.3821.315
表 6工况2采油树总流阻计算结果
Tab.6Total flow resistance calculation results of christmas tree under condition 2构件沿程水头损失/m局部水头损失/m总水头头损失/m压力损失/MPa油管挂本体0.0061.0891.0950.000 7127.0 mm（5英寸）弯管0.0135.1205.1330.003 2双孔连接器0.0792 450.2372 450.3161.588 4直径101.6 mm（4英寸）弯管10.0142.7882.8020.001 8生产隔离阀0.00500.0050直径101.6 mm（4英寸）管20.0483.3993.4470.002 2总损失0.1652 462.6332 462.7981.596 3
4结束语
利用FLUENT对采油树内流体流动特点和压力的变化进行模拟，并计算流阻.结果表明：2种工况的压力和速度变化较均匀，只是在变直径处或直角弯管处会出现湍流现象.由流阻计算可知压力损失约1.596 3 MPa.参考文献：
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