浅海井口抗冰装置有限元法分析

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井筒防冰除冰措施

井筒防冰除冰措施概述在雨季或寒冬季节，咱们的井筒很容易产生结冰或积冰的问题，这些积冰不仅会影响井筒的正常使用，还会对井筒内部的基础设施造成损害，甚至会引起事故隐患。

因此，及时进行井筒防冰除冰是必要的。

本文将介绍井筒防冰除冰措施及实践应用。

井筒防冰技术1. 防冰材料防冰材料是井筒防冰除冰必不可少的一种方法，种类繁多，大致分为化学防冰材料、物理防冰材料和生物防冰材料三类。

化学防冰材料包括盐酸钙、氯化钠、尿素、氯化钙等。

这些防冰材料主要是通过降低水的冰点，使水难以结冰的。

物理防冰材料常用的有加热装置、保温设施等。

这些设施主要是通过加热和保温，使井筒的温度保持在一个较高的温度，防止冰的产生。

生物防冰材料包括一些天然的物品，如木屑、草杆等。

这些物品常常被用于制作井筒的覆盖层，能够减缓水的结冰速度。

2. 防冰涂料防冰涂料是一种新型的防冰材料，有着优秀的防冰效果。

常用的防冰涂料有聚合物涂料、丙烯酸乳液等。

这些涂料可以涂于井筒的表面，有着优良的防污、抗冰、保温等功能。

3. 机械除冰机械除冰是一种传统的除冰方式，包括铲除、除冰剂喷洒等。

这些方法通常都是通过机械的方式去除积冰，但是这种方式存在着许多局限性，如人工劳动量较大、除冰效果不好等问题。

井筒除冰技术1. 热水除冰法热水除冰法是通过注入热水来迅速融化井筒中的积冰，是目前最常用的一种除冰方法。

这种方法速度快、效果好，但是需要注意热水管道的安全，避免热水温度过高造成安全问题。

2. 电热带除冰法电热带除冰法是通过安装电热带在井筒的外表面，在接通电源后通过传导加热来达到除冰的效果。

这种除冰方法简单、方便、安全，但是需要注意电热带的安装位置、加热时长等问题。

3. 化学除冰法化学除冰法通过喷洒除冰剂来融化井筒中的冰层，是一种较为简单的除冰方法。

但是需要注意化学除冰剂的种类和使用安全。

总结井筒防冰除冰是保证井筒正常运行的基本措施，选择合适的防冰除冰材料和方法很重要。

本文介绍了常用的井筒防冰除冰技术，以及其适用范围和注意事项，希望能给井筒管理者提供一些实用的建议。

有限元软件和 FLUENT 软件在海底管道研究中的应用

有限元软件和 FLUENT 软件在海底管道研究中的应用安利姣;马贵阳;关越;常方圆【摘要】有限元分析是一种现代计算的方法，其发展历程可追溯结构力学这一学科，管道受力的分析方面具有广泛应用。

FLUENT 软件广泛应用在工业工程中，在石油领域有较强的市场竞争力，在管道内流体流动、热传递方面具有广泛应用。

介绍有限元软件和 FLUENT 软件的基本原理，总结其在海底管道中的应用，例如海底管道管-土之间相互作用力分析，管-土-波作用力分析，海底石油管道和天然气管道泄漏的数值模拟，渗流对海底管道非稳态传热的影响，管道要停止输送时，研究其热传递。

提出未来发展趋势。

%Finite Element Analysis is a modern calculation method,its development course can trace the discipline of structural mechanics analysis,which is widely used in pipeline stress analysis. The FLUENT software is widely used in industrial engineering,it has strong market competitiveness ,thus its application in research on fluid flow and heat transfer in the pipe is wide. In this article, the basic principles of Finite Element Analysis and FLUENT softwares were introduced, and their application in the submarine pipeline was summarized, such as submarine pipeline of pipe - soil interaction force analysis ,pipe - soil - wave force analysis, the numerical simulation of the submarine oil pipeline and gas pipeline leakage, the influence of seepage on submarine pipeline’s unsteady heat transfer, and so on .Then their development trend in the future was put forward.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2015(000)007【总页数】4页(P1664-1666,1670)【关键词】有限元软件;FLUENT 软件;海底管道;数值模拟【作者】安利姣;马贵阳;关越;常方圆【作者单位】辽宁石油化工大学，石油天然气工程学院，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学，石油天然气工程学院，辽宁抚顺 113001;中国石油集团东南亚管道有限公司马德岛管理处，北京 100000;辽宁石油化工大学，石油天然气工程学院，辽宁抚顺 113001【正文语种】中文【中图分类】TE8321947年开始，美国首先在墨西哥开采海洋中的石油，紧接着其他国家也加入到开采海洋石油的行列当中，海洋石油的兴起在我国较晚，海底管道作为一种输送介质，主要负责运送海底开采出的海洋石油和天然气。

极端冰载荷作用下自复位导管架式海洋平台有限元分析

极端冰载荷作用下自复位导管架式海洋平台有限元分析导管架式海洋平台是一种常见的海洋工程结构，用于支撑海底管道和设备，具有抗冲击和稳定性好的特点。

然而，在极寒环境下，海洋工程结构面临的主要挑战是冰的载荷作用，因此需要进行有限元分析来评估结构的稳定性和安全性。

本文将对极端冰载荷作用下自复位导管架式海洋平台进行有限元分析。

首先，需要建立一个合适的有限元模型来描述海洋平台的几何形状和材料属性。

然后，引入冰的载荷作用，并将其施加在海洋平台的上部结构上。

根据实际情况，可以选择不同的冰载荷作用模型，如冰块撞击、冰覆盖等。

在加载过程中，可以监测结构的位移、应力和变形等参数。

接下来，可以使用合适的有限元软件进行数值计算，如ABAQUS、ANSYS等。

在计算过程中，需要考虑材料的本构关系和边界条件。

在边界条件方面，可以选择固定边界、自由边界或多自由边界。

根据实际情况，还可以对模型进行网格剖分和单元类型选择等预处理。

在计算得到结构的位移、应力和变形等结果后，可以对结构的安全性和稳定性进行评估。

常见的评估方法包括静态强度分析、动力响应分析和疲劳寿命评估等。

在评估过程中，需要根据设计标准和规范，对结构的破坏准则、失稳准则等进行分析。

最后，可以根据有限元分析的结果，提出相应的优化建议。

对于存在问题的部分，可以考虑增强结构的刚度或加强冰的防护措施等。

同时，还可以针对不同的冰载荷情况进行参数研究，为冰工程的设计和施工提供科学依据。

综上所述，极端冰载荷作用下自复位导管架式海洋平台的有限元分析是一项复杂而重要的工作。

通过合适的建模和计算方法，可以评估结构的稳定性和安全性，并提出相应的优化建议，为海洋工程的设计和施工提供依据。

海上新型组合隔水导管抗冰极限承载力分析

c 0 （1） f c 0 c cu 式中， f c 为水泥环的峰值压力，取其轴心抗压强度设计值， 0 、 cu 分别为水泥环的峰值应变 c
及极限压应变。（3）屈服准则：采用米塞斯屈服准则。 4 海冰载荷计算模型对大面积冰原挤压推荐公式：
横向载荷（N）
海平面处横向位移（m）
横向载荷（N）
海平面处横向位移（m）
图7 方案一横向极限载荷—位移曲线图8 方案三横向极限载荷—位移曲线从图7和图8可以看出，组合隔水导管结构的横向载荷—位移曲线呈现出较明显的两段式：随着海面处横向位移的增加，结构横向承载力呈线性增加的趋势，当位移达到一定值时，载荷曲线出现转折（即进入钢管材料的塑性变形阶段），呈平缓上升趋势直到稳定。对于海上结构物来说，必须将可承受的载荷控制在直线段，即确保结构不发生屈服。表2列出了不同方案下结构
以渤海油田岐口、秦皇岛海域为例，计算了不同海况重现期下海冰载荷值，并将计算所得的最大载荷作为组合隔水导管结构的初始载荷条件，以此分析在该载荷作用下结构的响应情况。表3所示为不同海况重现期下海冰载荷值计算结果。表3 渤海岐口、秦皇岛海域海冰载荷计算冰层厚度（cm）海冰载荷（kN）海况岐口海域秦皇岛海域岐口秦皇岛重现期海域海域 24in 隔水导管 20in 隔水导管 24in 隔水导管 20in 隔水导管 6 9 59.41 54.24 78.43 73.82 1年 20 29 223.39 203.94 336.19 306.90 10 年 30 34 348.96 318.55 400.47 347.58 25 年 36 37 426.46 389.31 439.51 379.22 50 年由计算结果可以看出，按50年一遇重现期考虑，对于24in和20in隔水导管，最大海冰载荷分别为439.51 kN和379.22 kN。根据表2中有关隔水导管结构横向极限抗冰承载力计算结果可知，如果采用单层隔水导管，仅壁厚为38.1mm的24in隔水导管能够满足要求，但如果采用组合式隔水导管，四种方案在理论上均满足抗冰承载力要求。 2 冰载作用下组合隔水导管结构分析

基于有限元法的浅海移动平台机械结构分析

基于有限元法的浅海移动平台机械结构分析吴中正1,2,3,4 方之遥1,2,3,4 董奇峰1,2,3,4 纪晓宇1,2,3,41中交第二航务工程局有限公司武汉 430040 2长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室武汉 430040 3交通运输行业交通基础设施智能制造技术研发中心武汉 300404中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司武汉 430040摘要：浅海移动平台主体机械结构的机械性能决定了施工平台的可靠性，文中根据工程需求指标，基于有限元法并结合虚拟样机技术对施工平台核心部件进行机械结构静力学分析和模态分析。

对悬挂支腿的静力学分析结果表明，极限工况下悬挂支腿最大应力和最大形变均在设计范围以内，其强度和刚度均满足要求；对施工平台主体机械结构的模态分析结果表明，液压站原动机工作时振动频率应小于31.133Hz或大于94.987Hz，平台作业平板与杆件之间应进行局部结构的加强处理。

浅海移动平台机械结构静态特性和动态特性的分析研究能够对结构设计和原动机的选型提供理论依据，对提升施工平台的可靠性具有实际意义。

关键词：浅海移动平台；有限元法；静力学分析；模态分析中图分类号：TU69 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2022）16-0060-06Abstract: Considering that the mechanical performance of the main mechanical structure of the offshore mobile platform determines the reliability of the construction platform, based on the finite element method and virtual prototype technology, the mechanical structure statics and modal analysis of the core components of the construction platform are carried out according to the engineering requirements. The static analysis results of the suspension leg show that the maximum stress and deformation of the suspension leg are within the design range under the limit working condition, and its strength and stiffness meet the requirements. The modal analysis results of the main mechanical structure of the platform show that the vibration frequency of the prime mover of the hydraulic station should be less than 31.133Hz or greater than 94.987Hz, and the local structure should be strengthened between the working platform and the bar. The analysis and research on the static and dynamic characteristics of the mechanical structure of the mobile platform in offshore can provide a theoretical basis for the structural design and the selection of prime movers, and has practical significance for improving the reliability of the construction platform.Keywords:offshore mobile platform; finite element method; static analysis; modal analysis0 引言随着国家综合实力的不断增强，国家对海洋领域的资源开发和领土权益保护愈发重视，将海洋工程装备作为重点研究领域之一，纳入我国战略性新兴产业高端装备制造业的重要组成部分[1]。

有限元方法与解析计算在分析水平井井壁稳定问题中的运用

井壁的张性破裂与剪切垮塌是钻井工程中经常遇见的井壁稳定性问题，是长期以来一直困扰人也们的技术难题，重的影响着钻井的速度、量及成严质本，部分新探区还会因井壁不稳定而无法达到目对的层，误勘探开发进度，响其经济效益［，着延影１随］对井壁稳定问题的逐渐深入研究，们提出了３量人ｖ
收稿日期：０９１２２０～１ —０
２１年第５００期
鄢荣等有限元方法与解析计算在分析水平井井壁稳定问题中的运用
１Ｊ＝０＂ｒｒｚ
一Ｊ（ ≥ ｝㈤ｌＩ３￣）Ｏ＇ｒ一＋
２
图１坐标变换图新坐标系下，轴与ｚ轴重合，井ａ为井斜角，口为井斜方位角，０为井壁上某点的矢径与水平最大主应力之间的夹角，标转换后的地应力场求解公坐式：
ＭｏｒＣｕｏｂ强度判别准则判定井壁稳定性问题稍显保守，通过有限元方法分析出的井壁稳定性ｈ — ｏｌｍ而问题则更接近实际，且分析了二者出现分析差异的原因是所使用的判定准则不同，析计算是将井壁并解
岩石当成弹性体，用的是不考虑中间主应力的ＭｏｒＣｕｏ采ｈ — ｏｌｍｂ强度准则而有限元分析是将岩石当成弹塑性体，用的是考虑了中间主应力的ＤＰ强度判别准则，外，井壁稳定性分析中，石的基础参采另在岩数Ｃ，对井壁稳定性分析有较大影响。西关键词：限元；析计算；平井；壁稳定有解水井中图分类号：４．０２１８：ＴＥ２８文献标识码：Ａ文章编号：０６７８（００Ｏ一Ｏ２一Ｏ１Ｏ— ９１２１）５１６２

JZ20_2NW平台抗冰性能的有限元分析

文章编号:1001-4500(2007)06-0025-04J Z20Ο2N W平台抗冰性能的有限元分析武文华1,于佰杰1,岳前进1,陈　亮2(1.大连理工大学,大连116085;2.北京美盛沃利工程公司,北京100027) 摘　要:通过有限元软件L SΟD YNA模拟了海冰与J Z20Ο2NW北高平台相互作用的动态断裂过程。

模拟得到的海冰裂纹扩展情况与现场观测一致。

基于数值结果可以确定海冰断裂长度,并获得了呈三角形脉冲形式的冰力时程曲线。

模拟得到的动冰力峰值与HirayamaΟObara公式计算的静冰力结果相符。

同时可以获得平台振动的位移和加速度的模拟结果。

关键词:J Z20Ο2NW北高平台;裂纹扩展;冰荷载;冰激振动;有限元模拟中图分类号: P752 文献标识码:A为了适应边际油田开发的需要,J Z20Ο2NW北高简易石油平台作为新一代抗冰平台,具有用钢量省、造价低廉等优点。

由于J Z20Ο2油田所处海域冰情较重,要求结构具有较强的抗冰能力,对平台海冰断裂过程进行分析十分必要。

J Z20Ο2N W平台为单桩腿导管架结构,为降低冰力,在水面位置安装破冰锥体。

冰锥相互作用过程研究是目前国际海冰问题研究的热点。

由于J Z20Ο2N W平台研究海冰破碎情况时无需考虑桩腿间海冰的相互影响,振动形式相对简单,吸引了众多研究人员的目光。

随着计算机运算速度的显著提高及商用软件功能的日益完善,数值方法分析冰锥作用,尤其是海冰的破碎过程成为可能。

目前对海冰破碎过程的模拟方法中,有限元法和离散元法应用最为广泛。

文献[1,2]采用非线性有限元模拟了多年冰脊同二维、三维锥体的相互作用。

文献[3]通过显式动力分析软件L SΟD YNA实现了冰和水电站相互接触破碎动态过程的模拟。

Hop kins M.A.[4,5]用二维离散元模拟了海冰在斜坡式结构前的堆积过程和压力冰脊的形成。

Lau M.[6]在Hop kins M.A.工作的基础上,利用了三维离散元程序模拟冰锥相互作用的非线性大变形及断裂过程,取得了与实验比较接近的计算结果。

浅海海上油井井口保护桩结构分析模型及计算

结构中的水泥环、地层采用２节点６面体块单元，０其节点自由度为６，个由于包含了ｌ个中间节点，２并具备转角自由度，因此可以得到很高的分析精度，在几何方面可以拟合曲线／曲面边界。
考虑到结构及荷载的对称性，建模及单元划分时采用１模型，／２并在对称面上施加镜像约束。
了目前结构分析领域的最高水平。考虑到保护桩结构的特点、结构受力与变形的优化要求，选用了ＡＳＳ．系统作为分析工具。ＮＹ０７
１３保护桩结构限单元的选型及划分土，吸水饱和，顶部流一软塑，上部软塑，下部可塑；下部粉质粘土和粉土夹层逐渐增多。其工程物理力学性质指标为：含水量为
浅海海上油井井口保护桩结构分析模型及计算
刘小白．玉兰顾
（．１中国石油大学，北京１２９２中油辽河油石油勘探局，０４；．２辽宁盘锦１００２１）４
摘要：东湾北部浅海单井井口保护桩采用隔水管抗冰技术，用ＡＳＳ公司的最新版本结辽应ＮＹ
第三轴（ｕ凝聚力为４８Ｐ，ｕ） — ａ第三轴（ｕ摩擦角ｋｕ）
为０３一．，．２１表面承载力为７ａ。５ｏ０ｋ。基础岩性弹Ｐ性模量为深度的函数：
Ｅ（）０ｚ＝ｍｚ（）１
结构中的钢管一律采用８节点壳单元，其节点
自由度为６，个由于包含了中间节点，并具备转角
维普资讯
第２期
刘小白等：海上油井井口保护桩结构分析模型及计算浅海

海底井口头套管挂结构有限元分析

ＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＳｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＣａｓｉｎｇＨａｎｇｅｒｆｏｒＳｕｂｓｅａＷｅｌｌｈｅａｄ
ＣＩＩｆｔｌｌｇＹａｖ１ＸＵ￣＇，１，ｉＸｉｎｙａｎ，ＳｕｎＱｉ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｈｅｐａｐｅｒｔａｋｅｓ９％”ｃａｓｉｎｇｈａｎｇｅｒｒｅｘａｍｐｌｅｔｏｐｅｆｒｏｒｍＡＮＳＹＳ — ｂａｓｅ￣ＩｉｆｎｉｔｅｒｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｌｌＩ１ｉｔ［Ｉｎ（］ｅｌ ‘
奇
于ＡＮＳＹＳ的仃限兀分忻，确定最危险的ｆ以
及各况下最大心力为后续结构优化及结构再设计奥定基础、
关键词：套管扑结构；有限元；结构分析中图分类号：ＴＥ９５１；ＴＰ３９１．９文献标识码：Ａ文章编号：１６７３ — ３３５５（２０１４）０５ — ００１５－０４
１．一晴集团雨型技术装备荩础科学研究院助理ｌ程师，辽宁＿人连１１６１ｌ３；２．・电集『硐最技术装备綦础科学研究院ｌ程师，辽宁大连
汁辣规啦
１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１６７３－３３５５．２０１４．Ｉ｝５．０１５

利用有限元方法分析老龄海上平台延寿安全防护措施

理干部学院从事专业技能培训工作。
０
２０１年第５分析老龄海上乎台延寿塞全防措施
风险评价．
２施加载荷分析
承受循环荷载（包括对称循环荷载和不对称循环荷载）作用的结构物、机械零件，由于在一定量级
风险评价
编辑王广亮
２ｏ拿年第拿誊笋９期
利用有限元方法分析老龄海上平台延寿安全防护措施
孟辰卿
（中国石油管理干部学院，北京１０００９６）
摘
要：通过有限元分析方法，确定老龄海上
元。由ＳＡＣＳ计算导管架结构与桩基的相互作用
油气开发平台工艺及安全系统的实际运行状况，
以及土壤的非线性特性，通过计算和迭代，不断调整刚度，使得泥面处的位移和内力相等。计算模型在分析计算导管架与甲板结构时，采用线性弹簧梁
模拟桩土作用；计算桩基时，采用线弹性旋转弹簧模拟导管架及甲板结构的刚度。在地震动力分析时，则把桩土系统合并成线性超单元。为使计算模型与实际结构尽量相似，使计算结果反映平台实际受力
的条件和依据。
关键词：有限元分析
海上平台寿命分析
有限元分析方法是将分析对象分解为诸多小
和布置情况输入模型。具体内容包括：平台导管架结构，平台甲板梁格、甲板，平台各水平撑、斜撑。

冬季作业施工井口免解冻装置的研制

冬季作业施工井口免解冻装置的研制
随着冬季气温的不断下降，施工井口的水源管道往往会出现结冰现象，给施工带来很大不便。

为了解决这一问题，我们提出了一种针对施工井口的免解冻装置的研制方案。

一、方案的设计思路
我们发现，施工井口的水源管道结冰的原因主要是由于水的流动速度过慢、冬季气温过低，进而导致管道中的水结成冰块。

因此，我们的设计思路是在水源管道中加装一套自动循环加热系统，保证水的流动速度并且保持适当的温度，从而避免管道结冰。

二、方案的具体实施
1、加热管道：在水源管道中加装加热管道，利用电热丝作为加热源，在水流经管道时加热水体，使水的流动速度不断增加，从而使水体难以结冰。

2、保温措施：在管道外部加装保温材料，例如泡沫塑料等，保持管道周围较为温暖的环境，使加热管道所产生的热量不易散发，保证水的传热效率和加热效率。

3、自动循环：在加热管道中安装温度传感器，根据传感器所监测到的水温情况进行自动循环，保证水流经加热管道所需的时间和温度，从而达到解冻的效果。

三、方案的应用效果
经过实验和试用，我们发现，这种免解冻装置可以有效地解决施工井口水源管道结冰的问题，降低冬季施工带来的不便，保证施工顺利进行。

在实际应用中，我们还可以结合环境温度、水源流量等因素进行适当调节，从而更加准确地控制管道中水的温度和流速，以达到最佳效果。

总之，这种针对施工井口的免解冻装置具有明显的技术优势和应用效果，可以为冬季施工井口的水源管道保供水解决大问题，提高施工效率和质量。

冬季作业施工井口免解冻装置的研制

冬季作业施工井口免解冻装置的研制冬季作业施工是一个十分困难的任务，尤其是在极寒的气候条件下。

在这种情况下，井口的解冻就成为了一个重要的问题。

为了解决这一难题，我们进行了相关技术的研究与开发，最终成功研制出了冬季作业施工井口免解冻装置。

本文将介绍该装置的研制过程、工作原理以及应用效果。

1. 项目背景在冬季作业施工中，井口解冻是一个非常耗时耗力的工作，如果解冻不及时，将会影响到整个施工进程。

我们决定开展这项研究，希望能够找到一种简便有效的方法来解决井口解冻的问题。

2. 研究目标我们的研究目标是研发一种冬季作业施工井口免解冻装置，该装置能够在极寒条件下，有效地防止井口的结冰和积雪，保障施工的顺利进行。

3. 研究方法为了实现研究目标，我们进行了大量的实地调研和实验研究。

我们参考了国内外相关技术成果，并结合自身的实际情况进行了综合分析和研究。

4. 研制过程经过多次的试验和改进，我们最终确定了冬季作业施工井口免解冻装置的设计方案，并进行了试制。

在试制过程中，我们克服了种种困难，最终成功研制出了符合要求的免解冻装置。

1. 地热管道送热原理我们采用了地热管道送热原理来进行井口的免解冻。

地热管道将热能源输送到井口位置，通过热传导的方式来防止井口结冰。

2. 控制系统原理为了保证免解冻装置的正常工作，我们设计了一套完善的控制系统。

该控制系统能够根据实际情况对送热进行精准控制，保证井口不会因为过热而损坏，并能够在恶劣的环境条件下稳定可靠地工作。

三、冬季作业施工井口免解冻装置的应用效果该装置设计合理，安装维护简便，使用成本低，不仅提高了施工效率，还减轻了劳动强度，受到了施工人员的一致好评。

冬季作业施工井口免解冻装置的研制成功，标志着我国在这一领域取得了重要突破。

该装置的成功研制和应用，对于我国冬季作业施工领域具有重要的意义，不仅可以提高施工效率，还可以改善施工环境，降低施工风险，保证施工质量。

未来，我们将进一步完善该装置的技术，扩大其应用范围，加大对该装置的推广力度，希望能够让更多的施工单位受益于这项技术成果，为我国冬季作业施工的发展做出更大的贡献。

大型井口平台隔水套管抗冰方案研究

大型井口平台隔水套管抗冰方案研究【摘要】随着海洋石油行业的逐步发展，建造、安装资源的丰富，海洋石油平台趋于大型化、整装化，井口平台井口区域也随之扩展，因此原有的井口平台隔水套管抗冰设计方案逐步显露出不足，本文结合锦州25-1南油气田开发项目中实际应用的隔水套管抗冰方案，论述了一种新型的设计方案，主要适用于浮托安装的大型井口平台，并可以采用井口平台本身配备的模块钻机进行安装，具有费用节约，抗冰效果好，安装简便快捷等一系列优势。

【关键词】海洋石油井口平台隔水套管双层抗冰1 概述1.1 工程背景随着海洋石油行业的逐步发展，建造场地和海上安装船舶能力也逐步提高，目前中海油已经有能力进行万吨级以上单体平台的陆地建造和海上安装工作。

浮托法做为大型平台的海上安装方式，由于其费用较低，牵涉资源较少，安全性较高等优势，近年来已经逐步成熟的应用于海上大型平台的安装，但由于其对安装船舶吃水深度的要求，导致常用设计安装于井口平台导管架上的隔水套管抗冰用水下结构无法提前安装，如采用后期安装方式不但危险性较大，且费用较高、工期较长，导致水下抗冰用水平层安装困难，产生结构缺层使得隔水套管抗冰用水平层间距过大，难以满足抗冰要求。

由于大型井口平台井槽较多，井位密集，如采用单纯加大隔水套管直径或壁厚的方式，容易出现群桩效应并增加费用，且对隔水套管卷制资源，锤入需要使用的桩锤、船舶等资源要求较高。

锦州25-1南项目综合考虑了隔水套管抗冰所需的费用、资源、工期、安全等各方面因素，最终确定采用局部双层隔水套管抗冰方案，该方案另辟蹊径，放弃了原有的结构水平层设计，采用双层隔水套管的形式加强单根隔水套管的抗冰能力，在达到抗冰需要的前提下，节约了费用，减少了安装难度，增加了隔水套管单体的抗冰能力，从而增加了分批钻井过程中隔水套管安装的灵活性，同时采用钻机钻进的安装模式，节约了安装时间并减少了对大型桩锤及锤入船舶资源的依赖，形成了一种节约、新型的设计安装模式，从而解决了大型浮托井口平台的隔水套管抗冰课题。

有限元法校核浮箱固冰通道总纵强度

有限元法校核浮箱固冰通道总纵强度徐新中;王玉利;徐竟夫;尤婧【摘要】近年在黑龙江水系内浮箱固冰通道建设发展很快,随着中俄两国贸易和交往发展的进一步发展,以及货运公司和旅客对安全性、舒适性、可靠性、快速性的要求,浮箱固冰通道在冬季已经代替气垫船和汽车冰道,成为被中俄两国共同认可的水上主要的安全交通设施.每年冬季,黑龙江省境内都会搭建多座浮箱固冰通道,利用率很高,然而对其结构的强度分析却鲜有研究.本文以有限元理论为依据,论述了对其总纵强度的分析过程及研究思路.【期刊名称】《中国水运（上半月）》【年(卷),期】2017(038)012【总页数】4页(P48-51)【关键词】浮箱固冰通道;极寒天气;新兴事物;总纵强度校核;有限元【作者】徐新中;王玉利;徐竟夫;尤婧【作者单位】黑龙江海事局,黑龙江哈尔滨 150078;黑龙江海事局,黑龙江哈尔滨150078;黑龙江海事局,黑龙江哈尔滨 150078;黑龙江海事局,黑龙江哈尔滨150078【正文语种】中文【中图分类】U61黑龙江水系是黑龙江省、吉林省、内蒙古自治区三个省份与俄罗斯经济贸易运输的主要途径，与俄罗斯边境界河长达2661公里，共25个开放口岸，由于涉及国境安全等诸多原因，两国界江上未架设一座桥梁。

黑龙江水系地处我国最北方，冬季年均结冰期长达半年，以水运为主的运输渠道受到自然条件限制，直接制约着三省经济贸易发展。

为促进黑龙江省与俄罗斯远东地区的经贸事业发展，延长口岸通关时间，加快客货运输，保障冬季运输安全，浮箱固冰通道项目应运而生。

浮箱固冰通道系指由浮箱连接搭建的甲板能通行车辆且固置于冰中及浅滩上的特种船舶，由多个具有舷伸甲板或连接桥甲板等过水结构的双体浮箱连接组成的结构。

浮箱包括专用双体驳船以及用于搭建浮箱固冰通道的现有驳船。

与我国现有的其他浮桥相比，黑龙江水系的浮箱固冰通道极为特殊：一是它搭建于流凌期，使用于冰封期，不仅承受车辆通过时的压力，还受到冰膨胀的挤压力甚至是流凌期冰排的冲击力，受力状态与常规浮桥完全不同。

平整冰推挤抗冰结构物的数值模拟和作用规律研究

平整冰推挤抗冰结构物的数值模拟和作用规律研究
任禹陪;何炎平;陈哲;刘亚东;余龙
【期刊名称】《舰船科学技术》
【年(卷),期】2022(44)10
【摘要】冰海结构物通常装备抗冰锥等倾斜面的抗冰结构物,用来减小平整冰移动产生的推挤载荷。

平整冰推挤载荷是冰海结构物的重要设计技术指标,准确模拟平
整冰推挤结构物的载荷特征和破碎冰堆积形态等规律具有重要意义。

本文采用FEM-SPH耦合方法和有限元法分别模拟了平整冰推挤抗冰锥结构的过程和现象,分析了抗冰锥水线面直径对碎冰堆积形态及推挤载荷的影响规律。

研究表明,与有限
元法相比,FEM-SPH耦合方法不仅可以准确预报平整冰推挤结构的动态载荷,还可
以直观再现破碎冰的堆积现象,有助于理解和分析平整冰与结构物的相互作用规律。

本文的FEM-SPH耦合算法模型和分析结论可为研究和设计冰海结构物提供参考。

【总页数】6页(P55-60)
【作者】任禹陪;何炎平;陈哲;刘亚东;余龙
【作者单位】上海交通大学海洋工程国家重点实验室;上海交通大学船舶海洋与建
筑工程学院;上海交通大学海洋装备研究院
【正文语种】中文
【中图分类】U656.6
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5.海冰与锥体抗冰结构动力作用的数值模拟
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基于有限元法的破冰弹头对海冰侵彻作用研究

基于有限元法的破冰弹头对海冰侵彻作用研究
孟强;张宇庭;张婷婷;常恒瑞
【期刊名称】《科技创新与应用》
【年(卷),期】2024(14)12
【摘要】针对环渤海地区的冬季海冰灾害,现有的破冰方法并不理想,破冰船破冰效率低,小吨位船舶在破冰后仍无法自行出入港口,炮弹炸冰危险性大,且受到作业条件的限制大。

该文设计一种可以用于高厚度海冰的新型破冰弹头,通过建立新型破冰弹头几何模型,添加各向异性材料模型-海冰及Johnon失效准则,利用Autodyn显示动力学软件对其进行海冰的侵彻模拟,通过分析海冰的应力应变曲线以及损伤云图得出,新型弹头模拟侵彻海冰过程中,初生裂纹可以有效帮助爆破二次启动。

【总页数】4页(P67-70)
【作者】孟强;张宇庭;张婷婷;常恒瑞
【作者单位】成远矿业开发股份有限公司;辽宁科技大学矿业工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TJ410
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和其它浅海油田的高度重视，油田均采取了不同各
的抗冰措施来保护井口，在井口周围打保护桩，如在钻、完井后外部增设一层专用保护套管（中间浇铸水泥）用简易导管架保护井口等等。但这些做、法代价昂贵，业工艺繁琐，工困难，期长，作施工工作量大。为此，出用大直径、壁厚的隔水导管提管取代特殊的井口保护装置直接抗冰，并对隔水套管直接抗冰的可行性进行了研究。
运动速度、结构物的形状和尺寸有关，般取值范一
围在０４～０７之间，无具体数值，议取ｋ＝．．若建
０４；为冰与结构接触面的投影宽度，Ｈ为冰．５Ｄｍ；
的厚度，口为冰的单轴抗压强度，Ｐ。ｍ；Ｍａ
Hale Waihona Puke 冻时间长，冰对海洋结构物的作用相当突出，别特是近年发生的井口被推毁的事故，引起了辽河油田
１０时，．，在４０～２５之间线性插值；１结构形．．１为７，状系数，当结构水平截面为方形及圆形时，ｌ分１值７，别为１０和０９ｋ为接触系数，．．；其值与冰的性质、
浅海井口抗冰装置有限元法分析
苏宇凯陈莹陈德春，，
（．油辽河油田分公司浅海石油开发公司，宁１中辽盘锦１４１；２００
２．中油辽河油田分公司钻采工艺研究院，宁盘锦１４１）辽２００
第３期
苏宇凯等：海井口抗冰装置有限元法分析浅
４９
泥线以下作为一个等效单元。该单元直径和壁厚等同于原桩腿的尺寸，而长度为原桩腿外径的若干倍，其倍数取决于海底地层的性质，在不了解地层条件时一般取６倍桩径，该值也适合我国海域，等效以后
第９卷第３期
２００２年６月
文章编号：１０ —５５２０）３０４－０６６３（０２０－０８０４
特种油气藏
ＳｅｉｌＯｉａｄＧａｓｒｏｒｐｃａｌｎｓＲｅｅｖｉｓ
Ｖｏ．１９Ｎｏ．３
Ｊｕｎ．２０２０
对于冰载荷，、、的作用可忽略不计，风浪流即海冰是唯一的控制载荷，故做结构强度计算时只需考虑冰荷载的作用。冰对结构的作用是一个相当复杂的过程，
对比国内外公布的十多个冰力计算公式，决定采用下
代人上式得Ｆ＝８７ｋ。４Ｎ
摘要：辽东湾浅海单井井口保护装置采用６ｌ隔水导管直接抗冰的可行性进行研究；对２ｎｌｎ采用多种三维混合单元建立了一典型井口装置的有限元计算模型。该模型利用有限差分原理真实地反映了地层对结构的约束。计算结果表明，辽东湾浅海６ｍ单层平整冰的作用下，在０ｅ结构的位移和应力都在许可范围之内，水导管内加固的水泥层对增加结构强度具有不可忽视隔的作用。计算结果和现场４ａ多的应用表明，增厚的隔水导管直接抗冰是可行的。用关键词：口；井隔水导管；冰装置；限元；限差分法；海抗有有浅中图分类号：Ｅ５Ｔ９２文献标识码：Ａ
我国海洋石油总公司和前西德合作，过大量经
的现场冰力调查与实测，总结出适合我国渤海湾地
区的冰力计算公式为：
Ｆ：０５，Ｈ．口Ｄ０・（）２
１环境载荷及其计算
本次计算将隔水导管外径定为￣６ｌ、７２ｎｌ壁厚设ｎ
２地层反力
海底地层与桩腿相互作用是海洋结构动力分析
式计算挤压冰对垂直结构的水平作用力：
Ｆ＝ＩｋＨｍＤａ
收稿日期：０－１１２２０．５０
（）１
的一个特殊问题。一种较普通的处理方法是将桩腿
作者简介：宇凯（９８）男，程师，９２年毕业于西南石油学院海洋工程专业，从事滩海油田钻井工艺技术研究与管理工作。电话：４７７０７０苏１６．，工１９现０２．８４６。
引言
辽河地区地处辽东湾北部，季冰情严重，冬冰
式中：Ｆ为水平冰荷载，Ｎ；ｋ，为局部挤压系数，当１＜Ｄ／Ｈ≤６时，＝（＋５Ｄ），Ｄ／＝１，，１Ｈ／当Ｈ时
，．，ＤＨ＝０１，＝４０当０１＝２５当／．时，．，．＜Ｄ／Ｈ＜
计为２ｌ。辽河油区的井口装置在冰区环境中，５ｎｌｎ相
式中：为桩腿直径，ｍ。Ｄｅ
本次计算采用公式（）取厚度为６ｍ的单２，０ｅ层平整冰，作用在距离泥面５Ｉ的位置。其单轴抗ｌｌ
压强度口为２１ａ取Ｄ＝７．ｍ，．５ＭＰ，６２ｅＨ＝６ｍ，０ｅ