浅水采油树防落物保护框架结构设计优化

黄 熠，张 崇，王尔钧，赵宏林，王莹莹，王宝富

1.中海石油（中国）有限公司湛江分公司，广东湛江 524057

2.中国石油大学（北京），北京102249

水下生产系统是一种用于海上油气资源开发工程的重要设施，其中水下采油树是水下生产系统的关键组成部分，起着控制和调节油井生产、保证作业、录取油压套压资料的作用[1]。由于该系统所处的海洋环境复杂，系统中各设备需承受极其多变的环境载荷。水下采油树所处水域可能是繁忙航道或是渔业渔场，在设计之初应当考虑落物撞击和渔网拖拽等特殊情况下水下设施的安全性问题[2]。如果水下采油树上方没有任何防护设施，一旦出现钻杆或船锚落入水中，撞击采油树造成采油树的损坏，将会导致油井停产或原油泄漏，造成严重的经济损失。因此对采油树保护框架的抗撞击性能进行研究，对提高浅水领域采油作业的技术水平和提高安全生产的可靠性具有重要意义。

丁红岩[3]在DNV推荐方法的基础上改进了碰撞概率的计算方法，运用概率统计的方法编制Matlab程序对落物撞击作用下的海底管道进行了风险评估及敏感性分析。刘欢[4]参考国外规范DNV-RP-F107建立抛锚撞击海底管道的计算方法，计算出在不同锚重、不同埋深情况下的海管损坏等级，确定可防止海管破坏的埋土深度。白俊磊[5]基于有限元软件ANSYS LS-DYNA，建立了落物撞击海管的有限元动力分析模型，在建模中考虑了海床和落物对撞击能量的吸收，并与DNV规范公式的计算值进行对比。……