郝大衛(wèi)　顧冰　高存寶　謝夢(mèng)春

摘 要：為了確?？沙掷m(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的有效落實(shí)，因此針對(duì)石油氣資源的開(kāi)采工作而言，已經(jīng)由陸地開(kāi)采逐漸轉(zhuǎn)移向海洋開(kāi)采。但是，由于近幾年來(lái)對(duì)于石油氣資源的大量開(kāi)采，這也使得近海區(qū)域的石油氣資源已經(jīng)無(wú)法滿足內(nèi)部的供應(yīng)需求，所以在當(dāng)前階段中，石油氣資源在開(kāi)采時(shí)，也逐漸由淺水區(qū)域轉(zhuǎn)向深水區(qū)域和超深水區(qū)域。對(duì)此，為了確保石油氣資源開(kāi)采的效率能夠得以提升，水下生產(chǎn)系統(tǒng)的應(yīng)用真正實(shí)現(xiàn)了提高其工作的效率，并確保在進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，可以提升其應(yīng)用性能。但是，在總體應(yīng)用的過(guò)程中，水下分離器才是水下生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)用的核心設(shè)備?；诖耍疚闹饕治錾钏路蛛x器結(jié)構(gòu)完整性的相關(guān)內(nèi)容，并希望以此來(lái)實(shí)現(xiàn)推進(jìn)我國(guó)水下生產(chǎn)系統(tǒng)工作的開(kāi)展更具全面性。

關(guān)鍵詞：深水做作業(yè);石油氣開(kāi)采;水下生產(chǎn)系統(tǒng);水下分離器

0 前言

在整個(gè)水下生產(chǎn)系統(tǒng)當(dāng)中，水下分離器有著十分重要的作用，它能夠?qū)崿F(xiàn)在石油氣資源進(jìn)行開(kāi)采完畢后，可以實(shí)現(xiàn)氣液的分離，并通過(guò)水油分離來(lái)確保其運(yùn)送過(guò)程的安全性和穩(wěn)定性可以獲得提升。同時(shí)，它也能夠真正在進(jìn)行開(kāi)采的過(guò)程中，提高石油氣的開(kāi)采效率，所以它也是有效促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益提升的重要核心設(shè)備。但是，由于當(dāng)前階段整體資源開(kāi)采量的不斷增加，這也使得潛水作業(yè)無(wú)法滿足石油氣資源的供應(yīng)，因此不斷向深水域拓展也是水下生產(chǎn)系統(tǒng)所要面對(duì)的問(wèn)題?？墒?，隨著水的深度不斷增加，水下分離器自身在應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中所要遭受的問(wèn)題也就越多，這也會(huì)導(dǎo)致其自身在應(yīng)用的過(guò)程中出現(xiàn)不良現(xiàn)象。對(duì)此，為了確保水下分離器的應(yīng)用效果能夠得到提升，則必須要提高自身的應(yīng)用性能，還需要利用檢修工作的開(kāi)展，來(lái)實(shí)現(xiàn)提高自身的應(yīng)用穩(wěn)定性。

1 深水水下分離器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度

在深水下進(jìn)行水下分離器的應(yīng)用過(guò)程中，需要確保將水下分離器在下放時(shí)，將其內(nèi)壓調(diào)整為零，這樣才能夠滿足超高外壓載荷的實(shí)際抗壓值，否則就會(huì)導(dǎo)致在極端環(huán)境下，使水下分離器并不能夠發(fā)揮自身的作用。但是，根據(jù)整體的應(yīng)用效果來(lái)看，如果想要確保提高水下分離器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和應(yīng)用穩(wěn)定性，也需要通過(guò)計(jì)算模型的有效驗(yàn)證來(lái)確保自身的應(yīng)用性能可以得到提高。對(duì)此，在一定程度上講，想要確保能夠模擬出深水外壓環(huán)境，也需要對(duì)水下數(shù)據(jù)進(jìn)行全面采集，這樣才能夠通過(guò)結(jié)構(gòu)力學(xué)模擬模型的建造，來(lái)確保水下分離器樣機(jī)在進(jìn)行試驗(yàn)的過(guò)程中，可以實(shí)現(xiàn)承擔(dān)水下的深層壓力，并通過(guò)自身結(jié)構(gòu)的有效調(diào)整，來(lái)實(shí)現(xiàn)提高自身的應(yīng)用性能[1]。

有效利用客體模型進(jìn)水壓試驗(yàn)，能夠確保原型樣機(jī)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，檢驗(yàn)自身是否能夠承載靜態(tài)下的水環(huán)境壓力。而且，原型樣機(jī)自身在進(jìn)行檢驗(yàn)的同時(shí)，其實(shí)也符合結(jié)構(gòu)力學(xué)的特點(diǎn)，這樣在進(jìn)行實(shí)際數(shù)據(jù)檢驗(yàn)時(shí)，就可以通過(guò)對(duì)數(shù)值的有效計(jì)算進(jìn)行對(duì)比，以此來(lái)確保真正在進(jìn)行深水作業(yè)時(shí)，可以提高應(yīng)用設(shè)備的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用強(qiáng)度。此外，在進(jìn)行驗(yàn)證的過(guò)程中，為了確保能夠真正實(shí)現(xiàn)提高機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用強(qiáng)度，也需要對(duì)其缺陷問(wèn)題進(jìn)行檢驗(yàn)，從而才能夠通過(guò)多次測(cè)試來(lái)檢驗(yàn)機(jī)械設(shè)備自身元件質(zhì)量的不足，是否會(huì)影響到水下作業(yè)工作的開(kāi)展，這樣才能夠在一定程度內(nèi)，通過(guò)優(yōu)化其內(nèi)部元件和外部整體結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)滿足水下工程應(yīng)用的需求。

2 深水水下分離器的應(yīng)用實(shí)用性

由于水下分離器在水下進(jìn)行長(zhǎng)期作業(yè)，所以也會(huì)導(dǎo)致由于水壓的升高而使自身結(jié)構(gòu)失去應(yīng)有的強(qiáng)度，進(jìn)而就會(huì)導(dǎo)致自身工作的開(kāi)展，并不能夠滿足工程的具體需要。而且，由于深水區(qū)域波浪載荷以及海域流速其實(shí)并不會(huì)對(duì)水下分離器造成太大的影響，因此在進(jìn)行分析的過(guò)程中，則必須確保針對(duì)水下壓力進(jìn)行有效認(rèn)知。因?yàn)?，水下壓力才是?dǎo)致水下分離器出現(xiàn)問(wèn)題的主要因素，并且在高外壓載荷下，水下分離器的壓力結(jié)構(gòu)類型會(huì)導(dǎo)致其自身設(shè)備的出現(xiàn)失效問(wèn)題。同時(shí)，由于其材料出現(xiàn)斷裂或者是由于外壓增高而導(dǎo)致的彎曲變形，都會(huì)使自身的應(yīng)用效果變差。對(duì)此，針對(duì)水下承壓結(jié)構(gòu)的應(yīng)用效果而言，也必須要應(yīng)用相關(guān)評(píng)估方式來(lái)對(duì)其進(jìn)行有效分析，這樣才能夠針對(duì)水下工作設(shè)備是否還具備應(yīng)用彈性來(lái)進(jìn)行判斷，如果該設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)塑化現(xiàn)象，且沒(méi)有彈性，則必須進(jìn)行及時(shí)更替，這樣才能確保水下作業(yè)工作的開(kāi)展，可以真正實(shí)現(xiàn)提高我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但是，如果在進(jìn)行評(píng)估時(shí)，只是針對(duì)設(shè)備的剛度不足而進(jìn)行判定，其實(shí)也會(huì)忽略由于其他問(wèn)題導(dǎo)致的材質(zhì)失效，所以在進(jìn)行具體分析時(shí)，也必須要通過(guò)多角度的共同分析，才能夠?qū)崿F(xiàn)探索導(dǎo)致其問(wèn)題出現(xiàn)的原由。

深水承壓設(shè)備在進(jìn)行水下作業(yè)時(shí)，如果出現(xiàn)外載荷增加的情況，就會(huì)由于周邊環(huán)境的變化而使自身出現(xiàn)不平衡的問(wèn)題，從而這也會(huì)導(dǎo)致其設(shè)備發(fā)生形變的現(xiàn)象出現(xiàn)。深水水下分離器在進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中，往往要承受著超高外壓，所以如果其自身結(jié)構(gòu)不具備可以抵抗外界環(huán)境而導(dǎo)致的破壞問(wèn)題，則會(huì)使自身在應(yīng)用過(guò)程中打破原有自身的運(yùn)行穩(wěn)定性[2]。對(duì)此，針對(duì)當(dāng)前整體的應(yīng)用情況來(lái)看，如果承壓結(jié)構(gòu)無(wú)法實(shí)現(xiàn)提高自身的抗屈力，也會(huì)導(dǎo)致自身的平衡效果，并不能夠?qū)崿F(xiàn)滿足深水作業(yè)的需求，而這就需要對(duì)其設(shè)備的應(yīng)用材質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化，還要保證對(duì)其加工技術(shù)進(jìn)行升級(jí)，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)在深水作業(yè)時(shí)，可以提高設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用強(qiáng)度。

3 有效提高深水水下風(fēng)險(xiǎn)管理的方式

水下作業(yè)由于會(huì)面臨著較高的水下壓力，所以這也使得水下分離器在應(yīng)用的過(guò)程中，會(huì)導(dǎo)致由于下放而加劇自身制造過(guò)程當(dāng)中的缺陷問(wèn)題。而且，由于水下環(huán)境會(huì)隨時(shí)侵蝕水下分離器，這也導(dǎo)致其自身在水下運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，會(huì)使其壽命受環(huán)境、自身質(zhì)量以及其他因素的干擾，而產(chǎn)生壽命縮短的現(xiàn)象，一旦這些風(fēng)險(xiǎn)因素超過(guò)了水下分離器的應(yīng)用界限，也會(huì)導(dǎo)致后續(xù)發(fā)生嚴(yán)重的事故問(wèn)題。對(duì)此，有效識(shí)別水下分離器壽命周期的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，并通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)管理和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估來(lái)實(shí)現(xiàn)確保水下分離器在應(yīng)用的過(guò)程中，可以一直處于合格狀態(tài)，則需要真正實(shí)現(xiàn)對(duì)水下生產(chǎn)工作的全面開(kāi)展，并確保能夠?qū)ζ涫┕ぜ夹g(shù)進(jìn)行有效優(yōu)化，從而才能夠?qū)崿F(xiàn)滿足水下分離器的應(yīng)用效果。此外，在當(dāng)前階段中，為了確保水下分離器的應(yīng)用可以提高自身的應(yīng)用壽命，在進(jìn)行海底鋪設(shè)的過(guò)程中，也利用了全新的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)海底設(shè)備的有效保障。但是，除了風(fēng)險(xiǎn)管理工作的落實(shí)以外，也要確保對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行規(guī)避，這樣才能夠真正做到避免由于自身應(yīng)用生命周期不足，而導(dǎo)致的設(shè)備應(yīng)用質(zhì)量變差問(wèn)題的出現(xiàn)。

4 深水水下分離器結(jié)構(gòu)完整性的管理

由于水下操作會(huì)使周邊環(huán)境因素會(huì)導(dǎo)致水下分離器在應(yīng)用過(guò)程中，不可避免地出現(xiàn)缺陷問(wèn)題，進(jìn)而就會(huì)導(dǎo)致水下分離器在應(yīng)用的過(guò)程中，無(wú)法利用自身的材質(zhì)優(yōu)勢(shì)和結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)來(lái)提高自身的承載能力。而且，在實(shí)際進(jìn)行下放的過(guò)程中，由于磕碰而導(dǎo)致的損傷也會(huì)削弱水下分離器的應(yīng)用效果，這也使得在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，必須要通過(guò)結(jié)構(gòu)完整性管理工作的落實(shí)來(lái)真正實(shí)現(xiàn)確保水下分離器在應(yīng)用的過(guò)程中，可以一直處在動(dòng)態(tài)管理的過(guò)程內(nèi)，從而才能通過(guò)反復(fù)管理來(lái)確保自身的應(yīng)用，可以真正實(shí)現(xiàn)滿足水下作業(yè)的需求[3]。此外，在實(shí)際開(kāi)展管理工作的過(guò)程中，也需要實(shí)現(xiàn)對(duì)水下分離器整體應(yīng)用性能的分析，這樣才能夠在風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避的基礎(chǔ)上，提高水下分離器的應(yīng)用性能，并真正做到降低由于自身質(zhì)量不足而導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題發(fā)生。值得注意的是，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的有效優(yōu)化也能確保在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，通過(guò)其結(jié)構(gòu)自身的性能提升來(lái)進(jìn)行水下操作工作的開(kāi)展，進(jìn)而也能夠在一定程度內(nèi)，降低由于環(huán)境因素侵?jǐn)_而導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障問(wèn)題。

5 總結(jié)

水下分離器對(duì)于深水系統(tǒng)工作的開(kāi)展而言，起到了十分重要的作用。因此，在具體分析其結(jié)構(gòu)完整性的內(nèi)容上時(shí)，則必須要注重水下分離器自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性質(zhì)，這樣才能夠在技術(shù)優(yōu)化的同時(shí)，可以真正實(shí)現(xiàn)推動(dòng)水下分離器的應(yīng)用能夠滿足水下工程的具體需求，從而才能夠利用其自身職能的發(fā)揮，來(lái)帶動(dòng)開(kāi)采經(jīng)濟(jì)的有效提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]秦蕊，李清平，劉永飛，程兵.水下分離器設(shè)計(jì)的影響因素[J].中國(guó)海洋平臺(tái)，2019，34（01）：40-44.

[2]張慎顏，李秀美，葛玖浩，陳國(guó)明.深水水下分離器承壓結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的可靠性[J].油氣儲(chǔ)運(yùn)，2017，36（08）：976-981.

[3]葛玖浩，李偉，陳國(guó)明，阮彩添，張慎顏，李秀美.2000m超深水水下分離器承壓結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析[J].石油機(jī)械，2015， 43（02）：60-64+69.