【摘 要】
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近些年来,随着世界各国对于石油资源的需求日益加大,以水下生产系统作为依托的油气资源开采模式凭借其独特的优势,在海洋油气资源开采中越来越多地受到关注。但是水下生产系统在服役期间会出现污损生物附着的问题,可能产生设备管路堵塞、基底腐蚀穿孔等一系列的严重影响,因此对于水下生产系统关键设备的防污技术研究势在必行。本文的研究主要分为以下四个部分:(1)通过控制参数实验,分别研究电极形状与有效氯浓度的关系、槽
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近些年来,随着世界各国对于石油资源的需求日益加大,以水下生产系统作为依托的油气资源开采模式凭借其独特的优势,在海洋油气资源开采中越来越多地受到关注。但是水下生产系统在服役期间会出现污损生物附着的问题,可能产生设备管路堵塞、基底腐蚀穿孔等一系列的严重影响,因此对于水下生产系统关键设备的防污技术研究势在必行。本文的研究主要分为以下四个部分:(1)通过控制参数实验,分别研究电极形状与有效氯浓度的关系、槽电压与电解时间和电流密度的关系、有效氯浓度与电解时间和电流密度的关系、电流密度与钙镁沉积物质量的关系,将此实验数据作为后文防污技术研究的理论基础和依据。(2)开展水下生产系统防污技术方案研究,研制电解海水专用的多路控制器和长寿命阴阳极;基于水下生产系统关键设备防污的要求,对电缆走线和电极连接方式进行设计;利用ANSYS软件对设计的防污设备进行强度校核,并对结构进行必要的加强。(3)基于相似理论建立流场模型,利用FLUENT软件对有效氯在三维流场中的扩散现象进行数值模拟和仿真,根据实际海洋环境确定选用的多相流模型和湍流模型,通过求解结果分析不同因素对有效氯浓度扩散的影响,分析水下生产系统关键设备的有效保护区域。(4)搭建实海试验平台,设计并开展实海试验,通过实海挂片试验研究污损生物附着规律和特定浓度的有效氯对于挂片的保护效果;总结上述研究成果,通过实海模型试验综合验证电解海水防污技术的可行性和可靠性。
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