2025年海上生产管柱优化设计论文（共13篇）.docx

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篇1：海上生产管柱优化设计论文
1生产管柱受力分析


生产管柱的轴向应力应该包括管柱的自重、井内钻井液的浮力、压力载荷、弯曲载荷、冲击载荷、温度载荷、管柱屈曲以及管柱摩阻等因素的共同作用。

当管柱发生弯曲时，由于狗腿度所产生的弯曲应力会产生附加的轴向力，计算中考虑了弯曲应力产生的附加轴向力的影响。

当三轴应力超过屈服强度时，就会引起管柱屈服失效。三轴安全系数是材料屈服强度与三轴应力的比值，只是为了与单轴破坏准则（屈服强度）进行比较而设立的一个理论值。
篇2：海上生产管柱优化设计论文
海上高温高压气井生产管柱需要满足气井全寿命周期内压力温度的变化，同时需重点分析高温高压气藏的应力敏感、井筒承压能力、现有海上施工工艺的成熟度、海洋作业环境以及后期修井措施等问题，确保施工作业的顺利进行、气井开发的安全高产。陆地高温高压气田常规射孔生产联作一趟下入的管柱形式能否满足海上气田生产和修井要求，还需进行进一步分析。以东方气田D2井为例，对一趟下入式和两趟下入式生产管柱分别进行了深入的分析。东方气田D2井的目的层为黄流组，压力因数1．50～1．93，地温梯度4．17℃／100m，完钻井深3358m，粒保罚罚8mm（7in）尾管回接完井。

利用Wellcat软件对洗井结束、开始生产、开始生产后关井、生产1a后、生产10a后这5种工况的井筒温度进行了预测和分析。由于地层与井筒和井筒内流体的传热作用，随着深度的增加，流体和井筒的温度是增加的，并最终趋向于井底的地层温度。开始生产时从井口到井底的温度变化是最小的，但是温度是最高的。生产10a后井口温度明显降低，这是由于长时间生产造成地层压力降低导致产量降低，并最终导致井口温度明显降低的'显著原因。

D2井射孔联作一趟下入式生产管柱。基于以上5种工况下的井筒温度分布，利用Well－cat软件分别计算了初始状态、管柱下放、生产封隔器坐封、环空打压验封、过提、管柱内加压射孔、生产初期、稳定生产期、关井、油管掏空、油管泄漏等不同工况下生产管柱的受力情况。

考虑到气藏的高压特性和海上作业的安全风险，生产管柱若采用上部封隔器一道密封难以保证长期生产的井筒完整性，一旦封隔器密封失效，油套管环空连通，井筒全部充斥高压气，事故风险极高。所以，推荐D2井采用两趟下入式生产管柱，双封隔器坐封，形成两道环空屏障，保障井筒安全，管柱类型为射孔联作式生产管柱。第一趟管柱利用钻杆将射孔枪送入井底，送入到位后坐封顶部封隔器，脱手。第二趟下入生产管柱，下部插入密封，再投堵坐封生产封隔器，然后管柱内加压射孔。该管柱类型的主要特点是射孔管柱和生产管柱需要两趟下入工序，完井工期相对多，射孔作业后，射孔枪留在井内；但对于气井长期生产管柱设置双重密封，井筒安全更可靠。后期压力衰竭，上提上部生产管柱进行修井操作，简单易行。基于5种工况下的井筒温度分布，计算多种可能工况下生产管柱的受力情况。分析结果表明在各种工况条件下的生产管柱强度校核均可以满足设计要求。管柱内加压射孔工况下生产封隔器以上管柱受拉，以下生产管柱受压，两封隔器之间管柱受压最为严重，井口受拉最为严重。加压射孔时管柱强度安全系数大于临界安全系数，此时轴向安全系数为1．661，接近临界安全系数。因此在这一工况操作时，要严格注意封隔器有可能发生解封以及油管破坏的风险。

D2井生产管柱上部采用油管携带式封隔器，下放至2651m；下部采用插入密封式封隔器，下放至2920m（两者之间相差269m）。这样出现了封隔器以上的油套环空和两个封隔器之间两个密闭区域。以下对环空密闭空间流体膨胀情况进行了分析。由环空密闭空间温度变化引起密闭压力变化结果：区域1（0～2651m），环形空间由于温度升高引起的圈闭压力为69．8MPa，可以在生产过程中通过井口放压控制压力；区域2（2651～2920m），密闭环空流体膨胀压力上升19．20MPa，通过强度校核，发现流体膨胀不会对油管及封隔器产生破坏。常规射孔生产联作一趟下入式管柱和两趟下入式生产管柱形式在不同工况条件下均能够满足海上气田开采要求，但考虑海上作业条件和风险承受能力，并结合后期井筒安全保障和修井作业难度，推荐海上高温高压气田采用射孔生产联作两趟下入式生产管柱。
3认识与建议
1）油管和井下工具应根据地层压力、流体性质及产能情况进行优化设计，满足井下温度和压力的要求，同时确保在高温高压的地质条件下满足生产的需要。在满足安全和工程需要前提下，高温高压气井尽量减少井下工具数量。
2）高温高压气藏采用生产射孔联作管柱，在采气井口安装到位后，管柱内加压射开地层，可以消除井筒作业过程中的井漏、喷、涌等风险，直接投产，减少了压井作业和诱喷程序。
3）由于海上严苛的作业条件、风险承受能力和后期修井操作难度，推荐采用射孔生产联作两趟下入式生产管柱，最大程度地保证高温高压气井的井筒完整性。生产管柱需要考虑井筒温度变化，分析多种工况下的受力情况，并进行强度校核，同时对于现场实际操作提前做出一定的警示作用。
篇3：水利工程优化设计探讨论文
水利工程优化设计探讨论文

令设计效率与项目设计质量产生了不良矛盾。通常会将时间的考量放在首要位置。另外水利水电工程规划设计阶段中，还包含评估审核力度有限，管控流于形式，评审职能权责划分不清晰，监督管理工作人员整体素质水平有限，无法做好设计图纸的全面校验考核的不良问题。对于设计的细节层面，通常欠缺明确的地质水分数据分析，设计参数的比选存在不合理性。令应用材料总量的分析与计算较为粗糙，分析管理没有全面严格，对水利水电工程设计图纸的整体质量水平形成了不良影响。水利水电工程施工建设规模较大，且需要高难度的施工技术，往往持续较长工期，为此更加要求做好安全性管理。因此，应持续的进行方案优化，科学设计，方能符合安全以及经济性标准。当前，水利水电工程进行设计阶段中，通常没有对设计方案合理可行性进行全面分析，不注重进行充分的对比研究，而是令其符合一般标准便可，并没有实现最优化、最科学的设计，进而令后续的工程优质建设与经济性运行留下了较多隐患。
水利水电工程设计方同业主方更像是鱼与水的相互关系，业主方更为关注如何做好成本效益管控，设计方则无法对业主的该项目标要求给予充分的理解。一旦同业主方产生意见分歧之时，通常利用相关规范以及条款应付业主，令两方关系日益复杂。设计方同施工方的相互关系更为复杂，设计方应做好施工各个环节的统筹控制与监督核查。当前设计方同施工单位恰恰欠缺良好的沟通以及精诚合作，令施工阶段中产生了本可预防却由于设计错误、沟通不畅而导致问题的产生。进行概算编制过程中，应对水利水电工程的总体建设规模、经费投入比例以及员工待遇标准、材料价格等进行详细的说明。当前某些水利水电工程则呈现出概算编制内容较为简单，令工程审核与落实无法良好开展的问题。同时设计员工没能对水利水电工程的总量以及单价进行科学的分析计算。尤其在土石方总量、钢筋以及模板用量的清单设计欠缺精准性，无法对材料的价格实施贴近市场的良好调节，进而令施工方投标管理、项目结算以及竣工审核面临着更多的麻烦。

，强化质量管控，提升人员综合素质为提升水利水电工程整体设计质量，应全面把关，重视质量、效益以及工作效率的良好平衡。应创建完善健全的工程质量监督管理系统，防患于未然，创建安全可靠的建设环境，通过进度管控与信誉提升实现全面发展。设计阶段中应全面履行三级校审管理体制，各级工作人员应细致认真的履行自身权责范畴工作，提升设计方案水平，赢得业主的'广泛认可。优质的设计策略，仰仗于设计人员具备良好的业务素质以及科学的工作态度。为此应做好相关工作人员的终身教育培训，提升工程设计整体水平。激发设计人员创新工作理念，按时做好考核管理。同时成果应同绩效管理全面集成，并可多方位的吸引高精专人才共同参与。对于高技术含量性工作、结构体系相对复杂的工作任务应强加管控，进而推动整体工作队伍设计质量的优化提升。另外，应通过良好的宣传教育，令设计员工端正实践态度，积极依据规章管理体制进行科学有效的设计。预防不加改进的一味照搬照抄、全面挪用。应树立最优化的设计理念进行图纸的分析与研究。
，实施勘察设计有效招投标管理为确保设计方案科学合理、贴近实际，应在前期阶段，做好相关数据资料的汇总管理，设计方应主动引入现代化、先进性科学技术、优质性能的勘察探测设施、施工机械设备，并配置综合素质全面的专业技术员工。应由工程项目现实状况入手，做好前期的设计规划与分析研究。应全面的搜集整理丰富地质水文数据、自然资源资料，完善环保管理。同时应做好结构分析计算，通过科学的比选分析择优制定，确保水工建筑工程、水利设施机械、电气设备实现完善合理的配套，令各类工程由防洪等级、安全级别上、抗震强度上，以及完成建设的运行管控中，均能符合规范设计标准，发挥优质的工程效益。为提升设计水平，应积极履行勘察设计的招投标管理，通过优选设计机构履行招投标管理制度。目标在于通过竞争管理制度，有效的预防专业垄断，并可借助招投标管理选择资质最为优秀、信誉良好的设计方实施工程设计，预防设计机构独大问题。再者，可令设计方形成危机意识，并激励员工产生主动积极性，精心的做好方案的优化设计。
一旦完成设计方案，则应利用专家会审做好评估与审核。对没有满足要求，设计质量水平不高的设计方案应予以打回处理，进而提升质量管控综合效益。另外，应履行必要的绩效管理考核，待完成相关设计任务后，可依据质量以及进度产值进行工作量的评估核算，并将其换算为整体工作绩效。进而在提升工作人员整体积极性的基础上，形成良好的制度约束管理效果。

总之，针对水电水利工程通常建设规模庞大，且建设环境较为复杂的状况，一般会遇到一些疑难问题，并对其工程质量造成不良影响。为有效预防避免，应给予充分的重视，秉承优化设计理念，做好全面分析研究，进而采取科学措施，创建出合理优质的工程设计方案，确保顺利完工，创设显着的经济效益与社会效益。
篇4：建筑结构优化设计论文
在进行结构设计的优化过程中会存在很多的问题，对于一些低层建筑物，建筑结构设计原理基本上都是一致的。但是由于土地资源的有限性，空间的局限性，目前高层建筑不断地发展，对于高层建筑来说，建筑结构设计就要增加新的控制因素，较高的承载需要结构上的绝对稳定，这就给建筑结构的设计增加了一定的困难，越高层建筑承载力需要越大，在安全稳固方面就越困难，这些问题都会对建筑结构设计的优化造成很大的压力。另外对于建筑结构设计的技术要求来说，要想优化技术水平，就要了解建筑结构设计的要求跟使用功能，这就需要在考虑众多细节问题的同时也要把握经济的适用性，优化技术是要从建筑整体跟组成构件出发，对于建筑中的各个结构部分都要做到优化解决，用有限的资金做出最优的方案，实现经济与质量的有效结合。
篇5：建筑结构优化设计论文
建筑结构设计的优化是通过整体建筑的要求决定的，首先要了解整体建筑的设计理念，这样才能够进一步的确定建筑的整体结构，才能开展建筑设计的优化工作，确保在有限的空间及资金条件下，优化建筑水平，建筑结构设计也有着自身的特点，要考虑建筑结构的整体性，把握好建筑的一般结构类型，了解建筑结构的特点，这样才能够在进行建筑结构设计的时候充分考虑到各种条件方面的优化，还要根据建筑的整体结构，还有建筑结构的特点来设计合适的结构类型，确定具体的结构配置，以及所需资源的构件，对各种建筑结构进行设计优化时，还要考虑整体建筑的布局类型，实现科学技术与建筑艺术性设计的结合，通过对建筑结构的进行优化来找出最好的建设方案进行建筑设计。
篇6：建筑结构优化设计论文
我国各个城市都有自己的图书馆，纵览现代图书馆的设计，可谓千姿百态，不拘一格。有的利用老旧的图书馆加以施工，给人一种复古的'感受，而有的图书馆设计采取新颖的设计理念设计，带给了人们现代的感觉。总的来说图书馆内部不但要讲求通达、方便、舒适，而且其外部造型更要具集典雅庄重、美观于一体，既要坚持馆舍总体布局科学、适用的原则，在功能上满足人们的需求，又要给人以建筑艺术美的享受。具体来说现代图书馆设计应具备以下几个功能特点：
（1）内部设施要有灵活性。