CN107169187A - 一种海洋平台重量预估方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种海洋平台重量预估方法，包括以下步骤：1)收集整理目标海洋平台的基础数据，包括目标海洋平台的甲板面积、井槽数、安装方式、机械重量；根据海洋平台为原油生产平台还是天然气生产平台、平台是井口平台还是中心平台、平台安装方式是吊装还是浮托确定目标海洋平台类型；2)根据目标海洋平台类型选择海洋平台总重量计算模型；3)根据目标海洋平台的基础数据，使用海洋平台总重量计算模型对目标海洋平台的总重量进行预估。本发明在获取关键参数后，通过预估方法，使海洋平台设计者在前期研究阶段能够简单快捷地预估出海洋平台重量，且准确度较高，可以广泛应用于前期研究阶段对海洋平台重量的预估。

Description

一种海洋平台重量预估方法
技术领域
本发明属于海上平台技术领域，尤其涉及一种海洋平台重量预估方法。
背景技术
海洋平台重量对海洋平台的安装方式有决定性的影响。特别是深水浮式平台对重量异常敏感，前期研究阶段重量估算过大或过小都会影响浮式平台性能、结构主尺度、安装方法等，导致经济评价误差较大，进而造成工程方案的比选的偏差。目前在海上油气田开发的前期研究阶段，对海洋平台重量估算的方法通常是由各系统设计工程师对所负责系统的重量进行估算。由于前期研究工程方案较多，平台规模大，导致重量估算耗时长，重复工作量大；同时，由于各系统设计工程师对重量估算的能力差异，亦会导致重量估算数据可能出现较大偏差。因此，有必要找到一种快速而准确的方法，实现海洋平台重量的预估。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种海洋平台重量预估方法，在获得个别关键参数后，实现海洋平台重量快速预估，且准确度在前期研究的可接受范围内。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种海洋平台重量预估方法，包括以下步骤：
1)收集整理目标海洋平台的基础数据，包括目标海洋平台的甲板面积、井槽数、安装方式、机械重量；根据海洋平台为原油生产平台还是天然气生产平台、平台是井口平台还是中心平台、平台安装方式是吊装还是浮托确定目标海洋平台类型；
2)根据目标海洋平台类型选择海洋平台总重量计算模型；
3)根据目标海洋平台的基础数据，使用海洋平台总重量计算模型对目标海洋平台的总重量进行预估。
所述海洋平台总重量计算模型通过以下方法建立：
①收集整理所有已知已建海洋平台的基础数据，包括已建海洋平台的甲板面积、井槽数、机械重量、除去机械重量之外的其它各系统重量；
②根据已建海洋平台的基础数据，采用统计学方法，对已建海洋平台的除去机械重量之外的其它各系统重量数据与甲板面积、机械重量、井槽数之间的数学关系进行拟合，得出海洋平台的除去机械重量之外的其它各系统重量计算模型；将海洋平台的除去机械重量之外的其它各系统重量计算模型与机械重量相加，得出海洋平台总重量计算模型；
③使用海洋平台总重量计算模型分别对各已建海洋平台的总重量进行预估，并将各已建海洋平台预估总重量与已建海洋平台实际总重量进行比较，得出各已建海洋平台预估总重量的误差；如果所有已建海洋平台预估总重量的误差均在10％以内，则方法结束，得到适用于所有海洋平台的总重量计算模型；如果任一已建海洋平台预估总重量的误差超过10％，则将所有收集到的已建海洋平台基础数据根据平台为原油生产平台还是天然气生产平台、平台是井口平台还是中心平台、平台安装方式为吊装还是浮托、井口平台井槽数范围、中心平台甲板面积范围进行分类，继续下一步；
④根据各类已建海洋平台的基础数据，分别采用统计学方法，对各类已建海洋平台的除去机械重量之外的其它各系统重量数据与甲板面积、机械重量、井槽数之间的数学关系进行拟合，得出各类海洋平台的除去机械重量之外的其它各系统重量计算模型；分别将各类海洋平台的除去机械重量之外的其它各系统重量计算模型与机械重量相加，得出各类海洋平台总重量计算模型；
⑤分别使用各类海洋平台总重量计算模型对各类已建海洋平台的总重量进行预估，并将各已建海洋平台预估总重量与已建海洋平台实际总重量进行比较，得出各已建海洋平台预估总重量的误差；
⑥如果某类型的所有已建海洋平台预估总重量的误差均在10％以内，则确定该类型海洋平台的总重量计算模型；如果某类型的任一已建海洋平台预估总重量的误差超过10％，则将该类型所有收集到的已建海洋平台基础数据进行再次分类，继续下一步；
⑦重复步骤⑤和⑥，分别得到满足误差要求的各类型海洋平台总重量计算模型。
所述步骤②中采用的统计学方法是回归分析方法、t检验方法、方差分析方法或卡方检验方法中的一种；拟合对象为除去机械重量之外的其它各系统重量，包括结构重量、配管重量、电气重量和其它重量。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明的一种海洋平台重量预估方法，在获取关键参数后，通过预估方法，使海洋平台设计者在前期研究阶段能够简单快捷地预估出海洋平台重量，预估的重量准确度较高。2、本发明的一种海洋平台重量预估方法，避免重量预估数据出现较大偏差，保证了平台性能、结构主尺度、安装方法等后续专业设计基础的牢固度，进而保证了工程方案比选、经济评价的准确度。3、本发明的一种海洋平台重量预估方法，可以广泛应用于前期研究阶段对海洋平台重量的预估。
附图说明
图1是本发明方法中海洋平台分类类型示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的描述。
本发明提供的一种海洋平台重量预估方法，包括以下步骤：
1)如图1所示，收集整理目标海洋平台的基础数据，包括目标海洋平台的甲板面积、井槽数、安装方式、机械重量等；根据海洋平台为原油生产平台还是天然气生产平台、平台是井口平台还是中心平台、平台安装方式是吊装还是浮托等基础数据确定目标海洋平台类型。
2)根据目标海洋平台类型选择海洋平台总重量计算模型。
其中，各类型海洋平台总重量计算模型的建立方法，包括以下步骤：
①收集整理所有已知已建海洋平台的基础数据，包括已建海洋平台的甲板面积、井槽数、机械重量、除去机械重量之外的其它各系统重量等。
②根据已建海洋平台的基础数据，采用统计学方法，对已建海洋平台的除去机械重量之外的其它各系统重量数据与甲板面积、机械重量、井槽数之间的数学关系进行拟合，得出海洋平台的除去机械重量之外的其它各系统重量计算模型；将海洋平台的各系统重量计算模型和机械重量相加，得出海洋平台总重量计算模型为：海洋平台总重量＝机械重量+结构重量+配管重量+电气重量+其它重量。
其中，采用的统计学方法可以是回归分析、t检验、方差分析、卡方检验等方法；拟合对象为除去机械重量之外的其它各系统重量，包括结构重量、配管重量、电气重量和其它重量等；以海洋平台甲板面积、机械重量、井槽数等前期研究阶段容易获得的、能够反映海洋平台特征的参数作为拟合基础数据。
③使用海洋平台总重量计算模型分别对各已建海洋平台的总重量进行预估，并将各已建海洋平台预估总重量与已建海洋平台实际总重量进行比较，得出各已建海洋平台预估总重量的误差。
如果所有已建海洋平台预估总重量的误差均在10％以内，则方法结束，得到适用于所有海洋平台的总重量计算模型。
如果任一已建海洋平台预估总重量的误差超过10％，则将所有收集到的已建海洋平台基础数据根据平台为原油生产平台还是天然气生产平台、平台是井口平台还是中心平台、平台安装方式为吊装还是浮托、井口平台井槽数范围、中心平台甲板面积范围等进行分类，继续下一步。
④根据各类已建海洋平台的基础数据，分别采用统计学方法，对各类已建海洋平台的除去机械重量之外的其它各系统重量数据与甲板面积、机械重量、井槽数之间的数学关系进行拟合，得出各类海洋平台的除去机械重量之外的其它各系统重量计算模型；分别将各类海洋平台的除去机械重量之外的其它各系统重量计算模型相加，得出各类海洋平台总重量计算模型。
⑤分别使用各类海洋平台总重量计算模型对各类已建海洋平台的总重量进行预估，并将各已建海洋平台预估总重量与已建海洋平台实际总重量进行比较，得出各已建海洋平台预估总重量的误差。
⑥如果某类型的所有已建海洋平台预估总重量的误差均在10％以内，则确定该类型海洋平台的总重量计算模型；如果某类型的任一已建海洋平台预估总重量的误差超过10％，则将该类型所有收集到的已建海洋平台基础数据根据关键参数进行再次分类，继续下一步。
⑦重复步骤⑤和⑥，分别得到满足误差要求的各类型海洋平台总重量计算模型。
3)根据目标海洋平台的基础数据，使用海洋平台总重量计算模型对目标海洋平台的总重量进行预估。
下面以一个具体实施例，进一步说明本发明的一种海洋平台重量预估方法中的各类型海洋平台总重量计算模型的建立方法，包括以下步骤：
①搜集整理已建海洋平台的甲板面积、安装方式、井槽数等参数和各系统重量，具体见下表1。
表1已建海洋平台数据
平台名称 甲板面积 机械 井槽数 结构 配管 电气 其它 总重
A 2054 161.28 12 988.19 149.50 206.85 276.61 1782.43
B 2506 210.00 8 1288.00 115.00 140.00 229.30 2015.30
C 2204 205.37 9 1038.98 146.05 165.08 332.39 1887.87
D 852 113.07 6 476.17 58.08 75.59 111.28 834.18
G 1782 154.25 6 929.44 109.25 138.31 255.51 1586.76
H 1783 144.45 4 911.10 109.25 138.00 266.37 1569.17
I 770 102.47 4 437.29 64.90 56.91 117.53 779.09
②用统计学方法对海洋平台的结构重量、配管重量、电气重量、其它重量与甲板面积、机械重量、井槽数的之间关系进行拟合，借助IBM SPSS软件，用回归分析法得出海洋平台的各系统重量计算模型，如：
Q1＝0.484*a+0.191152*b；
式中，Q1为结构拟合的计算重量，a为甲板面积，b为机械重量。
将结构重量、配管重量、电气重量、其它重量的计算模型相加得出海洋平台总重量计算模型：
Q＝0.484*a+0.191152*b+(38.302435*e0.000548*a+30.899949*e0.007454*b)/2+(-107.611467+0.246484*a-0.000057*a2-172.737997+3.387261*b-0.008735*b2)/2+71.993306*e0.000601761686105367*a
式中，Q为海洋平台总重量计算模型，a为甲板面积，b为机械重量。
③将甲板面积、机械重量、井槽数等关键参数带入海洋平台总重量计算模型，预估海洋平台总重量，并与实际数据对比，如下表2所示。
表2海洋平台总重量预估结果及实际重量对比
平台名称 总重 总重计算 校核
A 1782.43 1695.69 -5％
B 2015.30 2088.75 4％
C 1887.87 1873.58 -1％
D 834.18 813.33 -2％
G 1586.76 1502.02 -5％
H 1569.17 1483.19 -5％
I 779.09 736.90 -5％
校核结果显示，海洋平台总重量预估结果与实际重量差别在5％以内，符合前期研究阶段的重量预估误差标准。
如遇不符合情况，可按照平台甲板面积范围、井槽数范围、安装方式、甚至产品特性进行分类，然后重复上述流程，直至重量预估误差在10％以内为止。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、设置位置及其连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (3)

1.一种海洋平台重量预估方法，包括以下步骤：
1)收集整理目标海洋平台的基础数据，包括目标海洋平台的甲板面积、井槽数、安装方式、机械重量；根据海洋平台为原油生产平台还是天然气生产平台、平台是井口平台还是中心平台、平台安装方式是吊装还是浮托确定目标海洋平台类型；
2)根据目标海洋平台类型选择海洋平台总重量计算模型；
3)根据目标海洋平台的基础数据，使用海洋平台总重量计算模型对目标海洋平台的总重量进行预估。
2.如权利要求1所述的一种海洋平台重量预估方法，其特征在于，所述海洋平台总重量计算模型通过以下方法建立：
①收集整理所有已知已建海洋平台的基础数据，包括已建海洋平台的甲板面积、井槽数、机械重量、除去机械重量之外的其它各系统重量；
②根据已建海洋平台的基础数据，采用统计学方法，对已建海洋平台的除去机械重量之外的其它各系统重量数据与甲板面积、机械重量、井槽数之间的数学关系进行拟合，得出海洋平台的除去机械重量之外的其它各系统重量计算模型；将海洋平台的除去机械重量之外的其它各系统重量计算模型与机械重量相加，得出海洋平台总重量计算模型；
③使用海洋平台总重量计算模型分别对各已建海洋平台的总重量进行预估，并将各已建海洋平台预估总重量与已建海洋平台实际总重量进行比较，得出各已建海洋平台预估总重量的误差；如果所有已建海洋平台预估总重量的误差均在10％以内，则方法结束，得到适用于所有海洋平台的总重量计算模型；如果任一已建海洋平台预估总重量的误差超过10％，则将所有收集到的已建海洋平台基础数据根据平台为原油生产平台还是天然气生产平台、平台是井口平台还是中心平台、平台安装方式为吊装还是浮托、井口平台井槽数范围、中心平台甲板面积范围进行分类，继续下一步；
④根据各类已建海洋平台的基础数据，分别采用统计学方法，对各类已建海洋平台的除去机械重量之外的其它各系统重量数据与甲板面积、机械重量、井槽数之间的数学关系进行拟合，得出各类海洋平台的除去机械重量之外的其它各系统重量计算模型；分别将各类海洋平台的除去机械重量之外的其它各系统重量计算模型与机械重量相加，得出各类海洋平台总重量计算模型；
⑤分别使用各类海洋平台总重量计算模型对各类已建海洋平台的总重量进行预估，并将各已建海洋平台预估总重量与已建海洋平台实际总重量进行比较，得出各已建海洋平台预估总重量的误差；
⑥如果某类型的所有已建海洋平台预估总重量的误差均在10％以内，则确定该类型海洋平台的总重量计算模型；如果某类型的任一已建海洋平台预估总重量的误差超过10％，则将该类型所有收集到的已建海洋平台基础数据进行再次分类，继续下一步；
⑦重复步骤⑤和⑥，分别得到满足误差要求的各类型海洋平台总重量计算模型。
3.如权利要求2所述的一种海洋平台重量预估方法，其特征在于，所述步骤②中采用的统计学方法是回归分析方法、t检验方法、方差分析方法或卡方检验方法中的一种；拟合对象为除去机械重量之外的其它各系统重量，包括结构重量、配管重量、电气重量和其它重量。
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