国之重器出版工程 水下生产系统（全三册）

　　本书分上、中、下三册，分别是《油田开发与流动保障》《采油树与管汇》《立管与管道》，整套书对整个水下生产系统进行了详细的说明和指导，包括：整个深水油气开发系统、油气田的发展规划、脐带缆的铺设、控制系统的设计、开发项目管理等；水下工程的风险及可靠性、海底流动保障工程、热传导、隔热和水合物；水下油气田开采所需的主要水下设备和结构物，包含水下采油树、井口、水下管汇、管道终端、水下处理系统等设施；立管系统的发展历程、构造特点、功能用途、设计规范、设计方法、分析方法、安装方法、监测方法，以及可靠性计算方法；海底管道的水力和热力分析，创立了立管的流固耦合振动理论，共振与疲劳强度分析，海底水流、共振与立管动力响应评估理论；提出了深水海底管道的抗屈曲和极限承载能力设计理论。本书对深水油气水下生产系统的教学、研究、设计及施工都具有很高的参考价值，它的出版将有利于我国海洋工程技术的研究和发展。该书的编写也有其独到之处，对于水下生产系统的设计和安装研究进行了详尽的论述，读者可以在该书里找到几乎所有的关于水下生产系统的设计和安装的基础理论及工程技术。

　　白勇教授，男，1963年5月生，江西抚州临川人，现任浙江大学建工学院结构工程研究所教授、博士生导师。2009年浙江省“百人计划”引进人才，2010年国家第五批“****”引进人才，2018年因其在海洋工程领域的杰出贡献，当选挪威技术科学院院士。1989年在日本广岛大学取得海洋结构博士学位，先后在丹麦技术大学、挪威科技大学和加州伯克利大学从事船舶与海洋工程领域博士后教学科研工作，发表论文近200篇，英文学术专著8本，中文合著8本。主要研究领域：海洋工程结构、海洋管道与立管、工程风险分析和安全评估、复合材料管、海洋石油水下生产系统、海洋工程钻井机械、海洋风能与潮流能、水下无人机器人及动力定位系统等。

上册：油田开发与流动保障
第 一篇深水油气田开发
第 1章水下工程概况
1．1引言
1．2水下生产系统
1．3流动保障和系统工程
1．4水下结构和设备
1．5水下输送管道
第 2章水下油田发展
2．1水下油田开发概述
2．2浅水区和深水区的油井开发
2．3干式采油树和湿式采油树
2．4水下回接发展
2．5独立式开发
2．6人工举升法及其限制
2．7水下生产过程
2．8基盘、丛式管和菊链
2．9水下油气井工程的评估
第3章水下分配系统
3．1引言
3．2设计参数
3．3水下分配系统各组件的设计要求
第4章 海底勘察、选址及奠基
4．1引言
4．2海底勘察
4．3水下测量与定位
4．4海底土壤勘察
4．5水下基础
第5章水下安装与安装船要求
5．1引言
5．2典型安装船
5．3安装船的要求和选择
5．4安装定位
5．5安装分析
第6章油气田水下生产工程项目成本估算
6．1水下成本估算概述
6．2水下资本开支
6．3成本估算方法
6．4水下设备费用
6．5测试和安装费用
6．6项目管理和工程费用
6．7运营费用（OPEX）
6．8水下生产系统生命周期费用
6．9实例分析——水下生产开发资本支出估算
第7章水下控制
7．1概述
7．2控制系统分类
7．3水上设备
7．4水下控制模块安装基座
7．5．水下控制模块
7．6水下传感器
7．7高完整性压力保护系统
7．8水下生产控制系统
7．9安装和维修控制系统
第8章水下电源
8．1引言
8．2电力系统
8．3液压动力单元(HPU)
第9章 项目执行与交接管理
9．1简介
9．2项目执行
9．3交接
第 10章ROV井和接口
10．1引言
10．2 ROV修井
10．3水下机器人系统
10．4 ROV接口工具
10．5遥控工具（ROT）
第 11章水下脐带缆
11．1简介
11．2水下脐带缆元件
11．3水下脐带缆的设计
11．4附属设备
11．5系统联试
11．6安装
11．7技术挑战和分析
11．8脐带缆工业历程
第二篇 水下工程的风险及可靠性分析
第 12章 水下工程的风险及可靠性分析
12．1简介
12．2风险评估
12．3环境影响评估
12．4项目风险管理
12．5可靠性
12．6故障树分析
12．7水下失效减少的认定
第 13章 水下设备RBI
13．1简介
13．2目标
13．3水下设备RBI方法
13．4管道RBI
13．5水下采油树RBI
13．6水下管汇RBI
13．7RBI输出及收益
第 14章 海底系统工程
14．1简介
14．2典型的流动保障过程
14．3系统设计和操作
第 15章 水力学
15．1 引言
15．2经的组成和特性
15．3乳状液
15．4相态
15．5油气流动
15．6段塞和液体处理
15．7段塞捕集器设计
15．8压力波动
15．9线路尺寸计算
第 16章热传导和隔热
16．1绪论
16．2热传导基础
16．3 U值
16．4稳态热传导
16．5瞬态热传导
16．6热管理方案及隔热
第 17章水合物
17．1简介
17．2水合物的物理性质和相特性
17．3水合物防治
17．4水合物治理技术
17．5水合物控制设计理念
17．6热力学抑制剂的回收
第 18章 蜡和沥青质
18．1介绍
18．2石蜡
18．3石蜡管理
18．4石蜡整治
18．5沥青质
18．6沥青质控制设计思路
第 19章 海洋腐蚀和积垢
19．1引言
19．2管道内部腐蚀
19．3．管道外部腐蚀
19．4积垢
第 20章侵蚀和砂控制
20．1引言
20．2侵蚀机理
20．3砂蚀率的估澡
20．4阀值速度
20．5侵蚀控制
20．6砂管理
20．7渗透率计算实例
中册：采油树与管汇
第三篇深水油气田开发
第 21章水下立管
21．1引言
21．2管汇构件
21．3管汇设计和分析
21．4管道和基桩设计
21．5水下管汇的安装
第 22章 管道终端系统和线上设备
22．1引言
22．2 PLEM的设计和分析
22．3设计方法
22．4基础的尺寸设计
22．5 PLEM安装分析
第 23章水下连接和跨接管
23．1概述
23．2跨接管组成和功能
23．3水下连接
23．4刚性跨接管的设计与分析
23．5柔性跨接管设计与分析
第 24章 水下采油树系统和井口装置
24．1介绍
24．2水下完井概述
24．3水下井口系统
24．4水下采油树
第 25章 水下处理系统
25．1介绍
25．2水下泵
25．3水下分离系统
25．4水下气体压缩
第 26章 采油树的安装
26．1概述
26．2水下采油树安装
26．3水下跨接管安装
26．4水下采油树安装计算分析
26．5跨接管安装计算分析
第 27章 水下管汇安装方法
27．1概述
27．2水下管汇系统安装方法介绍
27．3 PLET/PLEM安装方法介绍
27．4水下管汇安装计算分析
27．5管道终端管汇(PLEM)安装计算分析
第 28章 水下采油树设计案例
28．1介绍
28．2材料选择
28．3采油树结构分析
28．4采油树管路分析
28．5装配分析
28．6阴极保护
28．7工厂验收测试
28．8系统集成测试(SIT)
28．9浅水测试(SWT)
第 29章 水下管汇设计案例
29．1介绍
29．2水下管汇系统
29．3结构分析
29．4组件分析
29．5防沉板分析
29．6工厂验收测试(FAT)
29．7系统集成测试(SIT)
下册：立管与管道
第四篇海洋立管设计
第30章海洋立管介绍
30．1概述
30．2立管类型
30．3典型立管工程步骤
30．4立管发展历史的回顾
30．5立管基础设计阶段的设计数据
30．6立管载荷
30．7典型的立管失效模式
30．8立管分析工具
30．9立管和水下系统的设计规范
第31章立管系统的选择
31．1概述
31．2可用的立管系统选择类型
31．3．立管系统的关键部位
31．4成本估计
31．5不同系统寿命周期成本的比较
第32查钻井立管
32．1号|言
32．2浮式钻井设备
32．3．水下采油系统的重要组件
32．4立管设计规范
32．5钻井立管分析模型
32．6钻井立管分析方法
32．7总结
第33章钢悬链立管
33．1简介
33．2钢悬链立管的应用
33．3壁厚设计
33．4基础设计阶段的设计数据
33．5
钢悬链立管设计分析
33．6柔性接头、应力节和拉管
33．7焊接
33．8超声检测和工程关键性评估标准
33．9强度设计的挑战和解决方法
33．10涡激振动方面的挑战和解决方法
33．11涡激运动的挑战和解决方法
33．12立管和浮体之间的相互作用的选代设计方法
33．13船体、其他立管和系泊链之问相互作用的分析
33．14阴极保护要求
33．15疲劳设计挑战和解决方法
33．16建造、安装、连接时的考虑因素
33．17增加疲劳寿命的方法
33．18双层管系统
33．19完整性监测与管理系统
33．20成本估计
第34章顶端张力式立管
34．1简介
34．2顶端张力式立管系统
34．3顶端张力式立管的组成部分
34．4设计、施工、安装和连接的要求
34．5立管连接器设计
34．6设计阶段的分析
34．7顶端张力式立管的详细设计阶段
34．8土壤条件
34．9阴极保护系统的要求
34．10延长疲劳寿命的方法
34．11立管监控系统
第35章柔性立管
35．1简介
35．2柔性立管的布置形式
35．3柔性立管横截面
35．4柔性立管设计依据
35．5柔性立管设计分析
35．6建造、安装及连接要求
35．7终端部件以及环面排泄孔道设计
35．8阴极保护的要求
35．9免潜水技术连接系统
35．10与浮体的连接
第36章立管完整性管理
36．1立管完整性管理基本概念
36．2柔性立管检测与监测技术
第五篇海洋立管设计
第37章 绪论
37．1引言
37．2分析设计
37．3管道设计分析
37．4有限元分析
第38章 管壁厚度及材料等级选择
38．1引言
38．2材料等级选择
38．3乐力容器设计
38．4等效应力标准
38．5静水压溃
38．6止屈器
第39章 金属管道的屈曲/压溃
39．1引言
39．2极限弯矩的解析方法
39．3有限元分析
39．4抗弯强度计算指南
第40章 基于极限状态的强度设计
40．1引言
40．2基于应力的设计和基于应变的设计
40．3最大极限状态
40．4正常使用极限状态
40．5疲劳极限状态
40．6偶然极限状态
第41章 海底管道的水力和热力分析
41．1引言
41．2输油管道
41．3输气管道
41．4油气管道的水动力分析
41．5输水管道
41．6商业设计分析软件
第42章管土相互作用
42．1引言
42．2管道在黏性土中的沉降
42．3管道在非黏性土中的沉降
42．4管道的轴向载荷-位移响应
42．5管道的侧向载荷-位移响应
第43章管道周围的水动力学
43．1引言
43．2波浪理论
23．3稳定海流
43．4水动力
第44章 管道在位特性的有限元分析
44．1引言
44．2管道系统的有限元建模
44．3有限元分析程序和载荷步骤
44．4建模单元类型
44．5非线性模型和海床模型
44．6有限元模型的验证
44．7动态屈曲分析
44．8停输操作过程中的循环在位特性
第45章 热膨胀设计
45．1引言
45．2管道应变
45．3管道应力
45．4管道的有效轴向力
45．5单管管道的膨胀
45．6 PIP系统的膨胀
45．7膨胀分析样例
第46章 侧向屈曲和管道
46．1引言
26．2屈曲产生
46．3限制侧向屈曲
26．4管道轴向移动
第47章 隆起屈曲
47．1引言
47．2隆起用曲的解析方法
47．3隆起屈曲的有限元分析
47．4限制隆起屈曲的稳定方法
47．5限制隆起屈曲的设计
第48章 疲劳与断裂
48．1引言
48．2 S-N疲劳分析法
48．3断裂
48．4 ECA工业规范
第49章 坐底稳性
49．1引言
49．2竖向坐底稳性
49．3侧向坐底稳性
49．4管/土相互作用
49．5稳定措施
29．6接受准则
49．7稳性分析
第50章 管道跨段和涡致振动疲劳
50．1引言
50．2静态分析
50．3动态分析
50．4涡致振动减缓与跨段修正
50．5样例