导管架平台在海上石油勘探、开发过程中起着十分重要的作用,但在长期恶劣的海洋环境作用下,平台结构会出现腐蚀、裂纹等现象,使得结构强度下降,对海上油气开采造成安全隐患。为了保证海上油气的安全生产,设计并开发导管架健康监测与安全评估系统,对平台安全状态进行监测并对平台进行安全评估,对平台可能存在的危险状况发布预警信息。本文以渤海某导管架平台为研究对象,建立导管架健康监测与安全评估系统。平台安全状态取决于平台最危险位置的应力值,为确定平台最危险位置和健康监测系统的监测位置,依据API标准中所规定的计算工况,使用有限元分析方法对导管架平台进行受力分析,通过对有限元分析结果进行分析,确定平台最危险位置为桩腿与土壤交界位置;并选取导管架平台桩腿与上部组块连接位置作为健康监测系统的应力监测位置。为了对导管架平台进行安全评估,建立由安全评估等级模型、安全预测模型和应力推算模型组成的导管架平台安全评估模型。安全评估等级模型主要依据API标准中的杆件校核方法,对平台的受力情况进行校核,并依据校核结果对平台的安全等级进行划分;安全预测模型和应力推算模型的建立需要数据支持,因此对平台进行1728种不同组合工况有限元分析并建立数据集;由于平台在极端工况下的安全状态更能体现平台结构的安全状态,提出对平台在极端工况下的安全状态进行预测的安全预测模型,通过对比基于不同回归算法的预测模型在数据集上的表现,最终选取基于GBoost回归算法的安全预测模型;采用线性拟合方法对数据集进行分析,建立监测位置与最危险位置之间的应力推算模型。为了方便油田工作人员对导管架平台的安全状态进行查看,建立了由数据采集系统和远程访问系统组成的导管架平台健康监测系统;数据采集系统主要基于QT框架建立,用于监测数据的采集、处理、分析及存储;远程访问系统基于Django框架建立,用于数据的远程访问、远程控制及数据可视化等功能。