深海石油钻采隔水管浮力材料的制备及其强度分析

发布时间：2019-01-05 16:48

【摘要】：隔水管系统是海洋石油钻采的重要技术装备,而浮力块是深水条件下钻井隔水管系统的必备部件。笔者使用碳纤维增强聚合物中空球,与环氧树脂、空心玻璃微珠以适当比例混合,采用真空浇注工艺制备3组分隔水管浮力材料,并采用有限元软件ANSYS对浮力块在不同的工况下进行强度分析。研究结果表明,浮力材料密度为500kg/m~3,压缩强度为60 MPa;浮力块最大变形发生在其自由端,其值为4.08mm;最大应力发生在与隔水管相邻的结构上,其值为50.02MPa。最大变形值和应力值均很小,所制备的隔水管浮力块强度满足3 000m水深以内钻采作业要求。
[Abstract]:Riser system is an important technical equipment for offshore oil drilling and production, and buoyancy block is an essential part of drilling riser system under deep water conditions. In this paper, carbon fiber reinforced polymer hollow ball was mixed with epoxy resin and hollow glass bead in proper proportion to prepare three groups of buoyant materials for separating pipe by vacuum casting process. The finite element software ANSYS is used to analyze the strength of buoyancy block under different working conditions. The results show that the density of buoyant material is 500kgmm3, the compressive strength is 60 MPa;, the maximum deformation of buoyant block occurs at its free end, its value is 4.08mm, and the maximum stress occurs on the structure adjacent to the riser, which is 50.02MPa. The maximum deformation value and stress value are very small, and the strength of the buoyancy block of the prepared riser can meet the requirements of drilling and production operation within 3000 m water depth.
【作者单位】： 上海海事大学海洋科学与工程学院;上海海事大学物流工程学院;
【基金】：国家海洋局公益行业科研专项资助项目(20140513-2)~~
【分类号】：TE951

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本文编号：2402040