深水钻井隔水管垂直系统拉绳受力分析及布置方案的研究

发布时间：2020-05-05 04:04

【摘要】：在深水钻井作业工程中,隔水管是其重要的组成部分之一。隔水管在海水中既要承受自重和顶张力,同时还要承受外部海洋环境载荷、内部钻柱及钻井液等作业载荷。在这些力的综合作用下,隔水管极易发生弯曲变形,而隔水管发生弯曲后,钻柱等工具在弯曲的隔水管内运动,与隔水管产生摩擦和磨损,损失了能量,降低了隔水管及钻柱等的寿命,因此减轻隔水管弯曲是研究海洋深水钻井工程的重要课题之一。深水钻井隔水管垂直系统就是为减轻隔水管弯曲而设计。深水钻井隔水管垂直系统通过在隔水管上布置拉绳,并把所有拉绳集中于海底一点即锚泊点,然后利用总控台、垂直度检测装置和卷绳控制装置等建立的反馈控制系统能实时调节拉绳拉力大小,使隔水管在海流的作用下时刻保持垂直状态,达到隔水管基本不发生弯曲的目的。对拉绳的布置即为本论文主要研究内容,在此研究过程中首先对拉绳做了受力分析,推导了拉绳的悬链线方程、计算拉绳的长度的公式、计算锚泊点到隔水管柱距离的公式以及选择了钢索这种材料作为拉绳的材料,并根据国家标准说明拉绳最小破断拉力计算方式。然后,利用前面的推导公式重点介绍拉绳布置方案,其中涉及到拉绳在隔水管上布置点位置的公式、隔水管(布置完拉绳后)在水平方向上只受海流力和拉绳水平力的两种情况下的力学分析以及隔水管柱的曲率公式推导,从而形成了一套拉绳布置方案,并对拉绳布置完毕后,若海流速度变化后的相关计算进行了说明以及通过计算实例做了相应的计算,结果表明该方案具有可行性。最后根据所设计的拉绳布置方案,运用Visual Basic编程软件,编写了深水钻井隔水管垂直系统拉绳布置方案程序。
【图文】：

燕山大学工程硕士学位论文析海流对隔水管柱的作用。水管柱进行受力分析。直系统拉绳布置方案。绳进行受力分析；②对布置完解。编写：深水钻井隔水管垂直系图 1-1 所示。查阅资料，研究海流

-5-图 2-1 钻井隔水管系统的主要部件[37]单根根是隔水管系统的主要组成部分。如图 2-2 所示，隔水管接高强度钢管制造而成。另外，，在隔水管单根的外侧还阻流管线填充阀水钻井作业中，工程人员必须考虑隔水管系统是否有被统应该具有抵抗被压溃的能力。当隔水管系统内部的压如果不能及时平衡内外部压差，隔水管系统就有可能被
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P756.5

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本文编号：2649511