水下立式采油树本体强度校核及测试方法研究

发布时间：2021-04-27 05:57

　　本文通过水下立式采油树相关适用标准及资料研究,开展了水下立式采油树结构设计与要求研究,内容涵盖水下立式采油树基本设计要素的选定、设计方法及安全配置、水下采油树本体设计要点、阀、阀组和驱动器的设计标准依据与设计要点等内容。该部分内容有助于更好更快的完成水下立式采油树总体结构设计,确保水下立式采油树结构合理、功能完善。通过目前常用强度理论的比较,并结合水下立式采油树强度校核方法标准适用性分析,确立水下采油树强度校核适用的强度准则为Von Mises变形能理论。随后基于von Mises屈服强度准则,引入水下采油树壁厚附加量、焊接系数等参数,推导出适用于水下采油树的壁厚计算公式及强度校核公式,为水下采油树结构设计与校核计算提供了依据和参考。以某水下立式采油树本体总成模块为例,进行水下采油树本体建模,及其ANSYS有限元分析。本论文采用先简化建模再整体建模进行水下采油树本体强度校核的方式。发现水下采油树本体井筒两端封头内壁处存在应力集中现象,不可直接应用传统强度理论校核公式来进行水下立式采油树本体井筒的强度校核。而水下采油树本体井筒出现应力集中现象的位置在采油树井筒最薄弱通道处以及两端封头内壁... 

【文章来源】：北京建筑大学北京市

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 .课题背景及研究的目的和意义
    1.2 .国内外发展现状
        1.2.1 .水下采油树发展概况
        1.2.2 .水下采油树结构设计及强度研究现状
        1.2.3 .水下采油树试验验证方法研究现状
    1.3 .本章小结
第2章 水下采油树结构设计要求
    2.1 .引言
    2.2 .基本设计要素的选定
    2.3 .设计方法及安全配置
        2.3.1 .设计方法
        2.3.2 .安全配置原则
    2.4 .水下采油树本体总成
    2.5 .阀、阀组和驱动器
        2.5.1 .设计相关标准依据
        2.5.2 .设计要点
    2.6 .本章小结
第3章 水下立式采油树本体校核计算
    3.1 .引言
    3.2 .强度理论
    3.3 .强度校核方法标准适用性分析
    3.4 .采油树井筒计算所用的参数
        3.4.1 .薄壁筒与厚壁筒的区分
        3.4.2 .壁厚附加量的确定
        3.4.3 .焊接系数
    3.5 .设计计算
        3.5.1 .主应力的确定
        3.5.2 .内压薄壁圆筒的强度计算
    3.6 .本章小结
第4章 水下立式采油树本体强度有限元分析
    4.1 .引言
    4.2 .ANSYS建模情况
    4.3 .本体简化模型的网格划分、边界条件及载荷施加情况
    4.4 .本体简化模型有限元运算结果
    4.5 .水下采油树本体整体建模的有限元分析
    4.6 .本章小结
第5章 水下立式采油树试验验证方法
    5.1 .引言
    5.2 .试验验证一般要求
    5.3 .性能验证测试
        5.3.1 .一般要求
        5.3.2 .压力-温度循环试验
    5.4 .工厂接收试验
        5.4.1 .工厂接收试验的部件范围
        5.4.2 .工厂接受试验中压力试验范围
        5.4.3 .试验方法
    5.5 .工厂延伸接收试验
    5.6 .系统完整性试验
        5.6.1 .一般要求
        5.6.2 .试验方法
    5.7 .工程环境测试
        5.7.1 .功能试验
        5.7.2 .性能试验
    5.8 .本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间的学术成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]水下采油树结构强度及试验验证方法现状研究[J]. 张华,陈志刚,万波.  机电信息. 2017(30)
[2]水下采油树油管悬挂器K形金属密封环密封性能模拟分析[J]. 秦桦,安晨,徐健,段梦兰,叶天源,李华.  中国海上油气. 2017(05)
[3]水下采油树液压系统高压回油压力分析[J]. 王鑫,左信,马恬然,叶天源,王锋,刘海军.  海洋工程装备与技术. 2016(05)
[4]水下采油树本体结构强度有限元计算与分析[J]. 张鹏举,郑陶清,李博,曾明.  船舶与海洋工程. 2016(03)
[5]水下采油树钢结构焊接残余应力消除[J]. 冯斌,郝伟修,张鹏举,袁锦红.  船舶工程. 2016(06)
[6]基于流固耦合的水下采油树输油管道传热与保温三维数值模拟[J]. 赵旭东,邓平,刘文霄,任钢峰.  应用基础与工程科学学报. 2016(03)
[7]水下采油树树本体的加工工艺研究[J]. 孙旭,孙维,胡夏琦,张鹏举,袁锦红.  船舶工程. 2016(04)
[8]水下管汇设计验证衡准及关键技术[J]. 万波,杨清峡,王泓,琚选择,李育房.  中国船检. 2015(11)
[9]流花11-1油田水下采油树地面测试单元研制[J]. 袁晓兵,欧宇钧,卢沛伟,罗玉贵,杨文,苏瑞华,张云卫,张长齐,蔡宝平.  石油矿场机械. 2015(07)
[10]浅谈水下采油树技术[J]. 刘庆越,吴磊.  应用能源技术. 2015(07)

硕士论文
[1]岩石类材料强度理论的历史演变[D]. 仲大中.南京大学 2016
[2]水下采油树安装及力学研究[D]. 袁冲.西南石油大学 2016
[3]一回路止回阀强度分析及优化设计[D]. 孙灿亮.哈尔滨工程大学 2011
[4]水下井口头系统地面检测试验流程及装置设计研究[D]. 冯素敬.中国石油大学 2010



本文编号：3162905