水合物井海床完井装置及其实施控制
发布时间：2021-06-21 13:52
深水水合物井海床完井装置是针对采用无隔水管钻井技术开采深水天然气水合物的井口进行完井作业的关键设备。该系统可实现完井套管的存储运输、上卸丝扣、下放井口等动作,建立井内完井套管通道,还可以辅助进行泥浆及水泥浆循环固井作业。本文依托中国南海天然气水合物矿藏开采工况条件,设计深水水合物井海床完井装置。其主要研究内容如下:首先,从深水水合物井完井作业严苛的工况条件出发,确定了对作业装置功能、性能方面的要求,制定了装置的整体设计方案并建立了三维模型图,详细设计了装置用于完井套管下放安装作业的部分。其次,通过对深水海床完井作业装置的动作过程及受力情况分析计算,进行液压部件的选型并建立了液压驱动系统。通过液压仿真软件对液压驱动系统进行建模分析,并将仿真结果与计算结果相对比,保证所设计的液压系统可靠运行,满足实际工程作业需求。最后,运用有限元分析软件对作业装置关键受力部位进行了极限载荷工况下的强度校核分析,并依据模拟结果提出其结构优化设计建议。在装置满足可靠工作的前提下以轻量化、便捷化为主要优化目标。针对深水水合物井海床完井装置的设计方法及性能研究为我国深水海床完井作业设备的研发提供借鉴和思路。
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国南海天然气水合物矿藏Fig.1.1NaturalgashydratedepositsintheSouthChinaSea
图 1.2 天然气水合物稳定相图Fig. 1.2 Stable phase diagram of gas hydrate气水合物矿藏的海域范围内，天然气水合物矿藏广泛存在。根勘探数据可知，在海洋中天然气水合物矿藏主洋海底以下 0~1500m 的松散沉积岩中。而在我国然气水合物矿藏储量最为丰富海域，其矿藏主要等区域并且多以块状、透镜状或浸染状分布于砂岩中，其含量变化为百分之几到 95%[6]。2013 年合在我国南海东北部陆坡水深 664~1420m 范围芯中得到了大量、多种类型的天然气水合物实物气体含量超过了 99%，分析该区域天然气水合物物位于海床下埋深 220m 内的粉砂质黏土及生物
图 1.3 研究区位置图Fig. 1.3 Location map of research area.2 南海天然气水合物开发环境根据我国地质调查局对南海海区天然气水合物矿藏的调查分析结果可知南海广阔的海域分布有大量的天然气水合物，可开采面积较大，天然气集地区储层深度大多位于海床以下 300m 以内，富集地区水深大多在 1，天然气水合物的开采利用面临“水深井浅”的情况[10,11]。然而，我国海况复杂，洋面环境条件恶劣，常年具有热带季风，甚至常出现狂风巨等恶劣天气，而洋底环境条件相对稳定。这对目前技术较成熟半潜式平响很大。综上所述，我国南海海域的天然气水合物开发面临着严峻的环2]。 深水无隔水管钻井技术
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国海域天然气水合物试采成功[J]. 天工. 天然气工业. 2017(05)
[2]天然气水合物开采三维实验模拟技术研究[J]. 周守为,李清平,陈伟,付强. 中国海上油气. 2016(02)
[3]我国完成深海海床60m钻探试验[J]. 地质装备. 2015(04)
[4]基于有限元的深海采油树支架安装过程分析[J]. 张鹏举,徐思豪,陈旭骏. 上海企业. 2015(05)
[5]基于ABAQUS的机械臂结构件优化与分析[J]. 徐有军,李迎. 筑路机械与施工机械化. 2015(02)
[6]南海东北部陆坡天然气水合物藏特征[J]. 张光学,梁金强,陆敬安,杨胜雄,张明,苏新,徐华宁,付少英,匡增桂. 天然气工业. 2014(11)
[7]深水浅层天然气水合物固态流化绿色开采技术[J]. 周守为,陈伟,李清平. 中国海上油气. 2014(05)
[8]深水完井技术进展及发展趋势[J]. 侯倩. 辽宁化工. 2014(07)
[9]深水连接器锁紧机构的设计及仿真[J]. 彭飞,段梦兰,范嘉堃,姜宇飞. 机械设计与制造. 2014(01)
[10]深水采油树井口连接器锁紧机构设计研究[J]. 王军,罗晓兰,段梦兰,田红平,赵宏林,康永田. 石油矿场机械. 2013(03)
硕士论文
[1]铁钻工套管钳夹紧机构设计及仿真研究[D]. 王璐.东北石油大学 2017
[2]ZQ216-80新型液压动力钳的设计与研究[D]. 熊倪.江苏大学 2016
[3]水下采油树的结构设计及仿真分析[D]. 李博.东北石油大学 2016
[4]3000m泥浆循环试验系统研制[D]. 毕群泗.华东理工大学 2016
[5]伸缩臂式铁钻工的设计研究[D]. 胡庆勇.东北石油大学 2014
[6]可回收式卡爪连接器系统设计及相关技术研究[D]. 刘洋.哈尔滨工程大学 2013
[7]基于WinCC的水下生产设施监控系统研究[D]. 曹哲光.哈尔滨工程大学 2013
[8]多级液压缸四缸同步控制系统研究[D]. 贾善斌.太原科技大学 2012
[9]祁连山冻土区水合物藏降压开采的数值模拟[D]. 于涛.大连理工大学 2012
[10]近海油田水下生产设施液压控制系统设计及仿真研究[D]. 李华凤.浙江大学 2010
本文编号：3240794
【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
我国南海天然气水合物矿藏Fig.1.1NaturalgashydratedepositsintheSouthChinaSea
图 1.2 天然气水合物稳定相图Fig. 1.2 Stable phase diagram of gas hydrate气水合物矿藏的海域范围内，天然气水合物矿藏广泛存在。根勘探数据可知，在海洋中天然气水合物矿藏主洋海底以下 0~1500m 的松散沉积岩中。而在我国然气水合物矿藏储量最为丰富海域，其矿藏主要等区域并且多以块状、透镜状或浸染状分布于砂岩中，其含量变化为百分之几到 95%[6]。2013 年合在我国南海东北部陆坡水深 664~1420m 范围芯中得到了大量、多种类型的天然气水合物实物气体含量超过了 99%，分析该区域天然气水合物物位于海床下埋深 220m 内的粉砂质黏土及生物
图 1.3 研究区位置图Fig. 1.3 Location map of research area.2 南海天然气水合物开发环境根据我国地质调查局对南海海区天然气水合物矿藏的调查分析结果可知南海广阔的海域分布有大量的天然气水合物，可开采面积较大，天然气集地区储层深度大多位于海床以下 300m 以内，富集地区水深大多在 1，天然气水合物的开采利用面临“水深井浅”的情况[10,11]。然而，我国海况复杂，洋面环境条件恶劣，常年具有热带季风，甚至常出现狂风巨等恶劣天气，而洋底环境条件相对稳定。这对目前技术较成熟半潜式平响很大。综上所述，我国南海海域的天然气水合物开发面临着严峻的环2]。 深水无隔水管钻井技术
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国海域天然气水合物试采成功[J]. 天工. 天然气工业. 2017(05)
[2]天然气水合物开采三维实验模拟技术研究[J]. 周守为,李清平,陈伟,付强. 中国海上油气. 2016(02)
[3]我国完成深海海床60m钻探试验[J]. 地质装备. 2015(04)
[4]基于有限元的深海采油树支架安装过程分析[J]. 张鹏举,徐思豪,陈旭骏. 上海企业. 2015(05)
[5]基于ABAQUS的机械臂结构件优化与分析[J]. 徐有军,李迎. 筑路机械与施工机械化. 2015(02)
[6]南海东北部陆坡天然气水合物藏特征[J]. 张光学,梁金强,陆敬安,杨胜雄,张明,苏新,徐华宁,付少英,匡增桂. 天然气工业. 2014(11)
[7]深水浅层天然气水合物固态流化绿色开采技术[J]. 周守为,陈伟,李清平. 中国海上油气. 2014(05)
[8]深水完井技术进展及发展趋势[J]. 侯倩. 辽宁化工. 2014(07)
[9]深水连接器锁紧机构的设计及仿真[J]. 彭飞,段梦兰,范嘉堃,姜宇飞. 机械设计与制造. 2014(01)
[10]深水采油树井口连接器锁紧机构设计研究[J]. 王军,罗晓兰,段梦兰,田红平,赵宏林,康永田. 石油矿场机械. 2013(03)
硕士论文
[1]铁钻工套管钳夹紧机构设计及仿真研究[D]. 王璐.东北石油大学 2017
[2]ZQ216-80新型液压动力钳的设计与研究[D]. 熊倪.江苏大学 2016
[3]水下采油树的结构设计及仿真分析[D]. 李博.东北石油大学 2016
[4]3000m泥浆循环试验系统研制[D]. 毕群泗.华东理工大学 2016
[5]伸缩臂式铁钻工的设计研究[D]. 胡庆勇.东北石油大学 2014
[6]可回收式卡爪连接器系统设计及相关技术研究[D]. 刘洋.哈尔滨工程大学 2013
[7]基于WinCC的水下生产设施监控系统研究[D]. 曹哲光.哈尔滨工程大学 2013
[8]多级液压缸四缸同步控制系统研究[D]. 贾善斌.太原科技大学 2012
[9]祁连山冻土区水合物藏降压开采的数值模拟[D]. 于涛.大连理工大学 2012
[10]近海油田水下生产设施液压控制系统设计及仿真研究[D]. 李华凤.浙江大学 2010
本文编号：3240794
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/3240794.html
