海洋钻井隔水管张紧系统研究

发布时间：2021-10-21 19:05

　　隔水管是深水钻井作业中一种非常重要的设备,张紧力和刚度是影响钻井隔水管安全性和稳定性的重要参数。由于引进国外隔水管钻井技术及设备的成本较高,因此国内开始自主研发隔水管张紧系统。介绍海洋钻井隔水管张紧系统要求,对钢丝绳式和直接液缸式两种张紧器的组成及工作原理进行阐述。选择直接液缸式张紧系统为设计对象,设计并计算了系统的主要参数,并验证了其合理性,然后得到并分析张紧力、刚度与活塞冲程的关系曲线。研究结果表明:系统正常工作时,张紧力与活塞冲程的变化曲线基本一致,而刚度与活塞冲程的关系是线性和非线性两种变化曲线;在同一个活塞冲程位置,张紧力和刚度随着工作压力的增加而增大;在相同工作压力下,活塞冲程越大,刚度越小,张紧力越大。所得结果保证了系统的准确性,为研究隔水管张紧系统的性能影响因素提供参考。 

【文章来源】：机床与液压. 2020,48(22)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

滑轮钢丝绳式张紧系统原理

直接液缸式张紧器主要由液压缸、蓄能器、气瓶、关断阀、控制阀组、空压机、注液机和控制系统等组成。设备之间通过管线、软管等器件连接在一起,并由控制系统完成所需的功能,其系统原理如图2所示。蓄能器下端的液体通过关断阀与液压缸相连,上端的气体通过管线与工作气瓶相连,液体压力可通过改变气瓶中气体压力来实现,从而便于控制液压缸活塞的进给速度。可通过控制关断阀节流口的大小来控制液压缸和蓄能器之间的液压油流速,并为液压缸提供安全保障。注液机主要为蓄能器和液压缸提供工作介质,控制阀组与气瓶组连接,备用气瓶组与空压机连接,空压机主要为备用气瓶组补充干燥的高压气体,备用气瓶组为工作气瓶组补气。3 系统设计

当考虑低压氮气瓶时,Fmid=9 250 kN;不考虑低压氮气瓶时,Fmid=9 453 kN。当液压缸活塞位于中位时,即s=0时,依据公式(18)无法计算系统刚度。在实际计算中,将该点作平滑过渡,即取附近刚度的平均值作为s=0的刚度。6只液压缸正常工作时,系统刚度和活塞冲程的关系曲线如图4所示。图4 系统刚度随活塞冲程的变化曲线

【参考文献】：
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本文编号：3449556