张紧器-高压隔水管耦合系统横向振动特性研究

发布时间：2022-11-03 22:58

　　为了准确分析张紧器-高压隔水管耦合动力学特性,考虑平台漂移以及张紧器、海水阻尼等影响,基于动力学基本原理建立深水钻井工况下张紧器-高压隔水管横向振动力学仿真模型,并在MATLAB中利用有限差分法进行离散求解,分析了管内高压流体、张紧器耦合作用、海流流速、平台漂移量、张紧器张力比等因素对高压隔水管和常规隔水管横向振动的影响。仿真结果表明:在管内高压流体、张紧器耦合作用的影响下,高压隔水管的横向振动位移减小、应力增大;随着海流流速的增大,隔水管的横向振动位移增大,位于海面附近的隔水管的横向振动应力增大,隔水管底部的横向振动应力基本不受海流流速的影响;随着平台漂移量的增大,隔水管的横向振动位移增大,且越靠近海面变化越明显,但横向振动应力基本保持不变;随着张紧器张力比的增大,隔水管横向振动位移减小、应力增大,且对于常规隔水管,易产生应力集中。研究结果可为深水钻井工况下张紧器-高压隔水管的耦合振动特性分析提供理论依据。 

【文章页数】：9 页

【文章目录】：
1 钻井作业工况条件
2 张紧器-高压隔水管耦合动力学仿真模型
    2.1 高压隔水管受力分析
    2.2 张紧器受力分析
3 模型求解
    3.1 高压隔水管横向振动模型求解
    3.2 张紧力模型求解
    3.3 耦合模型求解
4 深水钻井仿真与结果分析
    4.1 模型验证
    4.2 管内高压流体的影响
    4.3 张紧器耦合作用的影响
    4.4 海流流速的影响
    4.5 平台漂移量的影响
    4.6 张紧器张力比的影响
5 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]深水钻井平台-张紧器-隔水管耦合系统动力学特性分析[J]. 张慎颜,刘秀全,畅元江,马秀梅,刘康,陈国明.  中国石油大学学报(自然科学版). 2019(02)
[2]深水钻井隔水管与井口耦合作用力学仿真分析[J]. 向正新,钱利勤,夏成宇,王杰,华勇,涂忆柳.  应用力学学报. 2017(05)
[3]深水钻井工况下隔水管横向振动特性研究[J]. 刘清友,朱军凯,毛良杰.  西南石油大学学报(自然科学版). 2016(05)
[4]深水水上防喷器钻井系统高压套管隔水管强度分析[J]. 苏堪华,管志川,刘继林.  钻采工艺. 2013(02)
[5]基于有限差分法的水平旋转梁自由振动解析[J]. 朱由锋,任勇生.  振动与冲击. 2012(14)
[6]深水SBOP钻井系统小直径高压隔水管力学特性分析[J]. 吕肖,张金超,聂双斐,徐卫卫,张葳.  价值工程. 2011(27)
[7]国外海洋钻井隔水管与国产化研究建议[J]. 王进全,王定亚.  石油机械. 2009(09)

博士论文
[1]深水钻井隔水管系统动力响应及力学耦合行为[D]. 王鹏.东北石油大学 2014
[2]深水钻井隔水管设计方法及其应用研究[D]. 畅元江.中国石油大学 2008

硕士论文
[1]基于内外流耦合作用的隔水管力学特性研究[D]. 曾诚.西南石油大学 2016
[2]基于时域有限差分法的多导体传输线研究[D]. 胡雪姣.北京邮电大学 2015



本文编号：3700785