随机波浪载荷作用下ETMD减振系统对导管架平台振动控制的仿真研究

以在役WZ12-1平台为原型建立导管架平台的有限元模型,将沿导管架桩腿分布的载荷转化为等效节点力进行加载,将桩基的作用用弹簧-阻尼单元模拟,忽略导管架附连水质量的影响进行有限元分析。通过构造ETMD减振系统,设置合适的系统参数,分析了随机波浪载荷作用下有、无ETMD减振系统时导管架平台的振动情况。结果表明,ETMD减振系统能够有效控制随机波浪载荷作用下导管架平台的振动。     

基于谱分析法的深水导管架平台疲劳寿命可靠性分析

以200m水深导管架平台为研究对象,采用有限元方法对各疲劳子工况下平台的动力响应进行分析,确定了计算点处的传递函数,并计算出相应的应力谱;根据Miner线性疲劳累积损伤理论及结构可靠性理论对平台的疲劳寿命可靠性进行了分析;对泥面以下6倍桩径处固定的等效桩做法在深水导管架平台动力分析中的适用性进行了分析。对于深水导管架平台,采用泥面以下6倍桩径处固定的等效桩做法存在较大误差,进行动力分析时须采用桩-土耦合模型;波高较小海况下,平台结构应力谱对应于波浪主频率的峰值较小、对应于平台前两阶固有频率的峰值较大,后者是导致平台疲劳破坏的主要原因;导管架过渡段到第三水平层之间节点及泥面处节点的可靠性指标相对较小。     

基于自激冰力的导管架平台冰激振动计算

考虑海冰的自激性质,根据冰力的抗压强度与加载速率之间的关系曲线以及结构振动与冰流速之间的相对运动关系,确定海冰的自激冰力,计算高40m导管架平台的冰激振动响应;提供平台自激振动的一种分析方法,可用于导管架平台的冰激振动预报.     

基于自激冰力的导管架平台冰激振动计算

考虑海冰的自激性质 ,根据冰力的抗压强度与加载速率之间的关系曲线以及结构振动与冰流速之间的相对运动关系 ,确定海冰的自激冰力 ,计算高 4 0m导管架平台的冰激振动响应 ;提供平台自激振动的一种分析方法 ,可用于导管架平台的冰激振动预报     

导管架平台振动响应简化计算方法

针对导管架平台的初始设计阶段,提出了振动响应的简化计算方法。考虑主导管结构和支撑结构,将平台处理为底部固定的自由分布柔性体系,假定平台的质量和刚度沿高度线性分布,考虑导管架的一阶模态振动,采用模态分析方法,建立了导管架的广义振动方程,确定其等效质量、等效刚度和等效阻尼。在此基础上计算34m高导管架平台在波浪、海流及地震作用下的动力响应,并对该方法的适用性进行了讨论。     

浅海导管架平台新型封隔器的开发与应用

封隔器是导管架平台中一个非常关键的部件，用于防止导管架底部漏浆，确保灌浆成功，灌浆的成功与否直接关系到平台抵抗环境荷载的能力和寿命。胜利石油管理局勘察设计研究院成功研制出了一种适应胜利油田特点的新型浅海导管架封隔器，4年来，在胜利埕岛油田共推广应用145套，无一例产生卡桩、漏浆问题，性能稳定。     

水平载荷下群桩效应对导管架平台结构计算的影响

考虑群桩效应,分析了导管架平台在水平载荷作用下桩土间相互作用的计算原理。在AN-SYS软件中结合p-y曲线法,对某导管架平台分别建立了考虑和不考虑群桩效应的非线性有限元模型,以及泥面下6倍桩径处加固支的简化模型。通过对比3者的计算结果,得出群桩效应影响导管架平台结构计算的有关结论。     

基于管桩耦合模型的独桩平台栈桥管道应力分析

独桩支撑平台抗侧向位移刚度较小,极端工况下平台发生较大水平位移会带动栈桥及其上的管道产生较大的相对运动,造成管道薄弱部位强度不足发生损坏泄漏。此文结合胜利海上油田某平台改造项目,基于管桩耦合整体分析模型,将输油管道、栈桥与独立桩作为一个系统进行应力分析,得到了更为合理的分析结果,在此基础上提出了管道优化布置措施,有效降低了管道的应力水平,可为类似项目提供参考借鉴。     

渤海石油平台的冰振及对作业人员的影响

基于对渤海辽东湾JZ202油田导管架平台的冰振响应连续多年测量获得的数据的基础上,根据国家标准中振动影响人身体健康规范的要求,对海洋石油平台在冰激振动下振动对平台上部作业人员的影响进行了定量的分析。通过将分析数据与国家标准的对比显示,现役导管架平台在海冰作用下产生的振动对上部作业人员会产生显著的影响。     

渤海新型抗冰导管架平台研究

根据渤海海洋平台长期现场监测结果,对渤海海域冰与导管架平台相互作用问题进行了系统研究,指出冰激结构振动是目前渤海冰区导管架平台的主要危害。应用冰激导管架平台冰激振动及动冰力研究成果,对新型抗冰振平台设计方案进行了分析。对适用于导管架平台的冰激振动控制装置进行了理论分析与实验研究。在新建JZ20-2NW平台的设计建造中应用了上述研究成果。新建平台现场监测结果分析表明,新型平台比以往平台具有更好的抗冰振性能。     

深井钻柱的横向振动浅论

全面探讨了钻柱底部横向振动的产生、传播和消失过程。分析表明,横向振动只发生并存在于钻柱底部;底部钻具的屈曲、动力失稳和钻柱与井壁的碰撞是引起横向振动的直接原因;由钻头与地层相互作用引起的振动能,很大部分被螺旋屈曲段钻柱消耗;涡动和碰撞引起的中性点及中性支以上的振动,在向上传播过程中被钻井液阻尼抑制;钻柱轴向力影响振动频率和波的传播;中性点是危险点,但不是能量陷落点。     

大位移井钻柱纵向振动理论计算与ANSYS分析

钻柱振动是导致钻柱失效、疲劳损坏的主要原因,本文结合钻柱动力学理论以及运动微分方程,并通过ANSYS软件对大位移井钻柱的纵向振动模型的建立和分析做了合理的假设,经过ANSYS分析计算得出大位移并全井段钻柱的振动规律,对钻柱的合理设计和正常钻进有一定的指导意义。     

准匀速悬点运动下抽油杆柱的振动分析

应用机械振动理论,对准匀速悬点运动下抽油杆柱的振动问题进行了研究,除在上下冲程交替时外,这类抽油机悬点的运动接近匀速运动,在这种悬点位移作用下,将引起抽油杆柱的振动,导致杆柱中的动应力,结果表明,杆柱中的最大振动位移随深度增加量值逐渐增, 大动应力随深度增加而逐渐减小。最大动应力不是随深度呈线性变化,而是呈二次函数关系。     

压缩机组转速优化方案探讨

本文通过分析研究靖边站三台压缩机机组的振动与转速的关系,给出了各机组较佳运行工况和最佳工况的转速区间。以指导工艺操作过程中选定适宜的转速,避免压缩机组因振动过大而缩短运行周期。     

基于弹性体振动理论的抽油杆柱三维振动分析

抽油杆工作时存在横向振动、纵向振动和扭转振动,3个方向的振动相互耦合便得到抽油杆柱的实际振动。利用弹性体振动理论,将抽油杆柱看成质量连续分布的弹性体,分别建立抽油杆柱3个方向振动的动力学模型,在合适选取的初始条件和边界条件下,研究了振动模型解析解和数值解的求解方法。为了解抽油杆柱在运动中的实际振动规律和动力学性能,研究抽油杆柱偏磨机理和防偏磨措施打下了理论基础。     

冲旋钻井中钻柱纵向振动模型的建立与求解方法

根据动力学的基本理论分析认为 ,影响冲旋钻井中钻柱纵向振动的因素主要来自钻头与井底岩石的相互作用和冲击器的冲击作用。据此 ,在适当的简化条件下 ,利用弹性杆理论和单元法建立了在冲击器作用下的钻柱纵向振动的动力学模型 ,并采用数值差分法求解了这一模型 ,与旋转钻井情况下的结果进行了比较。为进一步研究钻柱在冲旋钻井中的实际运动规律和动力学性能 ,推广冲旋钻井技术在油气田中的应用奠定了基础。     

基于加速度传感器的钻柱振动测量方法研究

为了预防钻柱振动失效,采用加速度传感器测量钻柱的纵振、横振、扭振及耦合振动。给出了加速度传感器在钻柱上的安装位置和数量,建立了加速度传感器测试信号值与钻柱振动值的关系式。采用ANSYS数值仿真软件模拟了钻柱的4种振动工况,数值仿真得到的钻柱振动加速度值与理论计算结果误差<5%。为钻柱振动测量工具的设计提供了理论依据。     

压裂过程中高压管线的振动研究

在油田,对于地层渗透性不好的地层,常用压裂办法在地层中形成大量裂缝,改善地层的渗透性,提高油井的产量和增加采收率。然而在高压大流量压裂时,现场的高压管线频频发生强烈振动,严重影响了施工的安全性和施工质量。为此,对使管线产生振动的激振源和相关的谐波进行分析。结果表明,一、二次谐波幅度较大。应用文献中导出的输流管线运动方程和DQ方法,将带压输流管线的固有频率的计算转化为特征值问题。计算得出了压力、流量与固有频率的关系。最后分析了压裂车与输流管线产生共振的原因,并提出了解决办法。     

发电机振动的原因分析及处理措施

发电机轴承振动大,根据故障现象和振动频谱特征,分析了形成原因。认为发电机转速达到两倍临界转速附近,轴系发生了油膜振荡。通过检查、处理轴瓦,消除了油膜振荡,轴承振动正常,0．4倍频振动成分基本消失。     

渤海地区套管磨损问题的研究

对渤海地区近年来在探井中发生的套管磨穿现象进行了探讨。该问题直接涉及井下安全和钻井效率,必须予以高度重视。从理论与实践结合上阐述:由钻具运动产生的横向振动,和悬臂式钻井装置产生的横向振动,以及两者之间的耦联振动;在钻井参数的选配上如何有效地采取措施减少和避免谐振引起的过度磨损,如何正确的认识共振引起的危害。对今后进一步提高钻井效率、避免井下事故、降低成本进行了探讨。