油管挂安装工具C形环变形量对结构强度影响

针对水深500 m、设计压力等级为34.5 MPa(5 000 psi),设计温度为-18～121°条件下的立式采油树,研究C形锁紧环在锁紧过程中的变形量对其结构强度的影响。理论分析C形锁紧环在扩张过程中,其表面最大应力与C形环变形量之间的关系,得到简化公式。建立有限元计算模型,使用ABAQUS软件分析研究了C形锁紧环变形量对其强度的影响。结果表明:分析的结果与力学模型计算结果吻合较好,简化公式对初始设计具有一定参考性。     

水下管汇阻力系数和附加质量系数的CFD计算

深水管汇下放是水下生产系统安全工作的关键技术之一。针对深水管汇下放时受到的水动力,即阻尼力和附加质量力进行分析研究。通过CFD软件Fluent建立管汇水动力计算模型和水下作业环境中绕流场的模型,计算管汇下放3个方向阻尼力及其阻力系数; 利用动网格技术模拟管汇在流场中的加速运动,求得管汇在水中的变速运动带动周围的流体一起做不定常运动所形成的附加质量系数。通过与现有DNV经验数据对比,计算结果误差较小,从而验证了此计算方法的正确性,为船-缆-体的耦合分析计算及下放安装的仿真控制提供参考。     

基于AMESim的采油树送入工具液压系统仿真

为了初步验证水下采油树送入工具的液压缸结构设计的合理性,以及液压元件的选型是否正确,以水下立式采油树送入工具所需完成的动作为基础,设计液压系统。基于AMESim软件进行模型搭建、参数设置与系统仿真,得出水下立式采油树送入工具安装时间的估计值,分析液压系统的同步性。仿真结果表明,该液压缸的结构设计合理,符合工作要求,而且有较好的同步性。为现场液压系统的安装和选型提供参考。     

管汇下放过程中的水动力系数计算

管汇是水下生产系统中的重要组成部分,精确确定管汇的水动力系数,对于保证管汇安全安装有着重要意义。通过数值模拟的方法,利用前处理软件ICEM,建立管汇模型;利用流体软件FLUENT中的UDF技术及动网格模型,模拟管汇的匀速运动及加速运动,得到管汇在运动中受到的阻力;无因次化后,得到管汇的水动力系数。使用同样的方法计算了长方体模型的水动力系数,并与规范DNV-RP-H103中的值进行对比,结果误差在3%以内。采用的研究方法具有一定的精度和可靠性,可以为管汇的下放安装提供指导。