深水流速剖面对隔水管横向载荷的影响

文章通过分析浅海海域流速梯度的计算方法,结合艾克曼海流理论,提出了新的深海流速剖面的计算方法,并且通过理论计算和数值模拟比较了新老两种计算方法对深水钻井隔水管受到的海流横向总载荷以及对底部挠性接头横向反力的影响。为海洋深水钻井隔水管的海流载荷计算以及后续的水下井口稳定性分析提供了新的理论参考。     

波流极值载荷作用下隔水管的非线性分析

应用ANSYS软件对波流极值载荷作用下的深水钻井隔水管进行了非线性分析。计入隔水管的大变形效应和管内泥浆的影响,计算了顶张力和钻井船偏移对深水钻井隔水管的受力和变形的影响。随着张力比增加,隔水管的横向变形、弯矩以及底部球铰转角均显著减小,同时隔水管的等效应力会整体增加。钻井船的偏移会显著增大隔水管的横向变形、底部球铰转角以及隔水管下部的弯矩。所以,控制好顶部张力和钻井船偏移对确保深海钻井顺利进行有十分重要的意义。     

深水钻井隔水管脱开模式下纵向动态行为研究

钻井隔水管在一些特殊情况下会与水下井口紧急脱开,其纵向固有频率很有可能落入波浪的能量窗口而发生纵向共振,造成隔水管损坏,甚至有可能对平台造成损伤。将隔水管视为均质等截面弹性细直杆,建立了隔水管纵向振动波动方程。把隔水管的纵向振动视为自由振动,根据边界条件,利用数值方法,求出了隔水管纵向自由振动的固有频率。考虑动态放大系数计算了隔水管的动态载荷。计算结果表明,隔水管的自身重量影响其纵向振动的固有频率和动态载荷,并根据此提出了避免隔水管与波浪发生共振,减少其动态载荷的方法。      

海洋无隔水管钻井模式下钻井载荷分析

对于深水钻探,钻井载荷的大小阻碍钻探深度的进一步提高,那么无隔水管钻井技术可能就是打开这扇门的钥匙.对比常规隔水管钻井载荷分析计算方法,对无隔水管钻井载荷进行了探讨,并且针对钻井平台配备无隔水管钻井技术,计算其大钩载荷与钻井可变载荷值.计算结果表明,钻井平台配备无隔水管钻井技术后,可变载荷明显减小,随着作业水深越深,无...     

弯曲载荷下隔水管特殊螺纹接头参数与应力关系研究

针对海洋环境中隔水管存在较大弯曲载荷的情况,采用有限元软件ANSYS对隔水管最易失效的特殊螺纹接头建立了三维接触有限元模型,得到了在弯曲载荷作用下螺纹接头的应力分布。结果表明:最大应力出现在接头本体拉伸侧的第1圈或最后1圈螺纹的根部;接头本体拉伸侧与压缩侧的螺纹根部应力分别与环向角近似成1/2个正弦波函数关系。在此基础上进一步分析了壁厚、螺高、螺距、螺纹圈数和锥度等参数对螺纹处最大等效应力的影响,为隔水管特殊螺纹接头的设计与优化提供了理论依据。     

深水环境下隔水管的横向变形与弯矩分析

鉴于很少有人对钻井隔水管横向变形和弯矩进行研究的现状,通过对深水隔水管海洋环境载荷分析,获得了波动载荷分布规律,并分析了张力比与船体偏移量对隔水管横向变形和弯矩的影响。建立隔水管模型时忽略波浪的动载效应,按准静态方法处理波浪载荷的作用。分析结果表明,随着顶部张力比增大,隔水管横向变形减小,且最大横向变形处于隔水管的中间部位;近海平面区隔水管弯矩受张力比的影响小,在深水区随着张力比增大,隔水管弯矩减小,变化幅度较大;随着钻井船偏移量增加,隔水管横向变形增大;近海平面区隔水管弯矩受钻井船偏移量影响较小,深水区隔水管弯矩随偏移量的增加而增大。     

受撞浅海隔水管复位分析

介绍了浅海隔水管的特点;通过分析不同土质对桩的摩阻力,分析了桩的横向和侧向承载能力;根据隔水管的实际情况,用ANSYS软件建立了隔水管的有限元分析模型,将隔水管单元和水泥单元统一选为PIPE16、土壤弹簧单元选为COMBIN39,给出了边界条件和载荷的施加方法;实例计算了胜利油田垦东47井隔水管受船体撞击产生16°倾斜后的情况,给出了使隔水管恢复原状所需的拉力,计算结果与实际情况完全吻合,为实际操作提供了理论依据.     

群桩作用下钻井隔水导管入泥深度计算方法研究

减小井距可节约工程费用,但会引起群桩效应而导致拒锤现象发生。通过室内模拟试验和渤海现场模拟试验,分析了群桩效应对隔水导管周围土体力学性质的影响,提出了群桩作用下钻井隔水导管入泥深度的计算方法,并研制出相应的计算软件。该计算方法已在我国海上10多个油(气)田进行了应用,取得了非常好的效果。群桩作用下钻井隔水导管入泥深度计算方法在提高海上作业速度、保证海上作业安全和降低油田勘探开发成本方面有着重要意义。