一种隔水管-导管顶张力优选方法

随着深水勘探向超深水发展,海洋的环境越发恶劣,隔水管-导管系统易发生屈曲和交变应力疲劳等稳定性问题。鉴于此,建立了考虑钻井液上返条件下的隔水管-井口-导管的整体有效轴向力方程,对系统轴向力进行精确计算;并将陆地钻井的中性点概念引入海洋钻井,保证隔水管-导管系统的中性点落在BOP上,然后综合考虑张力设备能力和立管强度等因素对顶张力进行优选。该方法分析了钻井液密度与返速对轴向力分布的影响,提升了系统有效轴向力的计算精度,能够优选出符合实际工况的顶张力值,保证了隔水管-导管系统的稳定。研究结果可为工程实际应用提供参考。

基于整体法的深水钻井隔水管-导管系统静态性能分析

提出了一种深水钻井隔水管-导管系统静态力学性能分析的新方法。将深水隔水管-导管视为整体,通过简化力学模型,建立了管柱系统整体的静态力学微分方程,分别确定各段管柱的有效轴向力和水平外载,研究了系统顶端和底端、泥线附近管柱端等薄弱部分的横向变形、弯矩和转角等静态力学性能。同时对一口深水井进行数值模拟分析,利用ABAQUS软件进行数值求解,得到系统整体的静力学分析结果,并将整体法与解耦法的结果相对比,可以看出解耦法的结果更加保守。同时进一步分析了顶张力、钻井平台横向偏移和海流流速、波浪高度以及导管尺寸对系统静态力学性能等因素的影响,研究发现各个因素对系统静态力学性能影响不一样,需要在海洋石油工程中进一步关注。