深水井口系统切割回收工具设计研究

我国已经进入深水勘探阶段,由于受到钻探区域海况的影响,用传统的切割回收方法回收海底井口系统变得非常困难。鉴于此,分析了现有井口系统切割工具的结构及工作原理,采用提拉式水力驱动切割,设计了深水井口系统切割回收工具。分析了作业过程中不同状态下对工具的受力,对关键零部件进行了有限元分析,结果表明卡爪、定位基座及解锁卡壳体均满足强度要求,整体结构设计安全。并针对C13-8-42割刀进行了切割参数优选。研究结果可为螺杆钻具选择及作业过程的顺利实施提供参考。

水下井口头密封总成系列化设计与分析

我国的密封总成仅局限于浅海和低压密封,不能实现不同海水深度和不同压力的钻井需求。鉴于此,通过对系列化设计方法和金属密封机理的研究,对影响密封总成密封性能和压力等级的关键因素进行了分析,确定了密封总成系列化设计原则和评价标准,得到密封总成的系列化设计方法,验证了103.4 MPa井口头系统密封总成作为系列化设计的基型能够达到预定的密封效果并能安全回收,完成了34.5、68.9和137.9MPa 3个压力等级密封总成的结构参数设计,形成了密封总成的系列化。利用ANSYS Workbench对基型密封总成的密封性能做了详细的力学分析。提出的密封总成设计方法可以为整套井口头系统的系列化设计提供理论依据和指导。

海洋钻井平台15000m主动补偿绞车技术分析

为研究主动补偿绞车的性能特点,利用波浪理论和振动理论分析半潜式钻井平台随波浪的垂荡运动特性,将分析结果与其他方式的分析结果进行对比,得出目标平台合理的升沉运动规律,以此作为升沉补偿绞车的输入参数。根据该钻井包总体设计参数以及绞车上力的主要传递路线,分析其系统特性和运动特性,得出主动补偿绞车的功率配置与系统响应特性关系。研究结果表明:主动式补偿绞车具有良好的补偿性能,但也存在装机功率大和能耗高等问题。所得结论可为后续绞车总体设计、结构设计或相关内容的研究提供参考。

海洋钻井平台猫道机的典型结构及分析

猫道机的主要功能是井场管具的自动运移,经历了从人工操作到自动化的演变过程,目前国内外钻采公司制造的自动猫道的主要类型有举升式猫道、机械臂管子处理系统和平移式猫道三种。举升式猫道运行平稳可靠,安全性好,占地面积小,但是结构较复杂。机械臂管子处理系统处理管子的速度快,工作效率高,缺点是,控制系统的稳定要求高,制造与维护成本昂贵等。平移式猫道是目前应用范围最广的猫道机,结构简单并且易拆卸和安装,易维护,并且可将钻台设备运送到钻台内。目前平移式猫道主要有两种结构,并且对这两种结构的猫道机进行了对比分析。