张紧器-高压隔水管耦合系统横向振动特性研究

为了准确分析张紧器-高压隔水管耦合动力学特性,考虑平台漂移以及张紧器、海水阻尼等影响,基于动力学基本原理建立深水钻井工况下张紧器-高压隔水管横向振动力学仿真模型,并在MATLAB中利用有限差分法进行离散求解,分析了管内高压流体、张紧器耦合作用、海流流速、平台漂移量、张紧器张力比等因素对高压隔水管和常规隔水管横向振动的影响。仿真结果表明:在管内高压流体、张紧器耦合作用的影响下,高压隔水管的横向振动位移减小、应力增大;随着海流流速的增大,隔水管的横向振动位移增大,位于海面附近的隔水管的横向振动应力增大,隔水管底部的横向振动应力基本不受海流流速的影响;随着平台漂移量的增大,隔水管的横向振动位移增大,且越靠近海面变化越明显,但横向振动应力基本保持不变;随着张紧器张力比的增大,隔水管横向振动位移减小、应力增大,且对于常规隔水管,易产生应力集中。研究结果可为深水钻井工况下张紧器-高压隔水管的耦合振动特性分析提供理论依据。

基于正交回归的支架优化设计研究

基于正交回归试验和UG参数化建模技术,采用ANSYS数值分析替代常规物理试验的方法,构建了以Vonmisses等效应力和支架重量为目标的单目标优化模型,利用加权和法建立多目标优化的评价函数,采用改进的遗传算法得出支架较优的设计参数组合。该方法同样适用于其它产品的优化设计,帮助企业短时间、低成本获得合格的产品。

9000m海洋钻机移动装置的研制

目前的钻台移动装置无法满足深井和超深井钻机模块的移运要求。为此,对重载滚动式钻台移动装置结构和配套技术进行研究,制定了有轨滚动式移动装置总体方案,即在平台上布置专用轨道,由液压传动系统控制分布在钻台四脚的4组移动棘爪总成推动钻台在轨道上移动,采用重载滚轮小车推动棘爪总成在轨道上滚动式移动,同时确定了主要技术参数,研究了装置的步进机构、液压控制技术及滑板的加工制造等关键技术。厂内模拟试验时,该滚动式移动装置模块移动速度约550 mm/min,同步控制精度1.9%,单个支腿移动质量330 t;平台试验时,9 000 m海洋钻机模块移运过程简单,平稳可靠,同步控制精度约2.4%,移动速度约540 mm/min。

4000m钻机大转矩倒扣转盘驱动装置研制

现有4000 m钻机的驱动转盘驱动装置转矩小,转盘倒转速度调节范围小,不能满足钻井现场倒扣、进扣等作业需求。结合国内油田的需要,通过对相关技术的研究,提出了新的液压驱动大扭转倒扣转盘驱动装置,介绍了该装置的研制和试验情况。厂内试验和现场应用证明了该装置能够解决油田大转矩倒扣难题,且与油田现有转盘驱动装置保持通用性。

水下卧式采油树研制及浅水试验

水下采油树是海洋油气开发的关键装备,该设备制造技术长期以来被国外垄断。为了加快我国海洋油气的开发步伐,降低开发成本,依托863计划课题和中石油重点研发项目,我国突破了水下高压密封、水下远程控制、复杂形面零件加工及检测等多项关键技术,成功研制了拥有自主知识产权的水下卧式采油树。厂内试验表明,其各项指标均已达到设计要求,18米浅水试验进一步验证了水下卧式采油树的安装回收功能、ROV操作性能和水下远程控制功能均满足设计要求,试验获得的基础数据及技术经验作为宝贵的科研成果,对下一步工程海试具有重要的指导意义。