隔水套管对中装置设计.pdf

I辐水套臀对中装胃设计 捅 要 隔水套管在海洋石油开采工程中有着广泛的应用，其主要功能是隔离海水以便形成 钻井液的循环通道，同时作为井口的持力结构。近年来，海洋石油开采工程中的较深水 项目不断增多，浅海作业方法对海况条件要求严格，如果仍然采用该方法容易引起海上 施工船的待机。因此为了提高作业效率，降低施工对海况条件的苛刻要求，设计开发了 隔水套管对中装置。对中装置可以完成两段隔水套管的夹持、对中及锁紧，进而在对接 端部进行焊接操作，实现隔水套管的分段连接。隔水套管对中装置能有效抵御因风、海 流、海浪或地层因素所造成的冲击载荷，使隔水套管的安装拆卸和对中调节操作更方便、 快捷，极大提高钻井平台的工作效率。 隔水套管对中装置由机械结构、液压系统及控制系统组成。整机的研制采用了数字 化的设计方法进行了装置3D结构的设计建模。隔水套管对中装置的机械结构主要包括 支架、左门、右门、导向板、加紧垫块等零部件。支架结构由4个半圆弧形的箱型梁、 3根立管、2个半弧形板及筋板焊接而成，该结构可以保证足够的刚度及强度，进而实 口508mm)，在支架弧形板内设计了加紧块安装基座，加紧块可更换。隔水套管对中装置 ’ 高5620mm，最大截面直径2400mm。 进行了结构强度的分析校核，建立了极限载荷条件下隔水套管对中装置的非线性接 触有限元分析模型。考虑结构的对称性，取整体模型的四分之一建立有限元模型，得到 结构的应力应变场等信息，分析结果表明隔水套管对中装置结构强度满足设计要求。 完成了液压系统及控制系统的设计。液压系统采用8个液压缸作为执行元件，完成 隔水套管对中装置的加紧和释放功能，2对控制阀完成隔水套管对中装置的开合和锁紧， 液压系统操作方式有手动和半自动2种模式。控制系统采用PLCCPM2A实现电磁阀的 顺序控制。 关键词：隔水套管：隔水套管对中装置；结构设计；有限元分析 隔水套瞥对中装霄设计 ABSTRACT The in is usedoffshoreoil andotheroffshoreactivities． casingpipewidely exploration main Its functionistoinsulateseawaterSOastoformcirculationchannelfor fluid．At drilling same the servesasthe structureofwellheads．Withthe of time，it bearing development in offshoreoil numberofthe carriedout wateris enterprise，the projects deeper higIlly a efficient to the onthevessel high installingcasingpipes increasing；consequentlyapproach frame tolowerthe forthe in wateris needed．Inorder equippeddeeper urgently