浮力块对深水钻井隔水管安装过程性能影响.pdf

石 油 机 械 2015年 第43卷 第7期 CHINA PETR0LEUM MACHINERY 海洋石油装备 浮力块对深水钻井隔水管安装过程性能的影响 王宴滨 高德利 房 军 (中国石油大学 (北京)石油工程教育部重点实验室) 摘要：建立了带浮力块深水钻井隔水管安装过程力学分析模型，采用ABAQUS有限元软件对 带浮力块的深水钻井隔水管在安装过程中的静态力学性能进行分析，研究了浮力块配置方案、浮 力系数、浮力块长度和浮力块外径对隔水管横 向变形及应力的影响。研究结果表 明，深水钻井隔 水管安装过程中危险截面始终位于隔水管与浮式钻井设备连接处；浮力块与隔水管裸单根宜采取 交错布置的方案；隔水管安装过程中产生的横向变形与危险截面处的应力均随浮力系数、浮力块 长度与浮力块外径的增大而增大；超过一定水深后隔水管Mises等效应力随水深增加呈线性减小。 关键词：浮力块；深水钻井；隔水管；安装过程；纵横弯曲；水平变形；危险截面；Mises应力 中图分类号：TE951 文献标识码：A doi：10．16082／j．cnki．issn．1001—4578．2015．07．010 InfluenceofBuoyancyM odulesonM echanicalProperty ofDeepwaterDrillingRiserInstallation W angYanbin GaoDeli FangJun (MOEKeyLaboratoryofPetroleumEngineeringinChinaUniversityofPetroleum (Belting)) Abstract：A modelhasbeen builtformechanicalanalysisonverticalandhorizontalbendingdeformation of deepwaterdrillingriserequippedwithabuoyancymoduleintheinstallationandABAQUSfiniteelementsoftware hasbeenusedtoanalyzestaticmechanicalpropertyofdeepwaterdrillingriserequippedwithabuoyancymodulein theinstallation，inordertostudyinfluencesofbuoyancymodule configuration，buoyancy coefficient，buoyancy modulelengthandbuoyancymoduleOD onlateraldeformation and stressofthedrillingriser．Studyresultsshow that，dangeroussectionisalwaysattheconnectionbetweentheriserandthefloatingdrillingequipmentduringin— stallationofthedeepwaterdrillingriser；thebuoyancymoduleandsinglebarerisershouldadoptstaggeredlayout； lateraldefomr ationoftheriserduringinstallationandstressonthedangeroussectionincreasewithbuoyancycoeffi— cient，buoyancymodulelengthandbuoyancymoduleOD；Misesequivalentstressoftheriserdecreaseslinearly withwaterdepthincreasingafterexceedingacertainwaterdepth． Keywords：buoyancymodule；deepwaterdrilling；riser；installation process；verticalandhorizontalben- ding；horizon