海洋钻井隔水管浮力块配置方法.docx

石油PETROLEUM钻探

石油PETROLEUM

钻探DRILLING

技术

TECHNIQUES

Vol.39No.6Nov.,2011

钻井完井?doi:10.3969/j.issn.1001-0890.2011.06.009

海洋钻井隔水管浮力块配置方法

王耀锋，王定亚，任克忍，陈才虎，肖锐

(宝鸡石油机械有限责任公司，陕西宝鸡721002)

摘要：浮力块是钻井隔水管系统的重要部件，能改善钻井隔水管的性能。但是如何配置浮力块，对隔水管张力器的张力、钻井隔水管在海洋深水条件下的应用等都有很大影响。目前国内外对于钻井隔水管浮力块配置方法的研究较少，因此，进一步研究其配置方法很有必要。首先，介绍了目前国内外海洋钻井隔水管浮力块配置的基本经验；然后，以我国南海某海域500m水深为例，采用ABAQUS有限元软件，讨论了海洋钻井隔水管浮力块的配置方法，拟定了5种浮力块配置方案，并对其进行了详细的计算分析。结果表明：拟定的方案2和方案3为较优方案；与波浪力相比，海流力对隔水管动力学响应特性的影响更大；浮力块安装位置不同，对隔水管横向变形、等效应力、弯矩和底部柔性接头转角等力学响应的影响很大。建议：在适当位置配置厚壁隔水管以降低其局部等效应力；浮力块的安装位置应避开海流流速最大位置；研制钻井隔水管分析系统软件，实现多个有限元软件的联合调用，以提高分析效率和准确性。

关键词：海上钻井隔水管浮力块配置方法

中图分类号：TE951文献标识码：A文章编号：1001-0890(2011)06-0035-04

BuoyancyModulesConfigurationMethodofMarineDrillingRiser

WangYaofeng,WangDingya,RenKeren,ChenCaihu,XiaoRui

(BaojiOilfieldMachineryCo.Limited,Baoji,Shaanxi,721002,China)

Abstract:Buoyancyblock,animportantcomponentofthedrillingrisersystem,canimproveriserper-formances.Configurationofbuoyancyblockimpactsrisertensionandtheapplicationofdeepwaterdrillingriser.NotmanyresearcheswereconductedinthisareainChina.Thispaperintroducedbuoyancymodulesconfigurationmethodbasedoncurrentexperiences.Taking500meterswaterdeepinSouthChinaasanex-ample,buoyancymodulesconfigurationisstudiedusingABAQUSsoftware.Itdemonstratedthat:scenario2and3aregoodamongthe5scenariosproposed.Currentforceplaysamoresignificantroleonriserme-chanicalresponsecharacteristicscomparedwithwaveforce.Installationlocationshouldbeawayfromlargeoceancurrentflowregion.Installationlocationofbuoyancymodulesimposesgreatinfluenceonriserme-chanicalresponsesuchaslateraldisplacement,equivalentstress,bendingmomentandlowerflexjoint.Basedonnumericalsimulationresults,recommendationsonbu