林秀娟，肖文生，王鸿雁

(中国石油大学机电工程学院，山东青岛 266555)

深水采油树下放过程钻柱力学分析

林秀娟，肖文生，王鸿雁

(中国石油大学机电工程学院，山东青岛 266555)

根据海洋环境载荷和材料力学理论，考虑钻柱参数、海洋环境载荷、钻井船漂移量、作业水深及采油树重力等特征，建立深水采油树下放过程钻柱力学分析模型。通过对模型进行数值求解，对不同影响因素下沿钻柱的横向位移、漂移角、弯矩和剪力进行分析。结果表明:波浪载荷对钻柱上部的弯矩影响很大而对钻柱横向位移影响很小，对采油树深水下放忽略波浪力不会产生较大的误差;钻井船的漂移量对钻柱横向位移有一定的影响而对钻柱偏移角、弯矩和剪力几乎没有影响;海水阻力系数、海面海流速度及作业水深对深水采油树下放过程钻柱强度均有较大的影响。

深水采油树;钻柱;海洋环境载荷;强度;分析模型

深水采油树下放安装过程比较复杂，易受到海流、波浪等各种恶劣环境因素的影响。下放过程中需要远程控制采油树的旋转及深水采油树下放的精度。如果下放过程中钻柱强度不够或者钻柱横向位移偏大，会影响采油树下放安全及与井口的对准安装。目前国内外对于深水采油树的研究大多局限于施工方案、下放技术以及一般设计的探讨［1-5］。Robert Voss等［1］完整地探讨了深水采油树的下放工艺，并记录了深水采油树下放过程中的主要技术问题，但并没有进行理论分析并找出产生问题的根源。……