李建超,房 军,高德利

(中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京102249) *

深水实验缸旋转支撑机构设计及安全性分析

李建超,房 军,高德利

(中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京102249)*

深水管柱力学实验系统是为研究深水管柱力学行为而研制的特殊装置,其中的旋转支撑机构是深水管柱力学实验缸的旋转定位装置,对整个实验系统的安全运行和实验的顺利进行都有重要作用。介绍了旋转支撑机构的设计,使用有限元对旋转支撑机构进行了应力和变形分析,结果表明,旋转支撑机构结构安全可靠,完全可以满足实验设备的支撑和旋转需要。

深水;实验;旋转支撑;有限元;安全性

目前,海上油气资源的开发正逐步从浅海地区转向深海地区,深水钻井面临的特殊海况条件和困难对钻井技术提出了更高的要求,需要具有更高技术含量的钻井装备与钻井技术[1-2]。日益增加的水深对深水管柱,尤其是隔水管柱也提出了更高的要求,因而,对深水管柱的研究就显得越来越重要,由此提出研究3 000 m深水钻采管柱力学行为的特殊实验设备,即,深水管柱力学与控制模拟实验系统,该实验系统的核心设备为高压实验缸,以此模拟深水压力。由于海洋海流力和波浪力的作用,深水管柱会受到横向载荷的作用,从而产生一定的偏移,深水管柱在从海面到海底的各个深度具有不同的倾斜角度,所以要模拟深水环境某一深度处的一段管柱的力学行为,就必须考虑能够模拟管柱处于任一角度的水下力学实验。……