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水下应急封井装置深海测试稳定性分析

2022-08-03郭新军赵维青同武军

石油矿场机械 2022年4期

郭新军,赵维青,杜 威,张 崇,同武军,张 珂

(1.中海油能源发展股份有限公司 工程技术深水钻采技术公司,广东 深圳 518067;2.中海石油(中国)有限公司 湛江分公司 ,广东 湛江 524057;3. 中国石油大学( 北京) 安全与海洋工程学院,北京 102249)

水下应急封井装置是在井喷事故中与水下井口或下部防喷器组连接,用来临时封闭事故井眼或转喷分流侵入流体的一种重大海洋石油应急装备,具备关井、分流、压井、化学药剂注入和圈闭气体释放等功能[1-5]。我国在2019年成功试制出第1套3 000 m水深、105 MPa(15 000 psi)等级水下应急封井装置[6]。该装置在南海海域使用深水半潜式钻井平台进行组合、测试、转运,使用钻杆下放的稳定性是海试过程中必须要解决的关键问题。2016年,袁冲[7]建立了钻井立管安装法的采油树下放过程的力学分析模型,通过Orcaflex进行了在不同水深下钻井立管以及采油树安装的力学分析、动态分析、参数敏感性分析及正交试验分析。2017年,脱浩虎等[8]采用Orcaflex软件建立了1 500 m水深时采油树下放安装过程的数值模型,研究了海流、波浪等海况因素对钻杆的偏移和受力的影响。2018 年,王莹莹等[9]通过Orcaflex软件模拟水下管汇在1 500 m水深安装过程中钻杆的受力情况,得出钻杆顶端部分处于最危险位置。2019年,顾纯巍等[10]利用Orcaflex软件进行了3 000 m水深环境下使用工程船的绞车缆绳进行水下应急封井装置入水过程模拟仿真,研究了不同因素对绞车缆绳最大受力和装置运动响应的影响。截至目前,国外水下应急封井装置部署方案均采用工程船吊机下放方式,尚未有使用半潜式钻钻井平台部署案例[11-14]。……

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