超深水钻井隔水管-井口系统涡激振动疲劳分析

摘要：

超深水钻井作业经常发生隔水管涡激疲劳问题,而由隔水管涡激振动(VIV)引起的井口系统疲劳可能更为严重.根据超深水隔水管-井口系统VIV疲劳分析算法与计算流程,建立隔水管-井口系统整体有限元模型,通过模态分析提取各阶模态下所有节点的振型、斜率和曲率,应用SHEAR7程序进行详细疲劳分析,识别系统关键疲劳部位,评估系统的VIV疲劳寿命,并研究顶张力、防喷器(BOP)、导管结构尺寸及井口出泥高度对井口系统VIV疲劳特性的影响规律.针对南海某超深水井的隔水管-井口系统进行实例分析,结果表明,超深水隔水管-井口系统容易发生多阶模态振动,系统最大疲劳损伤位于导管上,系统疲劳寿命满足作业要求,适当提高顶张力、采用小型化的BOP、增大导管抗弯刚度以及降低井口出泥高度均可有效改善井口系统的VIV疲劳性能.

关键词：超深水、钻井隔水管、井口、导管、涡激振动、疲劳分析、有限元分析

所属期刊栏目：32

分类号：TE52(海上油气田勘探与开发)

资助基金：国家科技重大专项2008ZX05026-001-07;国家自然科学基金项目50904078;中国石油大学优秀博士学位论文培育资助项目Z10-08

在线出版日期：2012-03-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1050-1054