發(fā)布時間：2018-11-18 19:41

【摘要】：鉆井隔水管系統(tǒng)是深海油氣勘探開發(fā)的關(guān)鍵海工裝備,由于構(gòu)件細(xì)長、中間缺少有效支撐,所以也是極易失效破壞的構(gòu)件之一。因此對鉆井隔水管進(jìn)行動力響應(yīng)及累積疲勞損傷研究顯的尤為重要。本論文以FDPSO鉆井隔水管為研究對象,重點研究了鉆井隔水管在波浪海流聯(lián)合作用下的動力響應(yīng)和疲勞性能,主要內(nèi)容包括：1)按照API規(guī)范對鉆井隔水管長度進(jìn)行設(shè)計、浮力塊配置、頂張緊力確定等；2)使用Orcaflex軟件對隔水管在波浪和海流聯(lián)合作用下的動力特性進(jìn)行計算分析；3)采用確定性不規(guī)則波法,使用Orcaflex軟件對波浪導(dǎo)致的鉆井隔水管疲勞損傷進(jìn)行計算分析；4)對鉆井隔水管在海流作用下的渦激振動進(jìn)行計算分析；5)使用shear7軟件對渦激振動導(dǎo)致的鉆井隔水管疲勞損傷進(jìn)行分析；6)采用Miner準(zhǔn)則對鉆井隔水管累積疲勞損傷進(jìn)行計算研究。結(jié)果表明：2000 m水深鉆井隔水管在波浪和海流的聯(lián)合作用下,其底部撓性接頭轉(zhuǎn)角、隔水管等效應(yīng)力等滿足規(guī)范校核要求。通過進(jìn)行波致疲勞損傷、渦激振動致疲勞損傷和累積疲勞損傷分析研究,發(fā)現(xiàn)渦激振動致疲勞損傷占據(jù)隔水管總損傷主導(dǎo)地位,直接控制整個鉆井隔水管系統(tǒng)的疲勞損傷。
[Abstract]:Drilling riser system is the key marine equipment for deep-sea oil and gas exploration and development. Because of the slender components and the lack of effective support in the middle, drilling riser system is one of the components that are vulnerable to failure. Therefore, it is very important to study the dynamic response and cumulative fatigue damage of drilling riser. This paper focuses on the dynamic response and fatigue performance of FDPSO drilling riser under the combined action of wave and current. The main contents are as follows: 1) the length of drilling riser is designed according to API code. Buoyancy block configuration, top tensioning force determination, etc. 2) using Orcaflex software to calculate and analyze the dynamic characteristics of the riser under the combined action of wave and current, 3) using the deterministic irregular wave method and using the Orcaflex software to calculate and analyze the fatigue damage of the drilling riser caused by the wave; 4) calculating and analyzing the vortex-induced vibration of drilling riser under the action of ocean current, 5) using shear7 software to analyze the fatigue damage of drilling riser caused by vortex-induced vibration; 6) the cumulative fatigue damage of drilling riser is calculated by Miner criterion. The results show that under the combined action of wave and current, the angle of the bottom flexible joint and equivalent stress of the riser can meet the requirements of code checking. Through the analysis of wave induced fatigue damage, vortex-induced fatigue damage and cumulative fatigue damage, it is found that vortex-induced vibration fatigue damage dominates the total damage of the riser and directly controls the fatigue damage of the whole drilling riser system.
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U674.381

【參考文獻(xiàn)】

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1 牛愛軍;畢宗岳;牛輝;關(guān)尚虎;黃曉輝;;國外深水鉆井隔水管發(fā)展現(xiàn)狀及主管性能分析[J];焊管;2015年09期

2 段憲文;朱宏武;胡飚;鄺斌全;姜漢一;;基于ABAQUS的隔水導(dǎo)管橫向變形與彎矩分析[J];石油礦場機(jī)械;2015年04期

3 楊進(jìn);孟煒;姚夢彪;高德利;周波;許云錦;;深水鉆井隔水管頂張力計算方法[J];石油勘探與開發(fā);2015年01期

4 董永強(qiáng);宋儒鑫;孫麗萍;;深水鋼懸鏈立管疲勞壽命評估分析[J];海洋工程;2014年02期

5 陳國明;劉秀全;暢元江;許亮斌;;深水鉆井隔水管與井口技術(shù)研究進(jìn)展[J];中國石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年05期

6 劉秀全;陳國明;暢元江;劉康;楊煥麗;;基于頻域法的深水鉆井隔水管波激疲勞分析[J];振動與沖擊;2013年11期

7 董磊磊;張崎;黃一;;深水立管波致疲勞分析的確定性方法[J];中國造船;2011年04期

8 鞠少棟;暢元江;陳國明;許亮斌;殷志明;;超深水鉆井作業(yè)隔水管頂張力確定方法[J];海洋工程;2011年01期

9 趙建亭;薛穎;潘云;程峰;;浮式鉆井裝置隔水管張緊系統(tǒng)研究[J];上海造船;2010年04期

10 暢元江;陳國明;劉健;;深水鉆井隔水管的波致長期疲勞[J];機(jī)械強(qiáng)度;2009年05期

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1 王一飛;深海立管渦激振動疲勞損傷預(yù)報方法研究[D];上海交通大學(xué);2008年

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1 居艮國;波浪荷載作用下深水墩鋼管樁施工平臺動力性能研究[D];同濟(jì)大學(xué);2007年

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本文編號：2341000