本文關(guān)鍵詞： 深水鉆井 測(cè)試管柱 隔水管 渦激振動(dòng) 疲勞分析 接觸分析　出處：《中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》2017年01期 　論文類(lèi)型：期刊論文

【摘要】：在深水鉆完井測(cè)試作業(yè)過(guò)程中,由于海流作用隔水管易發(fā)生渦激振動(dòng)引起疲勞損傷,由隔水管渦激振動(dòng)引起測(cè)試管柱疲勞損傷問(wèn)題不容忽略。針對(duì)深水高壓氣井測(cè)試作業(yè)特點(diǎn),考慮測(cè)試管柱和隔水管之間相互作用,建立測(cè)試管柱-隔水管耦合渦激振動(dòng)模型,提出測(cè)試管柱-隔水管渦激疲勞分析方法。結(jié)合南海某深水高壓氣井,研究測(cè)試管柱-隔水管耦合系統(tǒng)渦激振動(dòng)機(jī)理、疲勞損傷規(guī)律及影響因素。研究結(jié)果表明:測(cè)試管柱-隔水管耦合系統(tǒng)高流速下更易于發(fā)生多模態(tài)渦激振動(dòng),疲勞損傷沿水深方向呈現(xiàn)波動(dòng)變化,頂部和下?lián)闲越宇^附近疲勞損傷最為嚴(yán)重,其中測(cè)試管柱疲勞損傷約為0.2~0.25倍隔水管疲勞損傷,適當(dāng)增大隔水管頂張力和測(cè)試管柱提升力可有效改善測(cè)試管柱-隔水管耦合系統(tǒng)渦激疲勞性能。
[Abstract]:In the course of deep water drilling and completion testing, the vortex-induced vibration of the riser is easy to cause fatigue damage due to the current action. The fatigue damage of test string caused by vortex-induced vibration of riser should not be ignored. According to the characteristics of test operation in deep water and high pressure gas wells, the interaction between test string and riser is considered. A coupled vortex-induced vibration model for testing tube-riser was established, and a method for analysis of vortex-induced fatigue of tube-riser was proposed, which was combined with a deep-water and high-pressure gas well in the South China Sea. The mechanism of vortex-induced vibration, fatigue damage law and influencing factors of tube-riser coupling system are studied. The results show that multi-mode vortex-induced vibration is more likely to occur at high velocity in the coupled pipe-riser system. Fatigue damage fluctuates along the direction of water depth, and the fatigue damage is the most serious near the top and lower flexible joints, and the fatigue damage of the test string is about 0.2 ~ 0.25 times the fatigue damage of the riser. Properly increasing the top tension of the riser and measuring the lifting force of the string can effectively improve the vortex-induced fatigue performance of the coupled system of the test string and the riser.
【作者單位】： 中國(guó)石油大學(xué)海洋油氣裝備與安全技術(shù)研究中心;中海石油有限公司湛江分公司;
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(2015CB251200) 山東省自然科學(xué)基金聯(lián)合專(zhuān)項(xiàng)(ZR2014EL018,ZR2016EL08) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)(15CX06058A)
【分類(lèi)號(hào)】：TE951
【正文快照】： 隨著中國(guó)陸地和淺海油氣資源勘探開(kāi)發(fā)進(jìn)程逐漸衰減,油氣勘探逐漸走向深海。深水油氣測(cè)試對(duì)于及時(shí)發(fā)現(xiàn)和準(zhǔn)確評(píng)價(jià)海洋油氣資源具有重要意義[1-2]。深水測(cè)試管柱作為海洋深水勘探開(kāi)發(fā)的主 要工具,主要包括測(cè)試油管柱、井下工具及各種閥門(mén)等[2]。測(cè)試過(guò)程中由于測(cè)試工藝、管柱結(jié)

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉娟;黃維平;;鋼懸鏈?zhǔn)搅⒐軠u激振動(dòng)流固耦合非線性分析方法研究[J];振動(dòng)與沖擊;2014年03期

2 暢元江;楊煥麗;劉秀全;劉康;;深水鉆井隔水管-井口系統(tǒng)渦激疲勞詳細(xì)分析[J];石油學(xué)報(bào);2014年01期

3 劉秀全;陳國(guó)明;暢元江;鞠少棟;許亮斌;;深水鉆井隔水管時(shí)域隨機(jī)波激疲勞分析[J];中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年02期

4 董世民;張萬(wàn)勝;王強(qiáng);柴國(guó)鴻;蘇艷玲;;直井地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵采油桿管偏磨機(jī)理[J];石油學(xué)報(bào);2012年02期

5 樊洪海;王宇;張麗萍;楊行;楊向同;魏峰;;高壓氣井完井管柱的流固耦合振動(dòng)模型及其應(yīng)用[J];石油學(xué)報(bào);2011年03期

6 謝鑫;付建紅;張智;何玉發(fā);;深水測(cè)試管柱動(dòng)力學(xué)分析[J];天然氣工業(yè);2011年01期

7 孟慶華;劉清友;龐東曉;;氣體鉆井中接觸非線性問(wèn)題的數(shù)值算法研究[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào);2010年01期

8 龐東曉;劉清友;孟慶華;王國(guó)榮;;三維彎曲井眼鉆柱接觸非線性問(wèn)題求解方法[J];石油學(xué)報(bào);2009年01期

9 孫友義;陳國(guó)明;暢元江;;深水鋁合金隔水管渦激振動(dòng)疲勞特性[J];中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年01期

10 郭海燕,傅強(qiáng),婁敏;海洋輸液立管渦激振動(dòng)響應(yīng)及其疲勞壽命研究[J];工程力學(xué);2005年04期

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1 張曉濤;深水完井測(cè)試管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D];中國(guó)石油大學(xué);2010年

【共引文獻(xiàn)】

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2 竇益華;于凱強(qiáng);楊向同;曹銀萍;;輸流彎管流固耦合振動(dòng)有限元分析[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程;2017年02期

3 熊躍武;;直井地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵采油桿管偏磨機(jī)理[J];中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量;2017年02期

4 袁時(shí)雨;張志全;高龍;王天浩;;鉆井液中鉆柱振動(dòng)分析[J];能源與環(huán)保;2017年01期

5 喻言;;油氣勘探技術(shù)的發(fā)展與革新[J];技術(shù)與市場(chǎng);2016年11期

6 李玉坤;尤澤廣;陳曉紅;吳中林;;RMG530減壓閥隨機(jī)振動(dòng)疲勞分析[J];中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2016年05期

7 吳木旺;楊紅君;梁豪;郭書(shū)生;陳沛;;南海北部超深水氣田探井測(cè)試作業(yè)實(shí)踐與認(rèn)識(shí)[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2016年29期

8 吳波;程小明;田超;杜新光;林強(qiáng);;深海采礦系統(tǒng)水動(dòng)力技術(shù)研究綜述[J];中國(guó)造船;2016年03期

9 楊紅君;吳木旺;楊計(jì)海;梁豪;姜洪豐;;超深水氣井測(cè)試作業(yè)運(yùn)作模式與關(guān)鍵技術(shù)——以我國(guó)南海首口超深水井LSE1井為例[J];中國(guó)海上油氣;2016年05期

10 張永強(qiáng);李輝;王珂;劉杰;尹志福;朱世東;;油井管桿偏磨失效分析[J];表面技術(shù);2016年08期

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3 姚春東;董世民;吳長(zhǎng)杰;張萬(wàn)勝;謝巍;;定向井桿管接觸狀態(tài)的有限元仿真模型[J];石油機(jī)械;2010年11期

4 毛國(guó)棟;趙英軒;戴西行;;深水立管渦激振動(dòng)非線性響應(yīng)及疲勞分析[J];中國(guó)水運(yùn)(下半月);2010年05期

5 曾志軍;胡衛(wèi)東;劉竟成;向超;何將宏;;高溫高壓深井天然氣測(cè)試管柱力學(xué)分析[J];天然氣工業(yè);2010年02期

6 黃旭東;張海;王雪松;;海洋立管渦激振動(dòng)的研究現(xiàn)狀、熱點(diǎn)與展望[J];海洋學(xué)研究;2009年04期

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

8 暢元江;陳國(guó)明;許亮斌;劉健;;超深水鉆井隔水管設(shè)計(jì)影響因素[J];石油勘探與開(kāi)發(fā);2009年04期

9 彭朋;陳國(guó)明;暢元江;;深水環(huán)境下腐蝕隔水管渦激疲勞可靠性評(píng)價(jià)[J];中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年03期

10 孫友義;陳國(guó)明;暢元江;許亮斌;;基于渦激抑制的隔水管浮力塊分布方案優(yōu)化[J];中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年03期

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3 孫友義;陳國(guó)明;暢元江;許亮斌;;基于渦激抑制的隔水管浮力塊分布方案優(yōu)化[J];中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年03期

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5 韓春杰;陳明明;閆鐵;;深水環(huán)境下隔水管的橫向自由振動(dòng)分析[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào);2012年03期

6 李中;楊進(jìn);曹式敬;黃熠;郭永賓;謝仁軍;;深海水域鉆井隔水管力學(xué)特性分析[J];石油鉆采工藝;2007年01期

7 暢元江;陳國(guó)明;許亮斌;殷志明;王宏安;;深水頂部張緊鉆井隔水管非線性靜力分析[J];中國(guó)海上油氣;2007年03期

8 王海峽;趙廣慧;;波流極值載荷作用下隔水管的非線性分析[J];石油礦場(chǎng)機(jī)械;2008年11期

9 王海峽;趙廣慧;余長(zhǎng)柏;章靖;李維國(guó);;充液鉆井隔水管的非線性動(dòng)力特性分析[J];石油礦場(chǎng)機(jī)械;2010年05期

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2 鄧欣;鞠少棟;陳國(guó)明;暢元江;;1830m超深水鉆井隔水管系統(tǒng)分析[A];2010年度海洋工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

3 弓大為;;海洋隔水管的受力分析[A];2003年度海洋工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2003年

4 朱海龍;孫寶江;高永海;;大直徑隔水管攜巖工藝及計(jì)算[A];2008年度海洋工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

5 吳豪;段夢(mèng)蘭;林文惠;;鉆井隔水管時(shí)域非線性有限元分析[A];北京力學(xué)會(huì)第19屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

6 李妍;馬萬(wàn)俊;高德利;;鉆井隔水管基本周期簡(jiǎn)化計(jì)算方法[A];第19屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第Ⅲ冊(cè)）[C];2010年

7 陳才虎;王耀鋒;楊紅剛;;深水鉆井隔水管快速連接技術(shù)研究[A];2011年石油裝備學(xué)術(shù)研討會(huì)論文專(zhuān)輯[C];2011年

8 彭朋;陳國(guó)明;;深水鉆井隔水管磨損評(píng)估及保護(hù)措施分析[A];2008年度海洋工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

9 暢元江;陳國(guó)明;鞠少棟;;國(guó)外深水鉆井隔水管系統(tǒng)產(chǎn)品技術(shù)現(xiàn)狀與進(jìn)展[A];2008年石油裝備學(xué)術(shù)年會(huì)暨慶祝中國(guó)石油大學(xué)建校55周年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

10 暢元江;陳國(guó)明;王榮耀;鞠少棟;;深水鉆井隔水管系統(tǒng)鉆前設(shè)計(jì)軟件開(kāi)發(fā)與驗(yàn)證[A];紀(jì)念徐秉漢院士船舶與海洋結(jié)構(gòu)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

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1 亢峻星;什么樣的隔水管能適應(yīng)深水作業(yè)[N];中國(guó)船舶報(bào);2009年

2 記者 甘豐錄;寶石公司深水鉆井隔水管樣機(jī)試制成功[N];中國(guó)船舶報(bào);2011年

3 記者 梁茵邋通訊員 王穎;寶石機(jī)械公司著手開(kāi)發(fā)深水鉆井隔水管[N];中國(guó)石油報(bào);2008年

4 通訊員 江艷;我國(guó)首臺(tái)海洋鉆井隔水管裝置亮相國(guó)際展[N];中國(guó)石油報(bào);2010年

5 記者 甘豐錄;國(guó)內(nèi)首根深水鉆井隔水管接頭通過(guò)拉伸試驗(yàn)[N];中國(guó)船舶報(bào);2011年

6 記者 陳青　通訊員 康瑩;國(guó)產(chǎn)首根高強(qiáng)度海洋鉆井隔水管試制成功[N];中國(guó)石油報(bào);2011年

7 田惠;中國(guó)海油再度牽手阿科克瓦那[N];中國(guó)石化報(bào);2007年

8 王哲;寶石公司海洋鉆井隔水管裝置試制完成[N];中國(guó)船舶報(bào);2010年

9 記者 錢(qián)蘭;曙光大力開(kāi)拓國(guó)內(nèi)市場(chǎng)[N];泰州日?qǐng)?bào);2008年

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3 彭朋;深水鉆井隔水管壽命管理技術(shù)研究[D];中國(guó)石油大學(xué);2009年

4 孫友義;深水鉆井隔水管強(qiáng)度評(píng)價(jià)方法及應(yīng)用研究[D];中國(guó)石油大學(xué);2009年

5 王鵬;深水鉆井隔水管系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)及力學(xué)耦合行為[D];東北石油大學(xué);2014年

6 林海花;隔水管渦激動(dòng)力響應(yīng)及疲勞損傷可靠性分析[D];大連理工大學(xué);2008年

7 暢元江;深水鉆井隔水管設(shè)計(jì)方法及其應(yīng)用研究[D];中國(guó)石油大學(xué);2008年

8 鞠少棟;深水鉆井隔水管及井口作業(yè)分析與決策研究[D];中國(guó)石油大學(xué)（華東）;2012年

9 周俊昌;海洋深水鉆井隔水管系統(tǒng)分析[D];西南石油學(xué)院;2001年

10 谷斐;隔水管渦激振動(dòng)抑制裝置的流動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)研究[D];上海交通大學(xué);2012年

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1 孟凡召;隔水管動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析[D];中國(guó)石油大學(xué);2010年

2 湯燕;深水隔水管法蘭系統(tǒng)的安全性能研究[D];華南理工大學(xué);2015年

3 齊娟娟;懸掛狀態(tài)下鉆井隔水管的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)及渦激振動(dòng)研究[D];上海交通大學(xué);2015年

4 張磊;深水鉆井隔水管反沖控制技術(shù)研究[D];中國(guó)石油大學(xué)(華東);2014年

5 董薇;淺海隔水管張緊力計(jì)算及張緊器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D];中國(guó)石油大學(xué)(華東);2014年

6 張寧;隔水管橫向振動(dòng)特性與浮力塊配置優(yōu)化[D];燕山大學(xué);2016年

7 湯建冬;深水鉆井隔水管與防噴器組風(fēng)險(xiǎn)分析[D];浙江大學(xué);2016年

8 劉珊珊;深水鉆井隔水管耦合力學(xué)分析與數(shù)值模擬[D];東北石油大學(xué);2016年

9 萬(wàn)長(zhǎng)成;深水鉆井隔水管力學(xué)特性與渦激振動(dòng)研究[D];西南石油大學(xué);2016年

10 范鵬飛;海洋深水鉆井隔水管系統(tǒng)力學(xué)特征及施工參數(shù)優(yōu)化研究[D];西南石油大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：1450788