采油樹在深海油氣開發(fā)中起著至關(guān)重要的作用。為了準(zhǔn)確了解鉆柱-采油樹縱向下放安裝過程的動力學(xué)特性,基于鉆柱-采油樹實(shí)際安裝工況和動力學(xué)基本原理,考慮平臺升沉運(yùn)動,建立鉆柱-采油樹縱向振動力學(xué)仿真模型。在MATLAB中采用有限差分法對該模型進(jìn)行離散求解。分析升沉補(bǔ)償模式、PID控制器比例系數(shù)、補(bǔ)償缸體積、水深、鉆柱壁厚和采油樹質(zhì)量等因素對鉆柱-采油樹縱向振動性能的影響。仿真結(jié)果表明:主動式升沉補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償效果優(yōu)于被動式升沉補(bǔ)償裝置;主動式升沉補(bǔ)償裝置中PID控制器的比例參數(shù)kp增大時,升沉補(bǔ)償效果增強(qiáng),但kp增大到一定值時會引起鉆柱-采油樹系統(tǒng)不穩(wěn)定;鉆柱-采油樹的縱向振動位移隨著補(bǔ)償缸體積、鉆柱壁厚的增大而減小;所受應(yīng)力隨著補(bǔ)償缸體積、鉆柱壁厚的增大而減小,隨著采油樹質(zhì)量的增大而增大;在不同水深條件下,鉆柱-采油樹頂部的縱向振動位移和應(yīng)力基本相同。研究結(jié)果可以為采油樹穩(wěn)定地下放安裝提供參考。 

【文章來源】：工程設(shè)計學(xué)報. 2020,27(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【文章目錄】：
1 水下采油樹安裝工況分析
2 基于升沉補(bǔ)償?shù)你@柱-采油樹縱向振動動力學(xué)模型的建立
    2.1 鉆柱-采油樹縱向振動動力學(xué)分析
    2.2 升沉補(bǔ)償裝置力學(xué)分析
        2.2.1 補(bǔ)償缸等效剛度k1的求取
        2.2.2 鋼絲繩等效剛度k2的求取
    2.3 鉆柱-采油樹縱向振動動力學(xué)模型的邊界條件
3 基于有限差分法的鉆柱-采油樹縱向振動動力學(xué)模型求解
    3.1 有限差分法的基本思路
    3.2 方程組差分的格式
    3.3 模型求解
4 實(shí)例仿真與結(jié)果分析
    4.1 升沉補(bǔ)償模式的影響
    4.2 PID控制器比例系數(shù)的影響
    4.3 補(bǔ)償缸體積的影響
    4.4 水深的影響
    4.5 鉆柱壁厚的影響
    4.6 采油樹質(zhì)量的影響
5 結(jié)論


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]鉆柱升沉補(bǔ)償系統(tǒng)設(shè)計與動力響應(yīng)分析[D]. 劉彥武.中國石油大學(xué) 2010



本文編號：3196949