基于升沉补偿的钻柱-采油树纵向下放安装研究

摘要：

采油树在深海油气开发中起着至关重要的作用.为了准确了解钻柱-采油树纵向下放安装过程的动力学特性,基于钻柱-采油树实际安装工况和动力学基本原理,考虑平台升沉运动,建立钻柱-采油树纵向振动力学仿真模型.在MATLAB中采用有限差分法对该模型进行离散求解.分析升沉补偿模式、PID控制器比例系数、补偿缸体积、水深、钻柱壁厚和采油树质量等因素对钻柱-采油树纵向振动性能的影响.仿真结果表明:主动式升沉补偿装置的补偿效果优于被动式升沉补偿装置;主动式升沉补偿装置中PID控制器的比例参数kp增大时,升沉补偿效果增强,但kp增大到一定值时会引起钻柱-采油树系统不稳定;钻柱-采油树的纵向振动位移随着补偿缸体积、钻柱壁厚的增大而减小;所受应力随着补偿缸体积、钻柱壁厚的增大而减小,随着采油树质量的增大而增大;在不同水深条件下,钻柱-采油树顶部的纵向振动位移和应力基本相同.研究结果可以为采油树稳定地下放安装提供参考.

关键词：钻柱、纵向振动、升沉补偿、仿真模型、有限差分

所属期刊栏目：27

分类号：TH131

资助基金：国家自然科学基金资助项目;国家重点研发计划资助项目;工业和信息化部"第七代超深水钻井平台船创新专项"资金资助项目工信部联装〔2016〕24号

在线出版日期：2020-09-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：478-486