深水水下井口下沉时送入管柱纵向振动分析

摘要：

为评估水下井口下沉时送入管柱在瞬态动力和纵向振动下的安全性,基于动力学及振动力学,建立了深水送入管柱的物理模型,分析了水下井口下沉瞬间送入管柱的应力变化以及平台起伏垂荡对送入管柱纵向振动的响应.结合南海某区域的工程数据,利用有限元软件,对不同长度、不同下端悬挂质量的送入管柱进行了分析.分析结果表明:送入管柱的长度和下端悬挂质量是影响送入管柱固有频率的主要因素,送入管柱越长,下端提起的质量越大,相应的固有频率越小;半潜式平台垂荡的频率范围主要处于送入管柱第1阶频率附近,送入管柱存在共振的可能性;以平台垂荡振幅功率谱对送入管柱进行随机振动分析得到振动载荷50～200 kN,通常不会立刻造成送入管柱失效,但长期则会造成疲劳损伤,因此应尽可能在风平浪静的环境下作业;水下井口下沉时,送入管柱瞬态的动应力达到最大值,为静应力的1.4～1.5倍,对送入管柱的安全性影响显著,因此在设计阶段要选用满足瞬态动力的送入管柱,保证其在危险工况下不失效.所得结论能够为深水送入管柱设计、作业,以及水下井口下沉事故处理提供参考.

关键词：深水;送入管柱;水下井口下沉;平台升沉;平台垂荡;纵向振动

所属期刊栏目：49

分类号：TE951(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家科技部项目;中国海油科技项目

在线出版日期：2022-01-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：62-69