张紧器-高压隔水管耦合系统横向振动特性研究

摘要

为了准确分析张紧器-高压隔水管耦合动力学特性,考虑平台漂移以及张紧器、海水阻尼等影响,基于动力学基本原理建立深水钻井工况下张紧器-高压隔水管横向振动力学仿真模型,并在MATLAB中利用有限差分法进行离散求解,分析了管内高压流体、张紧器耦合作用、海流流速、平台漂移量、张紧器张力比等因素对高压隔水管和常规隔水管横向振动的影响.仿真结果表明:在管内高压流体、张紧器耦合作用的影响下,高压隔水管的横向振动位移减小、应力增大;随着海流流速的增大,隔水管的横向振动位移增大,位于海面附近的隔水管的横向振动应力增大,隔水管底部的横向振动应力基本不受海流流速的影响;随着平台漂移量的增大,隔水管的横向振动位移增大,且越靠近海面变化越明显,但横向振动应力基本保持不变;随着张紧器张力比的增大,隔水管横向振动位移减小、应力增大,且对于常规隔水管,易产生应力集中.研究结果可为深水钻井工况下张紧器-高压隔水管的耦合振动特性分析提供理论依据.