浮式平台运动对深水钻井隔水管安装过程横向动力特性的影响分析

摘要

深水钻井隔水管安装过程中的力学特性对安全高效安装作业具有重要影响。考虑顶部浮式平台漂移运动的影响,建立隔水管安装过程横向动力特性分析模型和控制方程,利用有限差分法对控制方程进行数值求解,讨论顶部浮式平台的静偏移、漫漂幅值和漫漂周期等对隔水管安装过程横向动力特性的影响。结果表明:深水钻井隔水管安装过程中,横向位移最大值出现在隔水管底部,弯矩与应力的最大值出现在隔水管顶部靠近海面的位置;在一个平台漫漂周期内,隔水管底部横向位移的最大值与顶部弯矩的最大值出现在同一时刻,顶部应力的最大值出现时刻滞后于顶部弯矩的最大值出现时刻;平台静偏移主要影响隔水管安装过程中的横向位移,二者呈正相关关系;平台漫漂幅值是影响隔水管安装过程横向动力特性的主要因素,随平台漫漂幅值的增大,隔水管横向位移、弯矩和应力增大;平台漫漂周期对弯矩影响较小,对横向位移和应力无明显影响。该结果对深水钻井隔水管安装过程具有工程指导意义。