钻井隔水管

摘要： 为了解决深水钻井隔水管裂纹、磨损、疲劳损伤等检测难题,基于磁记忆检测技术研制1种内检测器。其主要结构包括:数据采集腔,周向布置的60路GMR高灵敏度传感器,导向支撑轮,吊装牵拉钩等。该设备可以在不拆卸浮力块的情况下完成隔水管内壁的覆盖式扫查。结果表明:检测器具备较高的可靠性,操作简单、检测效率高;检测数据可以有效反映隔水管局部损伤、应力集中异常并对其实现精准定位,为判断隔水管早期损伤提供基础;实现深水钻井隔水管缺陷和疲劳状态的易检测、早预警,解决现场检测难题,具备良好的应用前景。

摘要： 在隔水管钻井作业中,利用有限个加速度传感器监测数据预测钻井隔水管疲劳寿命是钻井隔水管系统面临的一项技术挑战。介绍了一种基于传递函数法,监测位置A处加速度数据,评估目标位置B处钻井隔水管疲劳损伤及疲劳寿命的分析方法。利用南海某深水气井钻井隔水管336 h加速度的监测数据,进行隔水管的疲劳损伤评估,得到了疲劳寿命。提出的基于加速度监测数据的钻井隔水管疲劳损伤评估方法和监测实例计算可为深水钻井工程提供重要参考。

摘要： 隔水管系统是海上钻井作业时连接浮式平台与水下井口系统的关键装备,结构组成复杂,需要承担风浪流海洋环境、浮式平台偏移以及作业工况等复合条件作用下的复杂力学载荷。通过技术调研、设计分析以及现场作业实践,研究钻井隔水管系统基本配置及要求,分析隔水管钻井工程设计的关键技术,包括隔水管配长及管串排列设计、隔水管最小顶部张力计算和隔水管作业窗口分析,明确隔水管设计分析的基本原则,对深水钻井隔水管作业安全具有指导作用。

摘要： 当波浪、洋流流经钻井隔水管或生产立管时,管体和附近的流体会发生强烈的相互干涉作用,使其振动特征远比单管或者双管情况更为复杂。目前针对大雷诺数条件下,实尺寸钻井隔水管和生产立管群之间双自由度耦合干涉振动问题的研究还未见相关报道。为此,利用ANSYS-Fluent平台建立二维实尺寸钻井隔水管和生产立管群数值模型,采用SST k-ω模型和嵌套网格技术对流场域进行求解,并运用四阶Runge-Kutta法求解多管柱系统动力响应控制方程,通过自编流固耦合求解程序,实现流体与管柱之间相互耦合计算。研究结果表明:约化速度对钻井隔水管与生产立管群系统的干涉振动响应影响显著,在实际工程中,可以通过调节钻井隔水管或生产立管顶张力大小等方式改变其固有频率,或调节外形尺寸等方式改变约化速度,从而使管体脱离锁振状态,降低振动幅度;井槽间距的变化对柱群动态干涉响应的影响较小;立管群之间的干涉效应较双立管系统干涉效应有所差别,体现在中心位置的隔水管振动特性介于孤立状态和串列状态之间。所得结论可为海洋平台钻井隔水管与生产立管之间的干涉振动分析提供理论依据。

摘要： 涡激振动引起的应力和疲劳损伤是影响钻井隔水管作业安全的重要因素,设计阶段往往采用严苛的海洋环境参数,虽然可以保证系统安全,但是却会影响钻井时效.本文利用加速度监测装置对南海X-1井进行了隔水管的涡激振动监测,通过对监测数据的频谱分析,发现隔水管产生涡激振动的频谱具有明显的锁频特征,并且涡激振动并不存在于整个作业过程,因此在实际作业阶段隔水管参与涡激振动的模态最高阶次存在超过设计预期水平的可能性.本文提出根据实测数据预测和评估钻井隔水管涡激振动响应的方法,对保证隔水管系统作业安全具有重要意义.

摘要： 为了研究X80海洋钻井隔水管单根主管环缝焊接工艺,在对隔水管单根主管材料、使用工况、焊接方法分析的基础上,确定了X80隔水管的环缝焊接材料及焊接工艺,即选用Lincoln焊接材料,全自动TIG焊打底,单丝SAW焊填充、盖面,并通过拉伸、侧弯、冲击、疲劳和裂纹尖端张开位移等焊接工艺评定试验,验证了X80隔水管单根主管环缝焊接方法、焊材、工艺参数等焊接工艺的合理性.应用该焊接工艺,研发出法兰式、快捷式两类长度15.24 m(50 ft)的隔水管单根主管.

摘要： 深水钻井隔水管监测是海洋油气钻探开发的重要环节,是降低失效风险、预防事故发生、确保安全服役的重要手段.围绕中国深水钻井隔水管监测技术的发展,详细介绍了深水钻井隔水管监测技术目前已取得的进展及现场应用情况,对比分析了中国自主研制的深水钻井隔水管监测系统与国外2H海洋工程公司、康斯伯格公司监测系统关键性能指标,并探讨了中国隔水管完整性监测未来的发展方向,旨在促进形成拥有自主知识产权的海洋管线监测技术持续发展,以期为中国深水油气钻探开发的安全进行提供技术保障.

摘要： 疲劳是深水钻井隔水管系统最主要的失效模式之一,基于断裂力学建立随机载荷下的深水钻井隔水管疲劳裂纹评估模型,提出隔水管疲劳裂纹失效评估方法及流程,主要包括隔水管系统疲劳振动分析模型、隔水管疲劳裂纹扩展分析模型和疲劳裂纹失效分析模型,识别隔水管疲劳裂纹扩展特性,研究隔水管疲劳断裂失效动态过程,并确定隔水管临界裂纹尺寸、最大初始裂纹尺寸以及疲劳失效概率.结果 表明,随服役时间的增加,隔水管疲劳裂纹长度和深度逐渐增大,疲劳裂纹深度与服役时间基本呈线性关系,而疲劳裂纹长度超初增长缓慢,后期增长幅度较大;隔水管疲劳裂纹扩展过程中,疲劳裂纹处的载荷系数和应力强度因子系数逐渐向临界失效线靠近,隔水管裂纹深度的载荷系数和应力强度因子系数率先达到临界失效线.

摘要： 钻井隔水管系统是深水钻井的关键设备,对于深水钻井效率和费用控制有重要影响,对于一口深水井作业而言,起下隔水管作业时间和因海况引起的隔水管非钻井时间占到总建井时间的比例高达30％,因此如何考虑提高深水钻井隔水管的现场作业效率,保证钻井作业连续、高效具有重要意义.本文从多个方面系统地介绍了提高隔水管作业效率的方法,从设计的流程化和优化作业效率的角度,提出了隔水管浮力块配置设计标准化的建议,建立了现场顶张力优化调整模板,方便现场根据不同井段的钻井液密度,及时调整顶张力,并确定对应的作业窗口,根据作业窗口,提出如何控制钻井船位置,提高隔水管对海洋环境的适应性;基于系统弱点分析的方法,整体分析了隔水管-水下井口系统的薄弱点,针对性提出了系统弱点的强化措施,以提高整个隔水管-水下井口系统对恶劣环境的适应能力,案例分析表明,通过对系统弱点的强化,将隔水管-水下井口系统的弱点由井口系统转移到钻井隔水管系统,实现了对钻井装备-隔水管系统设备能力的最大化应用,提高了对钻井装备的有效利用率.

摘要： 本文建立了基于管土相互作用的钻井隔水管有限元计算模型,使用ABAQUS有限元软件对钻井隔水管进行了时域非线性动力分析,得出隔水管的应力情况和危险区域.

摘要： 海洋油气钻井作业时,钻井隔水管对平台的运动比较敏感,平台的运动与钻井工况联系紧密,它是钻井操作的制约因素之一.对顶端张紧式钻井隔水管,研究其顶端张力比与平台可运动范围包络线之间的关系。采用有限元软件ABAQUS计算了顶端张紧式钻井隔水管伸缩节的冲程,在满足操作强度的要求下,得出了平台的运动包络线范围,并总结出了顶端张力比与包络线之间的关系,为工程实践打下了基础.

摘要： 基于RNGk-ε湍流模型与动网格技术，针对钻井隔水管在海洋环境中的实际雷诺数范围，考虑辅助管线的作用对管柱涡激振动进行数值模拟，研究带辅助管线的深水钻井隔水管涡激振动响应特性，并与单个圆柱的响应结果进行对比。研究发现辅助管线使隔水管最大振幅对应的约化速度后移，减小了隔水管在流速较小的海况下发生涡激破坏的可能性，辅助管线与主管之间的相互作用使各管线升力系数出现多频响应，降低了主管的升力系数幅值，考虑海流方向的多变性，辅助管线对钻井隔水管涡激振动具有一定抑制作用，所得结论验证了深水钻井隔水管系统现场作业时上部裸单根配置应用的合理性。

摘要： 以1830m超深水井为研究对象，进行钻井隔水管系统详细配置，建立隔水管系统有限元分析模型，校核隔水管系统的静强度、动强度和不同悬挂模式的安全性，计算隔水管系统波致和涡激疲劳损伤．结果表明，隔水管系统最大应力发生在隔水管与伸缩节连接处，隔水管系统静态和动态强度满足要求，软悬挂相对于硬悬挂具有更大的可靠性，隔水管系统波致和涡激疲劳损伤较小，疲劳寿命安全余量较大．

摘要： 海洋钻井隔水管动态响应复杂，动力学特性分析是需要解决的关键问题。近似梁法是一种能够计算隔水管基本周期的简化计算方法，但算得的基本周期误差较大。为了精确计算钻井隔水管的基本周期，本文在近似梁方法中引入一修正系数，提出了修正近似梁法来计算隔水管基本周期。利用拟合方法得出修正系数的函数表达式。结果表明，采用修正近似梁法算得的隔水管基本周期比近似梁法精度好；隔水管越长，修正法的精确程度越高；隔水管张力比越大，修正法的精确程度越高。

摘要： 随着国内海洋深水油气田的开发，高钢级高强度钻井隔水管需求量逐渐增大，尤其在深水领域基本上全部依赖国外进口，急需进行国产化研究。通过大量调研与隔水管相关的国内外标准后，发现在现有的国内外标准中，没有明确针对钻井隔水管材料性能的标准。rn 本文着重于研究深水钻井隔水管材料性能标准的制订，并具体以20in以上规格的X80钢级隔水管为研究对象，分析现有国内外相关标准，并结合材料试验，制订了X80钢级隔水管材料性能指标，进一步推进隔水管国产化的进程。

摘要： 在过去相当长时期内,中国海域钻井隔水管的下入深度主要参考国际公司采用的经验值.这个值主要是根据经验得来的,没有一套成熟理论可供使用.在实际操作过程中,这种做法有一定的偶然性,国际上及我国的渤海和南海地区曾因钻井隔水管下入深度过小,造成承载力不足而导致井口失稳、下陷等复杂事故,经济损失非常大;但是钻井隔水管设计下入深度过大,则可能造成锤入困难,影响工程进度,(投资过高).钻井隔水管的主要作用是:隔离海水、形成钻井液循环通道；海上钻井井口的持力结构；后期保护油气生产通道。在满足工程和钻井需要情况下,减少隔水管下入深度,从而降低管材用量,减少打桩工期,缩减对大型浮吊资源的占用时间,能减少投资,为油气田提前投产做出贡献,因此,建立一套科学的隔水管下入深度设计和控制技术非常必要,并具有非常高的经济价值.

摘要： 夹式快速接头结构突破了传统的公接头和母接头采用螺栓连接的局限，通过360°对称分布的卡块连接隔水管单根，使接头达到最快的装配速度，提高了整个接头的承载能力。针对夹式隔水管快速接头，结合数字样机设计技术，研究接头及其单根的详细结构和功能特点，分析接头快速连接过程，开发夹式快速接头虚拟样机。

摘要： 基于计算流体动力学方法(CFD)，利用动网格技术对包裹有短减振器的隔水管柱进行涡激振动数值模拟，研究短减振器的涡激抑制效果与机理，并对减振器尾角结构进行优化分析。减振器使得来流趋于流线性，大幅削弱了交替泄放的漩涡强度，因而可有效降低管柱的响应振幅．合理设计的短减振器可降低管柱的响应频率和曳力系数，且响应频率和曳力系数随着减振器尾角的减小而减小．综合考虑减振器的减振性能与曳力性能，减振器尾角应小于60°．

摘要： 一种隔水管单元系统，其包括：隔水管单元部件，其具有通道，并包含用于发送第一超声信号来获得第一超声数据的第一超声模块以及用于发送第二超声信号来获得第二超声数据的第二超声模块，其中，所述第一超声信号的波束方向垂直于所述通道的轴线，所述第二超声信号的波束方向倾斜于所述通道的所述轴线；及处理模块，用于接收所述第一超声数据和所述第二超声数据，并获得第一信息和第二信息。还描述了一种钻井系统和用于钻井系统的方法。

摘要： 本公开提供了一种海上无隔水管钻井钻井液回流系统，该系统包括：钻井液体积控制单元、开放水域钻井钻杆、钻井液回流管线及安装于其上的钻井液回流泵、以及钻井液处理装置。钻井液体积控制单元直接安装于井口头上或安装于无隔水管防喷器上方，其顶部向海水敞开。钻杆自钻井平台延伸穿过体积控制单元，并经由体积控制单元内部进行钻井作业。钻井液回流管线与体积控制单元通过软管进行连接，钻井液回流泵沿着轴向顺序安装于回流管线中的一管段，用于将从体积控制单元流入回流管线的钻井液泵送回钻井平台，并经钻井液处理装置处理后进行循环使用。该系统不受钻井船大小和水深的限制，能有效回收钻井液，适用于全水深的钻井作业。

摘要： 一种隔水管单元系统，其包括：隔水管单元部件，其具有通道，并包含用于发送第一超声信号来获得第一超声数据的第一超声模块以及用于发送第二超声信号来获得第二超声数据的第二超声模块，其中，所述第一超声信号的波束方向垂直于所述通道的轴线，所述第二超声信号的波束方向倾斜于所述通道的所述轴线；及处理模块，用于接收所述第一超声数据和所述第二超声数据，并获得第一信息和第二信息。还描述了一种钻井系统和用于钻井系统的方法。

摘要： 本公开提供了一种海上无隔水管钻井钻井液回流系统，该系统包括：钻井液体积控制单元、开放水域钻井钻杆、钻井液回流管线及安装于其上的钻井液回流泵、以及钻井液处理装置。钻井液体积控制单元直接安装于井口头上或安装于无隔水管防喷器上方，其顶部向海水敞开。钻杆自钻井平台延伸穿过体积控制单元，并经由体积控制单元内部进行钻井作业。钻井液回流管线与体积控制单元通过软管进行连接，钻井液回流泵沿着轴向顺序安装于回流管线中的一管段，用于将从体积控制单元流入回流管线的钻井液泵送回钻井平台，并经钻井液处理装置处理后进行循环使用。该系统不受钻井船大小和水深的限制，能有效回收钻井液，适用于全水深的钻井作业。

摘要： 本实用新型涉及船舶机械修理技术领域，具体涉及用于海洋钻井平台隔水管张力器液缸拆装装置，包括滑轨、液缸托架组件、活塞杆托架组件和杆头托架组件，滑轨包括两条平行设置的轨道；液缸托架组件架设在轨道上并支撑液缸筒体；活塞杆托架组件包括活塞杆支撑架和活塞杆小车，活塞杆小车滑动连接于轨道，活塞杆支撑架一端固定在活塞杆小车上，另一端与活塞杆可拆卸连接；杆头托架组件包括杆头支撑架和杆头小车，杆头小车滑动连接于轨道，杆头支撑架一端固定在杆头小车上，另一端与杆头可拆卸连接。用活塞杆小车、杆头小车和滑轨取代车间行车安装活塞杆，有效避免活塞杆移动时的晃动，便于将活塞杆的轴线调整至与液缸筒体一致，利于提高装配的质量。

摘要： 本发明公开了一种海洋钻井隔水管的连接装置、装配方法及隔水管结构，属于海洋石油钻井装置技术领域；该装置包括至少2个设置于隔水管的法兰盘连接处的连接块，所述连接块组合装配在隔水管的法兰盘连接处外侧，所述连接块的内侧还设置有用于装配法兰盘的装配槽，所述连接块通过装配槽装配于法兰盘上后通过螺栓固定装配在法兰盘上；本发明有效的解决了传统隔水管连接处接触面不贴合、损坏，最终导致隔水管发生泄漏事故的问题，通过连接块分体式的设计以及装配槽的设计有效的促使法兰盘连接处法兰面的贴合，提供更好的轴向限位效果。

摘要： 本发明公开了一种海洋深水钻井隔水管法兰用钢，包括以下组分，各组分的基准单位为Wt％：C为0.13-0.21，Mn为1.65-1.95，Mo为0.25-0.35，Nb为0.03-0.09，V为0.02-0.08，Ti≤0.015，Ni为0.5-0.9，Cu为0.07-0.2，Cr≤0.15，Si≤0.22，S≤0.01，P≤0.02，余量为Fe。本发明还公开了海洋深水钻井隔水管法兰的制造方法，实施步骤是：按照前述的组分含量配料，再进行电弧炉冶炼，得到钢液；将钢液在真空下采用电弧加热钢液和吹氩气搅拌钢液脱气；钢锭浇注，采用吹起式滑动水口吹入惰性气体，均匀成分和温度，净化钢水；对得到的钢锭锻造，锻后经退火处理；机加工车光；进行模锻，最后得到隔水管法兰成品。本发明的钢材及隔水管法兰制备方法，通过最佳的成分配比和热处理工艺设置，各项力学性能满足API关于海洋隔水管法兰用钢的要求。

摘要： 本发明公开了一种海洋钻井隔水管的连接装置、装配方法及隔水管结构，属于海洋石油钻井装置技术领域；该装置包括至少2个设置于隔水管的法兰盘连接处的连接块，所述连接块组合装配在隔水管的法兰盘连接处外侧，所述连接块的内侧还设置有用于装配法兰盘的装配槽，所述连接块通过装配槽装配于法兰盘上后通过螺栓固定装配在法兰盘上；本发明有效的解决了传统隔水管连接处接触面不贴合、损坏，最终导致隔水管发生泄漏事故的问题，通过连接块分体式的设计以及装配槽的设计有效的促使法兰盘连接处法兰面的贴合，提供更好的轴向限位效果。

摘要： 本发明公开了一种海洋深水钻井隔水管法兰用钢，包括以下组分，各组分的基准单位为Wt％：C为0.13-0.21，Mn为1.65-1.95，Mo为0.25-0.35，Nb为0.03-0.09，V为0.02-0.08，Ti≤0.015，Ni为0.5-0.9，Cu为0.07-0.2，Cr≤0.15，Si≤0.22，S≤0.01，P≤0.02，余量为Fe。本发明还公开了海洋深水钻井隔水管法兰的制造方法，实施步骤是：按照前述的组分含量配料，再进行电弧炉冶炼，得到钢液；将钢液在真空下采用电弧加热钢液和吹氩气搅拌钢液脱气；钢锭浇注，采用吹起式滑动水口吹入惰性气体，均匀成分和温度，净化钢水；对得到的钢锭锻造，锻后经退火处理；机加工车光；进行模锻，最后得到隔水管法兰成品。本发明的钢材及隔水管法兰制备方法，通过最佳的成分配比和热处理工艺设置，各项力学性能满足API关于海洋隔水管法兰用钢的要求。

摘要： 本发明公开了一种改善型钻井隔水管组合件，包括管道本体，所述管道本体上设有限位槽，所述限位槽本体内设有保护装置，所述保护装置为环形结构，保护装置外侧设有若干层卸力板，所述卸力板垂直设置在保护装置外侧，卸力板从外到内厚度逐渐变厚，卸力板上设有纵向的贯穿孔，若干层卸力板外侧圆周设有竖直的加强筋，本发明在隔水管外侧增加保护装置，能够减少海流对隔水管的冲刷，保护隔水管，结构简单实用，装卸方便。