海底泥漿舉升鉆井系統(tǒng)吸入模塊樣機研究與開發(fā).pdf

1、國外20世紀60年代研究的雙梯度鉆井(DGD)技術,在理論上可以解決傳統(tǒng)海洋鉆井技術在深水中遇到的技術難題。但在諸多雙梯度實現(xiàn)方法和系統(tǒng)中,僅有挪威AGR公司研究的無隔水管泥漿回收(RMR)系統(tǒng)得到廣泛的工業(yè)應用,獲得顯著的經濟和環(huán)境效益。本文主要結合國家科技重大專項----大型油氣田及煤層氣開發(fā)子課題海底泥漿舉升鉆井技術研究(2008ZX05026-001-12),開展海底泥漿舉升鉆井技術及海底泥漿吸入模塊樣機研究與開發(fā)等方面的研究。

2、主要研究內容如下：
　　 ⑴海底泥漿吸入模塊樣機結構設計。結合我國深水鉆井作業(yè)環(huán)境特點,根據(jù)海底泥漿舉升鉆井技術特點,制定海底泥漿吸入模塊設計參數(shù)和技術要求,確定適用于我國深水鉆井的海底泥漿吸入模塊設計方案,設計樣機結構,繪制500m和1500m水深吸入模塊原理樣機技術圖紙。
　　 ⑵海底泥漿吸入模塊樣機關鍵技術研究。根據(jù)我國深水鉆井作業(yè)環(huán)境和海底泥漿舉升鉆井技術要求,解決海底泥漿吸入模塊關鍵技術難題,主要包括吸入模塊密

3、封膠芯方案設計、旋轉動密封及其冷卻系統(tǒng)設計、旋轉動密封旋轉軸耦合面處理工藝研究、吸入模塊鉆井液壓力及液位控制系統(tǒng)研究、泄流裝置和內部旋轉總成鎖緊結構設計,為實現(xiàn)海底泥漿吸入模塊的國產化設計與應用提供技術支持。
　　 ⑶海底泥漿吸入模塊數(shù)字樣機開發(fā)與仿真研究。利用高級三維CAD/CAM工程軟件——Pro/E,開發(fā)泥漿吸入模塊數(shù)字樣機,進行樣機虛擬裝配,保證泥漿吸入模塊樣機的正常裝配。根據(jù)海底泥漿吸入模塊設計結果,利用ABAQUS有

4、限元軟件,開展吸入模塊樣機仿真研究,包括使用非線性有限元方法驗證密封膠芯在無隔水管泥漿回收鉆井中的可行性,分析膠芯設計參數(shù)對膠芯密封性能及其壽命的影響,為膠芯優(yōu)化設計和延壽提供技術支撐;進行海底泥漿吸入模塊主要零部件有限元分析,優(yōu)化樣機設計。為海底泥漿舉升鉆井技術及其關鍵設備的國產化設計與應用提供技術支撐。
　　 ⑷海底泥漿吸入模塊樣機加工與試驗研究。根據(jù)海底泥漿吸入模塊設計結果,繪制吸入模塊樣機加工技術圖紙,加工吸入模塊原理樣