海底泥漿舉升鉆井系統(tǒng)吸入模塊樣機(jī)研究與開發(fā).pdf

1、國(guó)外20世紀(jì)60年代研究的雙梯度鉆井(DGD)技術(shù),在理論上可以解決傳統(tǒng)海洋鉆井技術(shù)在深水中遇到的技術(shù)難題。但在諸多雙梯度實(shí)現(xiàn)方法和系統(tǒng)中,僅有挪威AGR公司研究的無(wú)隔水管泥漿回收(RMR)系統(tǒng)得到廣泛的工業(yè)應(yīng)用,獲得顯著的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。本文主要結(jié)合國(guó)家科技重大專項(xiàng)----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(shù)研究(2008ZX05026-001-12),開展海底泥漿舉升鉆井技術(shù)及海底泥漿吸入模塊樣機(jī)研究與開發(fā)等方面的研究。

2、主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 ⑴海底泥漿吸入模塊樣機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。結(jié)合我國(guó)深水鉆井作業(yè)環(huán)境特點(diǎn),根據(jù)海底泥漿舉升鉆井技術(shù)特點(diǎn),制定海底泥漿吸入模塊設(shè)計(jì)參數(shù)和技術(shù)要求,確定適用于我國(guó)深水鉆井的海底泥漿吸入模塊設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)樣機(jī)結(jié)構(gòu),繪制500m和1500m水深吸入模塊原理樣機(jī)技術(shù)圖紙。
　　 ⑵海底泥漿吸入模塊樣機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究。根據(jù)我國(guó)深水鉆井作業(yè)環(huán)境和海底泥漿舉升鉆井技術(shù)要求,解決海底泥漿吸入模塊關(guān)鍵技術(shù)難題,主要包括吸入模塊密

3、封膠芯方案設(shè)計(jì)、旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封及其冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)、旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封旋轉(zhuǎn)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(nèi)部旋轉(zhuǎn)總成鎖緊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),為實(shí)現(xiàn)海底泥漿吸入模塊的國(guó)產(chǎn)化設(shè)計(jì)與應(yīng)用提供技術(shù)支持。
　　 ⑶海底泥漿吸入模塊數(shù)字樣機(jī)開發(fā)與仿真研究。利用高級(jí)三維CAD/CAM工程軟件——Pro/E,開發(fā)泥漿吸入模塊數(shù)字樣機(jī),進(jìn)行樣機(jī)虛擬裝配,保證泥漿吸入模塊樣機(jī)的正常裝配。根據(jù)海底泥漿吸入模塊設(shè)計(jì)結(jié)果,利用ABAQUS有

4、限元軟件,開展吸入模塊樣機(jī)仿真研究,包括使用非線性有限元方法驗(yàn)證密封膠芯在無(wú)隔水管泥漿回收鉆井中的可行性,分析膠芯設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)膠芯密封性能及其壽命的影響,為膠芯優(yōu)化設(shè)計(jì)和延壽提供技術(shù)支撐;進(jìn)行海底泥漿吸入模塊主要零部件有限元分析,優(yōu)化樣機(jī)設(shè)計(jì)。為海底泥漿舉升鉆井技術(shù)及其關(guān)鍵設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化設(shè)計(jì)與應(yīng)用提供技術(shù)支撐。
　　 ⑷海底泥漿吸入模塊樣機(jī)加工與試驗(yàn)研究。根據(jù)海底泥漿吸入模塊設(shè)計(jì)結(jié)果,繪制吸入模塊樣機(jī)加工技術(shù)圖紙,加工吸入模塊原理樣