液缸式隔水管张紧系统建模及性能分析

液缸式隔水管张紧系统建模及性能分析

论文摘要

隔水管张紧系统是深海钻井及采油作业中的必要装置,主要为隔水管提供恒定张力以保证钻井工作的安全性。本研究以南海某钻井平台为基础,为确保实际工况安全,设计了一种新的隔水管张紧系统的结构模型,并基于此研究了影响隔水管张紧系统性能的主要因素。首先,给出了钻井平台液缸式隔水管张紧系统的结构及工作原理。其次,根据液缸式隔水管张紧系统的液气原理图以及考虑到实际气体状态、液压管线等因素建立了系统的数学模型。最后,基于AMESim环境建立了隔水管张紧系统的仿真模型以及气瓶充气、放气过程模型。研究结果表明,海浪高度越高,隔水管张紧系统压力波动越大,系统越不稳定;张紧系统中液压管线越长,直径越小,沿程压降越大,隔水管柱的位移波动越小;高压气瓶体积越大,隔水管张紧系统压力波动越小。此外,通过分析空压机对气瓶充放气过程,得到了气瓶充气、放气时间以及温度变化曲线。本研究的研究成果,为验证隔水管张紧系统的安全可靠性提供了依据,更为后续的隔水管张紧系统的抗反冲控制提供了理论基础。

论文目录

  • 引言
  • 1 液缸式隔水管张紧系统工作原理及问题阐述
  •   1.1 结构及工作原理
  •   1.2 主要问题阐述
  • 2 液缸式隔水管张紧系统的数学建模
  •   2.1 气体状态方程
  •   2.2 张紧装置管线压降
  •   2.3 张紧力和刚度的计算
  • 3 基于AMESim软件的液缸式张紧系统建模与仿真
  •   3.1 海浪影响
  •   3.2 液压管线影响
  •   3.3 高压气瓶体积影响
  •   3.4 气瓶充、放气过程分析
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 董学莲,杨芯萍,赵雄,张聪林,郑亮,费凌

    关键词: 隔水管张紧系统,液压管线,高压气瓶,压力波动

    来源: 液压与气动 2019年08期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

    专业: 石油天然气工业

    单位: 西华大学机械工程学院

    基金: 四川省教育厅项目(182494)

    分类号: TE95

    页码: 39-48

    总页数: 10

    文件大小: 3179K

    下载量: 76

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