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题名波流载荷作用下的下入安装立管横向动态特性
被引量：2
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作者
孙巧雷
刘语维
夏乐
冯定
王鹏
张红
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机构
长江大学机械工程学院
湖北省油气钻完井工程工具研究中心
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出处
《石油机械》
北大核心
2023年第6期50-56,65,共8页
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基金
湖北省自然科学基金项目“动边界作用下的深水管中管接触碰撞特性研究”(2021CFB180)
湖北省高价值知识产权培育工程(专利类)项目“海洋油气钻完井关键工具研制及应用研究”(20210101)
+1 种基金
油气藏地质及开发工程国家重点实验室(西南石油大学)“深水测试气井地面流程气液固三相流动与安全保障研究”(PLN2022-16)
湖北省高等学校省级教学研究项目“海洋强国战略背景下的《海洋油气钻采设备概论》课程教学研究与实践”(2021276)。
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文摘
为了研究海洋立管在下入水下设备安装过程的横向动态位移及其下部弯矩变化规律,建立了海洋下入立管的横向动态承载方程、波流载荷计算方程。结合网格离散、边界条件及计算求解稳定性的分析,应用Matlab求解了波浪速度、管柱壁厚和水深变化下的立管横向变形、最大位移和位置,以及位移及弯矩动态波动过程。研究结果表明:距离立管底部50 m内的横向位移、弯矩随时间周期性波动逐步增大,立管最大横向位移与波浪速度近乎呈正比,且弯矩波动幅度及最大弯矩均随海流速度的增大而增大;随着壁厚的增大,立管抗弯强度的增大使得立管的最大位移减小、底部的弯矩幅度减小;在相同张紧力系数下,随着水深的增大,最大横向位移增大、底部的弯矩波动周期减小、弯矩波动变化值减小,最大位移位置自水深“1/3”向海面靠近。研究结果可为海洋立管下入安装设备时的安全作业控制提供基础,并为下入设备分析的上部边界提供条件。
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关键词
海洋下入立管
水下设备安装
波流力
动态特性
横向位移
弯矩
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Keywords
marine riser
underwater installation
wave-current force
dynamic characteristics
lateral displacement
bending moment
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分类号
TE375
[石油与天然气工程—油气田开发工程]
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