復(fù)合缸式鉆井升沉補(bǔ)償系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、深海石油開發(fā)大多采用半潛式平臺(tái)、鉆井船等浮式鉆井裝置進(jìn)行鉆井作業(yè)。由于海浪的作用，鉆井平臺(tái)會(huì)產(chǎn)生升沉運(yùn)動(dòng)。而平臺(tái)的升沉?xí)?dòng)鉆柱一起運(yùn)動(dòng)，從而引起井底鉆壓的不穩(wěn)定，降低鉆頭的使用壽命，甚至被迫停工，增加了鉆井成本。因此，需要采用升沉補(bǔ)償系統(tǒng)對(duì)鉆柱升沉運(yùn)動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。
　　 為研究大鉤位移量與鉆壓變化量間的關(guān)系，本文建立了鉆柱系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，應(yīng)用級(jí)數(shù)法求解了鉆柱系統(tǒng)的振動(dòng)微分方程，得到了大鉤位移量與鉆壓變化間的關(guān)系。通過(guò)Matla

2、b編程進(jìn)行數(shù)值計(jì)算得到，在鉆柱長(zhǎng)度為10000m時(shí)，大鉤位移允許的最大值為83.8mm。
　　 在對(duì)現(xiàn)有升沉補(bǔ)償系統(tǒng)分析和研究的基礎(chǔ)上，本文提出了基于復(fù)合缸的鉆井升沉補(bǔ)償系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)計(jì)算了系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)和液壓系統(tǒng)參數(shù)，建立了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上建立了系統(tǒng)的Simulink仿真模型并進(jìn)行了仿真研究。仿真結(jié)果表明，升沉補(bǔ)償系統(tǒng)的工作氣瓶體積可取為12m3，系統(tǒng)的補(bǔ)償效果較好，可滿足鉆井過(guò)程中各種工藝的要求，并且能耗較