海上隔水导管接头类型及特性分析.pdfVIP

Q： Science and Technology lnnovationHerald 创 新 技 术 海上隔水导管接头类型及特性分析① 张洪波’周波 王志 (1．中海石油海油发展管道公司 天津 300452；2．中国石油大学 (北京) 北京 102249) 摘 要：随着我国海洋石油的高速发展 ，油气勘探开发不可避免地遇到海域扩大，水深加深，海况条件 日趋复杂的严峻现实。隔水导管作为海上 钻井不可或缺的石油装备，新的施工条件对隔水导管性能和设计提出了更高的要求。该文从隔水导管的工艺方式切入，结合海洋环境，系统而深 入地分析了膈水导管的设计原则和使用方法。并在现有设计原则和使用方法的基础上，提出具备实用性和创新意义的钻井隔水导管选型思路， 为钴井隔水导管的施工安全和选型经济性提 出技术参考。 关键词：钻井 隔水导管 导管接头 设计 中图分类号：TE21 文献标识码：A 文章编号：1674--098X(2013)03(a)--0038--02 隔水导管在海洋石油勘探开发过程 中起着至关重要的作用，对 和高效的安装方式 。从结构上讲，螺纹接头 的最大外径小，对打桩 于隔水导管的研究关注本体入泥深度确定、强度及稳定性方面比较 作业有利 ，能充分满足海上生产需要，同时外径小节约原材料，降 多，该文针对于隔水导管接头的类型及特性做综合性的分析，从隔 低了生产成本。从机械性能上讲，其抗疲劳性能好，能够抵 抗恶劣 水导管使用情况及接头特性等方面，并综合设计原则和使用方法， 的海况环境。从结构上讲，螺纹接头属 多线螺纹连接，导程大，连 提出对现场作业具有参考性的选型思路。 接快速、可靠，生产效率高。从施工环境上讲 ，其安装不受气候影 响，使 用吊卡即可安装，不 占用工程船 舶，操作简便，能够缩短钻井 1钻井隔水导管使用情况 周期 ，节约成本。 隔水导管所承受的载荷极为复杂 ，其中包括 自重、井 口设备 23卡簧接头 载荷、环境载荷等。目前隔水导管外径规格一般定为9l4mTTI、 卡簧连接方式在渤海海域的应用较为广泛。卡簧接头方式主 762mli1、610mm及508mm，壁厚一般为38．1mm、25．4mm 要有内收式卡簧结构和外卡簧式结构两种。内收式卡簧结构是在 及15．9 mm。对于 出现冰期 的海域 ，如冰载对 隔水导管 的安全 外接头 的卡簧槽内装有卡簧，依靠卡簧 的外张弹力，约束 内接头， 造成严重威胁的渤海油田，一般导管尺寸和壁厚都相对较大，基 使其悬挂在外接头内。外卡簧式是将卡簧安装在 内接头的卡簧槽 本上都是762X25．4 mm以上规格 ；在南海等海域 ，导管规格为 内，其 具有与内收式卡簧结构相反的工作原理 。由于内收式卡簧结 610×25．4mli1的居多，其规格选取与环境条件直接相关 。… 构在安装、拆卸方面更具优势，现在较 多的卡簧接头采用内收式卡 簧结构。卡簧接头能够快速准确的进行 隔水导管连接工作，作业简 2 钻井隔水导管接头类型和特性 单，节省时间。相比于螺纹接头，卡簧接头的抗疲劳性较差，但其抗 隔水导管接头是隔水导管的关键组成，其强度直接关系到隔水 剪切能力较强，在低温环境依然可以保持较好性能，故更多地应用 导管抵抗海波、海流作用的效果 ，其连接效率直接关系到钻井的生 于渤海海域 。 产成本 ，因而 隔水导管的接头类型和特性不容忽视 。在 目前的海上 钻井中，焊接方式接头、螺纹接头和卡簧接头是主要的隔水导管接 3钻井隔水导管设计原则 头方式。 在隔水导管的设计之初，要结合工程概况和地质资料，按导管 2．1焊接方式 结构设