深水水合物井海床完井裝置是針對采用無隔水管鉆井技術開采深水天然氣水合物的井口進行完井作業(yè)的關鍵設備。該系統(tǒng)可實現(xiàn)完井套管的存儲運輸、上卸絲扣、下放井口等動作,建立井內完井套管通道,還可以輔助進行泥漿及水泥漿循環(huán)固井作業(yè)。本文依托中國南海天然氣水合物礦藏開采工況條件,設計深水水合物井海床完井裝置。其主要研究內容如下:首先,從深水水合物井完井作業(yè)嚴苛的工況條件出發(fā),確定了對作業(yè)裝置功能、性能方面的要求,制定了裝置的整體設計方案并建立了三維模型圖,詳細設計了裝置用于完井套管下放安裝作業(yè)的部分。其次,通過對深水海床完井作業(yè)裝置的動作過程及受力情況分析計算,進行液壓部件的選型并建立了液壓驅動系統(tǒng)。通過液壓仿真軟件對液壓驅動系統(tǒng)進行建模分析,并將仿真結果與計算結果相對比,保證所設計的液壓系統(tǒng)可靠運行,滿足實際工程作業(yè)需求。最后,運用有限元分析軟件對作業(yè)裝置關鍵受力部位進行了極限載荷工況下的強度校核分析,并依據模擬結果提出其結構優(yōu)化設計建議。在裝置滿足可靠工作的前提下以輕量化、便捷化為主要優(yōu)化目標。針對深水水合物井海床完井裝置的設計方法及性能研究為我國深水海床完井作業(yè)設備的研發(fā)提供借鑒和思路。 

【文章來源】：中國石油大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：83 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

我國南海天然氣水合物礦藏Fig.1.1NaturalgashydratedepositsintheSouthChinaSea

圖 1.2 天然氣水合物穩(wěn)定相圖Fig. 1.2 Stable phase diagram of gas hydrate氣水合物礦藏的海域范圍內，天然氣水合物礦藏廣泛存在。根勘探數據可知，在海洋中天然氣水合物礦藏主洋海底以下 0~1500m 的松散沉積巖中。而在我國然氣水合物礦藏儲量最為豐富海域，其礦藏主要等區(qū)域并且多以塊狀、透鏡狀或浸染狀分布于砂巖中，其含量變化為百分之幾到 95%[6]。2013 年合在我國南海東北部陸坡水深 664~1420m 范圍芯中得到了大量、多種類型的天然氣水合物實物氣體含量超過了 99%，分析該區(qū)域天然氣水合物物位于海床下埋深 220m 內的粉砂質黏土及生物

圖 1.3 研究區(qū)位置圖Fig. 1.3 Location map of research area.2 南海天然氣水合物開發(fā)環(huán)境根據我國地質調查局對南海海區(qū)天然氣水合物礦藏的調查分析結果可知南海廣闊的海域分布有大量的天然氣水合物，可開采面積較大，天然氣集地區(qū)儲層深度大多位于海床以下 300m 以內，富集地區(qū)水深大多在 1，天然氣水合物的開采利用面臨“水深井淺”的情況[10,11]。然而，我國海況復雜，洋面環(huán)境條件惡劣，常年具有熱帶季風，甚至常出現(xiàn)狂風巨等惡劣天氣，而洋底環(huán)境條件相對穩(wěn)定。這對目前技術較成熟半潛式平響很大。綜上所述，我國南海海域的天然氣水合物開發(fā)面臨著嚴峻的環(huán)2]。 深水無隔水管鉆井技術

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3240794