考虑附属管的钻井隔水管绕流场流动特征分析

论文摘要

钻井隔水管在海流、波浪等水动力作用下可发生侧向偏移、弯曲变形、波激和涡激振动,给钻井隔水管系统带来风险。采用k-ω湍流模型,对带附属管的实际尺寸钻井隔水管绕流场进行了CFD数值模拟分析,研究了来流攻角对隔水管主管流体力和尾流场流动特征的影响。结果表明,附属管对隔水管主管流动控制效果显著,考虑6根附属管的影响后隔水管裸单根所受水动力显著减小;除来流攻角为270°外,附属管都能减小主管上的平均阻力系数;所有来流攻角下主管的均方根升力系数幅值均有显著降低。分析认为,隔水管流体力减小的原因是主管与附属管外的剪切层相互影响,抑制了主管上的漩涡泄放;但不同来流攻角下管外涡街特性和漩涡泄放规律不同,流体力减小的机理也有差异。本文研究结果可为隔水管的附属管优化设计和布置提供参考。

论文目录

• 1 问题的提出
• 2 隔水管绕流场CFD数值模拟
•   2.1 几何模型和计算方法
•   2.2 方法验证
• 3 隔水管绕流场流动特征分析
•   3.1 主管上的流体力特征
•   3.2 绕流场的时均流线和瞬态涡量特征
•   3.3 附属管减小隔水管水动力的原因分析
•   3.4 对南海深水钻井的工程建议
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李朝玮,王嘉松,周建良,许亮斌,吴文波

关键词: 钻井隔水管,附属管,平均阻力系数,均方根升力系数,绕流场模拟,流动特征

来源: 中国海上油气 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 中海油研究总院有限责任公司,上海交通大学,中国海洋石油集团有限公司

基金: 国家自然科学基金重点项目“海洋深水浅层钻井关键技术基础理论研究(编号:51434009)”,“十三五”国家科技重大专项“深水钻完井工程技术(编号:2016ZX05028-001)”部分研究成果

分类号: TE951

页码: 133-139

总页数: 7

文件大小: 2017K

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