螺旋列板绕流流场CFD分析

隔水管是海洋钻井作业的关键设备,其安全性至关重要.涡激振动是隔水管失效的重要因素.水深小于500m时,优化隔水管系统可以避免使用涡激抑制装置,超过1000m,必须采用涡激抑制装置.螺旋列板是现场常用的涡激抑制装置.基于流体动力学方法,利用FLUENT软件求解螺旋列板三维绕流流场的控制方程,同时计算了钝体隔水管三维绕流流场,流场参数(升力系数、曳力系数、涡量等)特征进行对比分析,显示出螺旋列板在涡激抑制方面的优势.计算结果表明,虽然螺旋列板能够减小横向升力,但同时会导致流向曳力明显增加.     

深水空心球双梯度钻井技术

空心球双梯度钻井是由Maurer公司研发的一种新型深水钻井技术.在空心球双梯度钻井系统中,泥浆和空心球在钻井平台上混合并泵送到海底注入隔水管内稀释管内泥浆密度与海水相当,以实现双梯度钻井的目的.其中空心球材料可以是玻璃,塑料,复合材料,金属等.该系统的主要优点是除了在海底安装一个控制阀门之外,不需要增加其它新设备.本文简要介绍空心球双梯度钻井系统的工作原理和工艺流程,以及空心球注入、分离等关键技术,并对该技术的应用前景作了展望.     

减振器绕流流场的CFD分析

深水钻采作业过程中使用的各种立管，在海流作用下容易发生涡激振动，引起结构破坏。减振器作为抑制涡激的装置，在现场取得了较好的效果。针对不同尾角结构的减振器，通过流体动力学（CFD）方法，求解NS方程，得到减振器绕流流场的分布，以及横向力、曳力系数的变化规律，通过分析减振器涡激抑制的机理，提出尾角结构的最佳尺寸；针对各种不同方向的来流，计算了减振器的横向力、曳力系数，得到了来流方向对立管涡激振动的影响。结果表明，来流方向与减振器尾角对称轴线方向保持一定的角度时，减振器的效果更佳。