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海洋钻采管柱流致振动抑制技术研发及应用

所获奖励:2020年度中国发明协会发明创业成果奖一等奖

主要完成人:朱红钧、孔祥伟、孙腾飞、赵波、李文明、梁明月

主要完成单位:西南石油大学、长江大学、北京化工大学、中石化胜利石油工程有限公司黄河钻井总公司、中石化胜利石油工程有限公司海洋钻井公司

项目来源:四川省青年科技基金(多场耦合作用下海洋管柱振动特性研究,起止时间:2017.012020.06)等

 

海洋钻采管柱承受内部高压气液固多相流和外部海洋波流的多场多相耦合作用,表现出复杂的时空非线性动态响应,潜伏着极大的疲劳失效风险。构建了非介入同步捕捉管内气液多相流动特征与内外流耦合诱导管柱振动响应的实验方法,研发了海洋钻采管柱多场多相耦合振动评价与解析技术,发明了系列主被动协同作用的海洋钻采管柱涡激振动抑制装置及方法,研发了考虑结构自适应旋转与同步振动的流固耦合数值预测方法与评价技术。

该成果获授权国家发明专利36件、实用新型26件、软件著作权6件,发表SCI收录论文31篇,出版专著6部。成果在埕岛、桥东、大港、冀东等环渤海湾和胜利海域油气田进行了推广运用,取得显著的经济与社会效益,增进了学科交叉与基础理论的发展。


图1 设计的部分无能耗主被动协同作用的涡激振动抑制装置及抑制效果评价




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