水下作业臂架力学特性分析

摘要

为了打破国外对浅水采油设备的垄断,设计了国内首台用于替代人工进行水下井口、水下采油树作业的长臂架设备,以提高作业安全性和工作效率,适应复杂作业环境。本文借助DNV Sesam和ANSYS有限元分析软件对极限工况荷载作用下的臂架强度进行了联合仿真计算,并通过试验对极限工况下仿真计算结果进行了验证,结果表明:各臂架强度仿真结果与试验测试结果误差小于5.2%,即验证了仿真计算结果的有效性,对水下采油长臂架设备设计具有重要指导意义;对作业姿态下臂架强度和刚度进行了仿真计算,计算结果表明:臂架安全系数大于2.92,满足设计要求;臂架末端水平位移1.13米,横向位移3.32米,对末节臂架位移补偿提供了重要依据。