分析软件引领深水钻井技术革新

软件分析配合隔水管减阻和隔水管涡激振动（VIV）抑制技术的进步，为隔水管浮力装置提供了一个综合解决方案。

基于先进的软件分析能力，高性能可靠的解决方案为深水钻井和生产带来革新性发展。在日益严苛的海上作业环境中，企业利用软件的分析能力，在设备入水之前即可优化其性能，生成更高效的解决方案。

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推动产品开发

随着油气勘探开发走向超深水域，所使用的技术也在不断发展。专业软件可以实现区域和全球范围的有限元以及计算流体动力学（CFD）分析，从而开发出最佳设计方案，在工程设计中得到了广泛应用。建立设备和系统对各种环境因素的响应模型，有助于产品的开发以及最大限度地提高作业效率。

拥有内部分析团队的公司可以模拟海上钻井作业，为用户提供从船舶到油井的完美配套解决方案。对于钻井隔水管的研究，可协助用户明确操作方法和结构系统的局限性。

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在更深的水域钻井

数十年来，海上钻井行业一直使用钻井隔水管浮力块，来降低隔水管的整体重量和顶张力。钻井隔水管浮力块能够高效地为钻井隔水管提供浮力，但同时也存在管道整体外径尺寸变大的问题。

隔水管自身结构与周围流场之间的复杂相互作用，造成了隔水管涡激振动（VIV）现象，引起隔水管的周期性振荡或振动，将大量的动态张力从隔水管系统传递至海底设备。随着油气勘探进入到更深的水域，海上钻井市场需要新的解决方案，在提升浮力的同时，不增加涡激振动所产生的升阻力。

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抑制涡激振动和顺流向阻力

最近，一种新型多功能浮力工具被应用于钻井隔水管浮力块设备中，将减少阻力和抑制涡激振动整合在一起，从而缩减辅助设备的数量，并使复杂且费时的隔水管下放/回收作业得到优化。

通过在钻井隔水管浮力块表面设置反向三螺旋沟槽，在不增加浮力块水力直径的前提下，可减少顺流向阻力以及抑制涡激振动。此外，将螺旋槽结构融入浮力块，不会延长隔水管回收所需时间，为不稳定环境条件下的作业提供了一种优质的解决方案。

通过减少涡激振动带来的顺流向振动及横流向振动，可限制从隔水管传递到水下设备和套管程序的动态负载量，从而提高水下封井设备的完整性和寿命。通过重新设计的钻井隔水管浮力装置，减少阻力和涡激振动，将使业主受益无穷。

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分析建模

工程师通过CFD软件包中的数值模拟，对反向螺旋槽几何结构进行了大量的工程设计以得到最佳方案。用于CFD分析的三维有限元模型有助于阐明反向螺纹设计带来的额外收益。

与传统浮力模块中流体的水平面流动路径相反，由反向螺旋槽引起的轴向流动将湍流引入钻井隔水管的下游尾流轮廓。轴向流动路径导致作用于横向浮力与顺流向阻力平面以外的力，中断了这些阻力在隔水管下游部分的循环旋转。

通过使用先进的软件分析，企业可以在日益苛刻的环境中继续革新深水钻井和生产技术。软件分析配合隔水管减阻和VIV抑制技术的进步，为隔水管浮力装置提供了一个综合解决方案。具有针对性的反向螺旋槽模块的解决方案，将推动全球钻井船舶满足未来的能源需求。