水下井口套管回接系统是连接水下井口和各种规格套管、打通油气通道的重要装备。水下套管回接系统与水下井口配套使用的,每一种类型的井口对应一种类型的套管回接系统。本文对“水下井口套管回接技术”相关部分的研究是国家高技术研究发展计划（863计划）海洋技术领域重大项目“南海深水油气勘探开发关键技术及装备”第二批立项课题“海洋深水水下井口头系统与生产平台采油井口系统研制技术（2007AA09A102）”的延续。本文在对比分析国外相关产品和技术的基础上,系统研究了水下井口套管回接方案,以安全可靠、高效、低成本为目标,确定了系统的回接方案,并根据回接方案制定了回接程序。回接接头是回接系统中最关键的部件,本文完成了海洋油气钻采常用套管方案（20in隔水套管、13-3/8in表层套管、9-5/8in生产套管）的回接接头的结构设计,并借助ANSYS对设计完成的回接接头关键受力部分进行了静力学分析,对局部结构进行优化。结果表明,设计的回接接头（三种规格的套管）结构合理,强度满足设计要求。锁紧和密封是回接系统的关键技术,锁紧的质量和密封可靠性直接影响整个海洋石油开采系统的安全性和可靠性。探讨了不同连接形式和密封形式,对本文中的锁块锁紧、金属面密封、矩形密封圈做了分析。利用ANSYS分析软件针对不同过盈量下金属面密封性能做了对比。最后提出了用以遇水可膨胀橡胶为基体的密封圈设计,为水下系统密封提出一种构想。
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