隔水管系统是海洋石油钻采的重要技术装备,而浮力块是深水条件下钻井隔水管系统的必备部件.笔者使用碳纤维增强聚合物中空球,与环氧树脂、空心玻璃微珠以适当比例混合,采用真空浇注工艺制备3组分隔水管浮力材料,并采用有限元软件ANSYS对浮力块在不同的工况下进行强度分析.研究结果表明,浮力材料密度为500 kg/m3,压缩强度为60 MPa;浮力块最大变形发生在其自由端,其值为4.08 mm;最大应力发生在与隔水管相邻的结构上,其值为50.02 MPa.最大变形值和应力值均很小,所制备的隔水管浮力块强度满足3 000 m水深以内钻采作业要求.
隔水管系统 浮力材料 浇注成型 强度分析 有限元