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双梯度钻井技术从理论上可以解决深水钻井过程中与地层压力相关的问题,能够获得良好的环境和经济效益。随着海洋油气资源钻探范围的扩大和作业水深的增加,双梯度钻井技术的研究越来越受到国外钻井公司的重视。海底泥浆举升钻井技术是双梯度钻井技术的一种实现方式,目前国外已经开发了多个海底泥浆举升钻井系统。本文主要结合国家科技重大专项子课题海底泥浆举升钻井技术研究(2008ZX05026-001-12),开展海底泥浆举升钻井技术及其关键设备之一海底泥浆吸入模块的开发与耐久性等方面的研究。主要研究成果如下所示:1新型双梯度钻井系统研究分析双梯度钻井技术的基本原理,跟踪和研究国外双梯度钻井系统的最新进展,研究各种双梯度钻井系统的基本组成及特点,对双梯度钻井技术面临的挑战进行分析研究,为新型双梯度钻井系统的开发奠定基础。2海底泥浆吸入模块关键部件的耐久性分析根据海底泥浆举升钻井作业工况和海底作业环境,分析海底泥浆吸入模块关键部件对工作环境和工况的适应性,主要包括模块外壳体、旋转总成内筒体和密封系统的工作性能分析,提高海底泥浆吸入模块在各种钻井工况下的工作性能。3海底泥浆吸入模块密封胶芯的性能分析研究密封胶芯是海底泥浆吸入模块的易损耗件。利用有限元软件ABAQUS对密封胶芯进行性能分析,主要包括密封胶芯的结构选型、环境影响、形状优化及布置等方面的研究,从而延长海底泥浆吸入模块密封胶芯的工作寿命。4海底泥浆吸入模块结构细节耐久性设计根据海底泥浆吸入模块的工作环境和安装、运行及维修等特点,设计研究海底泥浆吸入模块的耐久性增强措施,主要包括泄漏装置设计、压力平衡装置设计、润滑冷却方案设计、密封胶芯加工处理工艺研究、密封耦合面处理工艺研究以及轴承布置设计等,增强吸入模块对海底泥浆举升钻井作业的适用性。