下载文档原格式
自升式钻井平台结构形式及精度控制要点摘要：自升式钻井平台广泛应用于海上施工作业，常年处于风吹浪打的恶劣工作环境中，因此相较于别的海上作业设备而言，自升式钻井平台需要更高的强度、结构要更加的稳定、综合质量标准更高、建造的工艺更加的复杂。
尽管最近几年国内对船舶的建造精密度的控制程度越来越成熟，但是依然较难掌控像自升式钻井平台这样规模较大的建筑设施的精准度。
本文以国内某项自升式钻井平台为参考案例，对这类自升式钻井平台的结构形式进行介绍，并分析对其进行精度控制的要点，希望能为国内相关领域的设备建造工程提供一定的帮助。
关键词：桥梁施工；人工挖孔桩；技术应用随着国内经济的不断发展以及科学技术的持续创新，社会在能源方面的需求量正逐年增多，所以开始从更加广阔的范围勘探石油资源，石油资源的开采地从以前的陆地渐渐扩展到了海上。
但是海上石油资源开采相比陆路更具难度，而海上石油钻井平台则很好的解决了这一难题。
海上石油钻井平台通常分为两大类——固定式和移动式，本文介绍的自升式钻井平台属于移动式钻井平台的一类，主要由升降结构、桩腿、平台主体组成，具有升降功能，没有自动航行的功能。
自动升降钻井平台是我国海上石油开采作业的重要设备，因此我们需要不断的研究自升式钻井平台的精度控制要点以及结构形式。
1 主体平台结构形式以及精度的控制自升式钻井平台主体使用类似于三角形状态的箱体结构，从横舱壁和纵舱壁中将主体平台区分出多个小型的水密舱。
依据自升式钻井平台的受力特征，把3处围阱区结构和悬臂梁支撑结构进行了特殊强化。
左右与舯相距9米的左右两处横舱壁和纵舱壁以及两层底部、主体甲板一同组成主要的承受架构。
平台主体的甲板、舱底、船舷两侧以及横、纵舱壁都是平面的板架结构，按照不同的部位以及存在差异的荷载需求，可以将其规划成纵骨架式的结构或者横骨架式的结构，连接船舷两侧侧的外部挡外板和船身底板中间的部位使用直接连接法。
当自升式钻井平台在海上进行干拖时，必须要对平台的的凹形加部位的结构进行强化，并且要巩固箱体、楔块、拖航肘板等部位的结构稳定性。
491 引言自升式钻井平台以其机动能力强、定位方便、稳定性好等突出优点[1]，成为目前海洋浅水油气开发中应用最为广泛的移动式钻井设施[2-3]。
自升式钻井平台除了广泛用于探井作业外，对于没有模块钻机的固定式导管架平台通常也采用自升式钻井平台进行钻完井作业，如果固定式导管架平台既没有模块钻机也没有修井机，平台生产过程中的修井作业通常也需要采用自升式钻井平台进行作业。
固定式导管架平台确定采用自升式钻井平台进行钻完井或修井作业后，需要进行相应的作业方案设计，主要包括从技术可行性方面对自升式钻井平台资源的筛选以及从经济评价方面对可行的自升式钻井平台资源的比选。
本文主要从技术方面对设计工作需要考虑的问题进行研究。
自升式钻井平台作业设计需要考虑的问题主要有作业海域水深、插桩承载力、井槽覆盖能力、设备作业能力、就位分析等。
本文研究的自升式钻井平台只针对带有悬臂梁的自升式钻井平台。
2 自升式钻井平台作业设计影响因素分析2.1 作业海域水深自升式钻井平台在设计时都有一个适用水深范围，平台的最大作业水深受限于桩腿长度以及作业环境状态下的稳定性；最小作业水深受限于自升式钻井平台采用湿拖拖航时船体吃水及桩靴回收形式。
在拿到作业海域环境参数文件后需要根据文件里的水深参数及波浪参数初选可以适用于该海域的自升式钻井平台资源。
通常只有当自升式钻井平台的最大适用水深大于作业海域的最大水深，同时拖航路线的水深大于自升式钻井平台的最小适用水深，相应的自升式钻井平台才能被作为可用于该海域的候选资源，如果自升式钻井平台采用干拖，拖航路线的水深需要大于干拖驳船的吃水深度，才能满足将自升式钻井平台拖航到目标海域的要求。
2.2 插桩承载力插桩承载力需要根据作业海域的土质资料、自升式钻井平台的桩靴尺寸、压载量等参数进行计算，得到桩靴承载力与桩靴入泥深度的关系曲线。
通过曲线可以得到自升式钻井平台在该海域插桩作业时，需要的最小桩靴入泥深度，并判断是否存在穿刺风险。
海洋工程中的深水钻井平台设计近年来，随着海洋资源开发的不断推进，深水钻井平台设计成为海洋工程领域的重要课题。
深水钻井平台是一种支持海底钻井操作的设备，其设计需要考虑到海洋环境的复杂性，如海浪、海风、海流等因素。
本文将从平台结构、稳定性和安全性等方面探讨深水钻井平台设计的关键问题。
首先，深水钻井平台的结构设计是至关重要的。
平台应具备足够的承载力和稳定性，以保证钻井过程的顺利进行。
通常，深水钻井平台采用框架结构，其主要由支柱、横梁和甲板等部分组成。
支柱的设计要考虑到海底的地质条件，采用合适的长度和材料以确保足够的强度。
同时，横梁的设置应具备良好的刚度和稳定性，以承受来自海浪和风力的冲击。
此外，平台的甲板也需要满足钻井设备的安装和操作需求。
其次，稳定性是深水钻井平台设计中的重要问题。
由于深水环境的不稳定性，平台需要通过一系列的稳定措施来保持其稳定性。
一种常用的稳定措施是通过设立定位系统来固定平台的位置。
该系统通常由多个锚链和浮标组成，通过调整锚链的长度和位置以实现平台的稳定。
此外，在平台的设计中还可以采用球ast系统和船体构造来提高其稳定性。
球ast系统是通过向平台底部注入水来增加其重量，从而提高稳定性。
船体构造的设计可以通过减小平台的侧面积，降低被风力和浪力的作用，提高平台的稳定性。
最后，深水钻井平台设计中的安全性问题必须得到重视。
深水钻井平台的操作环境十分恶劣，面临着诸多的安全隐患。
在平台设计中，应充分考虑人员的安全。
例如，在甲板上设置防护栏杆和安全绳，以防止人员从平台上坠落。
此外，平台应配备紧急救生设备和灭火设备，以应对紧急情况的发生。
此外，钻井设备的布置和安装也需要考虑到其作业过程的安全性。
合理布置井口和钻塔，确保设备的稳定运行，并采取必要的安全防护措施，避免意外事故的发生。
综上所述，深水钻井平台设计是一项复杂而重要的海洋工程任务。
平台的结构、稳定性和安全性都是需要重点关注的方面。
通过合理的设计和稳定措施，深水钻井平台可以实现有效的海底钻井操作，为海洋资源的开发做出重要贡献。
自升式钻井平台结构强度分析与总体设计摘要：自升式钻井平台是指具有活动桩腿，且其主船体能沿支撑于海底的桩腿升至海面以上预定高度进行钻井作业的平台，此种平台在海洋石油开发中被广泛应用。
本文以自升式钻井平台的结构安全为目的，对工程实践有指导作用，并为工程设计人员提供借鉴。
关键词：自升式；钻井平台；结构强度自升式海洋平台与导管架固定平台相比，结构整体柔性较大，振动响应较为强烈，且随着海洋工程向深海发展，环境越来越恶劣，载荷不确定因素增多，因此，自升式钻井平台的结构安全越来越受到重视，而结构强度分析自然就成为设计阶段的重要研究内容[1]。
一、自升式平台的结构强度分析自升式海洋钻井平台在海上油气开发中得到广泛应用。
它由平台主体、升降装置以及若干（通常为3条到4条）桩腿组成。
平台主体与桩腿之间可通过升降装置实现相对移动，桩腿底部设有沉垫或桩靴与海底相接触。
作业时，桩腿降至海底，平台主体提升到海面以上一定高度，以避免波浪冲击。
拖航时，平台主体降至水面，依靠浮力支承，类似于船体。
此时，桩腿升至水面以上，通过拖航方式转移至新的作业地点。
自升式平台除了承受自身重量和可变载荷外，由于其工作环境的特殊性，还要时刻承受环境载荷的作用。
还有由环境载荷引起平台结构的变形和振动，进而导致附加载荷的产生。
例如：在环境载荷作用下，桩腿会发生变形，平台上部会发生很大的侧向位移，从而导致平台主体对桩腿底部产生附加弯矩。
另外，当平台的自然周期与波浪周期接近时，平台会发生强烈振动，引起很大的动载荷。
再者，由于环境载荷的持续作用，平台结构的内部将会发生疲劳损伤，久而久之，导致结构疲劳破坏。
所以，在自升式平台结构设计过程中，要多方面、综合考虑环境载荷的影响。
根据自升式钻井平台的工作特性和结构特点，其结构强度分析可分为总体性能、船体强度及局部强度分析[2]。
（1）总体性能分析自升式钻井平台的总体性能分析主要是考核其站立工作状态下的整体安全情况，包括桩腿强度、锁紧系统（升降系统）承载性能、预压载性能、桩靴承载性能及抗倾稳性。
试析自升式钻井平台钻井包介绍1 自升式钻井平台及钻井包主要系统介绍按系统及区域划分，平台主要由提升、悬臂梁滑移、钻井包（含水泥、泥浆、井控、管件作业等系统）、发电机及其配电、生活区及通风空调系统、内外通讯等系统组成。
钻井包作为实现钻井平台核心功能的重要区块，其功能的实现及过程安全控制，在整个平台完工调试中占有极其重要的地位。
以Letourneau workhorse自升钻井平台为例，钻井包主要含钻井控制系统、钻井甲板管件作业系统、高低压泥浆系统、干粉及其控制系统、井控系统、水泥等系统。
1.1 钻井控制系统钻井控制系统采用主流钻井AMHPION控制系统，此系统由操作人员自设备操作终端-钻井椅输入指令，信号采集-输入/输出模块进行信息收集，信息处理器-单板机进行信息集中处理，不间断供应电源确保电源供应以实现系统的持续运行，而且系统提供延展、备用接口，供客户进行设备更新或升级选择。
1.2 管件作业系统（Pipe Handling System）及简要工作流程管件作业是钻井系统重要作业环节，主要由钻井绞车（Drawworks）、顶驱（Top Drive）、管吊（Pipe Handing Crane）、猫步机（Catwalk Shuttle）、铁钻工（Rough Neck）、猫头（Cathead）、转台（Rotary Table）及排管机（Pipe Racking system）等设备组成。
整个钻井平台的管件作业分为井口（Tripping）及离线（Offine Standbuilding）两部分：首先，作业以管甲板为起点，采用特殊夹管器（Gripper yoke）作为专用工具，管吊将钻具（钻杆、钻铤等）吊起放置于猫步机;其次，操作人员自钻井椅操作设备，猫步机配合排管机将单根钻具送入钻井甲板狐狸洞，铁钻工完成上扣作业，排管机将接好的整柱钻具放入排管器，重复上述作业，完成管件的离线储备作业，供增加钻深时管件接长使用。
自升式钻井平台方案设计系统分析和结构模型
王运龙;林焰;纪卓尚
【期刊名称】《中国造船》
【年(卷),期】2009(050)004
【摘要】分析了自升式钻井平台方案设计阶段结构体系及设计流程.针对自升式钻井平台方案设计的具体情况,将系统工程的理论和方法用于其方案设计过程,提出了方案设计的系统分析步骤.根据霍尔三维结构模型,结合平台方案设计系统的任务特点,提出了平台方案设计系统三维结构模型,用于指导自升式钻井平台方案设计的实现.将该方法应用于300英尺作业水深的自升式钻井平台的方案设计中,验证了该方法的有效性.
【总页数】7页(P149-155)
【作者】王运龙;林焰;纪卓尚
【作者单位】大连理工大学,船舶CAD工程中心,大连116024;大连理工大学,船舶CAD工程中心,大连116024;大连理工大学,船舶CAD工程中心,大连116024【正文语种】中文
【中图分类】U661.4;U674.38~+1
【相关文献】
1.BHCP-400型自升式钻井平台岩屑处理系统方案设计 [J], 史楠楠;赵娜;高永杰;李文彪;张兴莲
2.自升式钻井平台的阀门遥控系统分析 [J], 史卫波;安浩;王波;潘志杰;穆庆林
3.一种自升式钻井平台防喷器吊装移运方案设计和应用 [J], 杜渊;穆庆林;周莹;刘军;罗佩豪;曹会宁
4.一种自升式钻井平台防喷器吊装移运方案设计和应用 [J], 杜渊;穆庆林;周莹;刘军;罗佩豪;曹会宁;
5.自升式钻井平台主机冷却系统分析 [J], 冯大力
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
