350 ft自升式平台站立工况总体分析

自升式钻井平台在工作时处于站立状态,所有环境载荷和重量载荷都由桩腿承担.平台站立工况的总体分析在平台设计中占有非常重要的地位,它直接确定了在设计环境载荷下,平台的抗倾覆能力,预压载量,桩腿强度和抬升,锁紧机构能力.本文以某350 ft自升式钻井平台为例,阐述了采用有限元计算方法,进行站立工况总体分析的方法和步骤.     

钻井工况下悬臂梁结构强度的理论分析与试验研究

针对目前自升式悬臂梁钻井工况的特点,描述了悬臂梁在重载条件下的理论分析方法,以一台井架中心最大偏心57.5ft的自升式钻井平台为例进行了有限元分析,数值研究了悬臂梁的应力和变形情况,并通过驳船替代钻井载荷的方式进行了重载试验研究,通过对比理论与试验数据,二者吻合较好,并得出了重要的结论,为今后悬臂梁的优化设计奠定了基础。     

自升式钻井平台上层建筑与直升机平台结构强度计算载荷分析

以某91.44 m(300 ft)自升式钻井平台为例,对上层建筑与直升机平台结构有限元强度分析中所施加的载荷以及载荷组合工况进行分析.考虑的基本载荷包括结构自重、可变载荷、惯性载荷、风载荷和直升机机轮载荷等.给出了载荷的计算过程和合理的载荷施加方法,并按各种载荷最不利组合的原则,提出了更加接近工程实际情况的18种载荷组合工况.计算结果表明各载荷组合工况下上层建筑与直升机平台结构最危险位置均发生在上层建筑和直升机平台结构的连接处.     

海洋石油钻井平台无钻机工况悬臂梁强度试验

海洋石油钻井平台在暂未配备钻台及以上井架等设备的工况下,不能按照常规的通过钻机大钩进行悬臂梁强度试验。阐述了一种采用模拟配载方法,通过对悬臂梁加载来模拟平台在海上钻井作业时的悬臂梁各种受力工况,进行悬臂梁强度试验的方法。     

超深水半潜式钻井平台双井架钻机关键作业工艺分析

结合双井架钻机作业特点以及超深水半潜式钻井平台钻机配置要求,进行超深水半潜式钻井平台双井架钻机布置方案设计。在此基础上,对双井架钻机关键作业工艺进行分析,形成一种适合超深水半潜式钻井平台双井架钻机的钻杆、套管以及隔水管处理工艺和钻井作业工艺。分析结果可用于指导钻机系统设备配置选型,确定双井架钻机作业过程的载荷,指导双井架的设计,指导现场作业施工。     

深水半潜式钻井平台DP3动力定位能力分析

以一座深水半潜钻井平台为对象,研究其动力定位系统的定位能力。依据API规范对动力定位能力的分析方法和要求,对半潜平台动力定位系统进行环境载荷的计算与分析,建立了动力定位系统的分析模型,编制了动力定位能力计算程序,针对平台推力系统的完整模式和各种失效模式,计算并绘制了平台在作业工况和待机工况下动力定位能力曲线和静态功率消耗曲线。计算结果表明,该平台的动力定位系统能够满足DP-3级别要求,能保证半潜钻井平台在设计海况下正常作业。     

深水钻井船双联井架作业系统设计

以双联井架作业方法为指导,对目标深水钻井船上完成此种作业方法所需的双联井架作业系统的各个子系统进行阐述和对比分析。重点对双联井架作业系统结构设计的各种工况和有关载荷进行剖析,优化作业工况下不同工序的载荷,提出井架和钻台设计的最大组合载荷;分析作业系统的钻台和井架布置规划,以及深水钻井船通航过桥高度限制引起的井架设计方案。最后,基于作业系统各子系统分析和优化研究的结果,提出目标双联井架作业系统的主要技术参数和总体解决方案,作为深水钻井船开发船型的设计基础。     

自升式钻井平台钻台结构强度研究

钻井包作为钻井平台的核心之一,设计中对其主要结构钻台的强度分析显得尤为重要。本文利用了有限元法,结合平台钻井工艺要求,综合考虑所有作业及环境载荷,对某400英尺自升式钻井平台在各作业工况下的钻台结构强度进行了计算分析,获得了钻台主要结构的应力和变形分布。依据规范选取材料许用应力,对结构强度进行了分析;并深入探讨了其边界条件的选取及各种载荷的计算和施加方法。     

自升式平台塔形井架结构强度分析

建立自升式塔型井架的有限元模型,阐述API规范中对井架结构分析的要求,给出井架受到的工况及载荷的计算方法,利用SACS软件对HJJ900-52塔形井架进行结构分析,得到井架结构件的UC值,结果满足规范要求.     

自升式钻井平台桩靴结构强度分析

桩靴是钻井平台的重要支撑构件,其结构强度对整个钻井平台的安全起着至关重要的作用。以某自升式钻井平台桩靴为研究对象,根据ABS(美国船级社)规范要求,建立桩靴结构强度的力学模型,并合理简化,分析了预压载和自存两种工况下的设计载荷。利用有限元软件MSC.Patran/Nastran对两种工况下桩靴的强度进行分析,研究得到桩靴强度工程化分析流程以及结构强度特性,分析结果为自升式钻井平台的桩靴设计提供参考。     

自升式钻井平台钻台结构强度分析

钻台是自升式钻井平台的核心部分,其上布置有众多的钻井设备和结构。因此,钻台结构的强度符合要求是保证钻探作业安全开展的必要关键因素,对其结构强度进行研究十分有必要。以某375英尺自升式钻井平台的钻台结构为研究对象,考虑远洋拖航、作业和风暴自存三组主要工况,根据ABS MODU合理的选取与计算载荷,利用有限元软件MSC Patran/Nastran进行建模、计算及后处理。探讨了环境载荷与作业载荷的计算与施加方法,探究了钻台的结构强度分析方法并对其强度进行校核,为钻台结构设计提供指导。     

深水钻井立管建模与角度安全控制

从水面钻井平台与水下立管联合作业的安全角度出发,提出一种将钻井立管的力学响应限制特性引入水面平台动力定位闭环控制中的位置保持方法,实现水面钻井平台（或船舶）基于立管角度响应的动态定位。利用有限元方法建立包括立管系统质量、系统刚度、结构阻尼和水动力载荷在内的立管运动控制模型。联合水面浮体和水下立管的低频运动特性建立水面浮体运动偏移与水下立管顶端角度及末端角度的相对运动关系模型。在此基础上,设计基于立管运行响应的动力定位控位方法,实现对立管顶端角度及末端角度的安全控制。仿真结果表明,所提出的方法可行,在外界突变的环境载荷瞬时作用于水面浮体时,能更快地跟踪新的期望最优位置,保证钻井立管运行在安全界限内。     

深水钻井船波浪载荷预报

以两艘钻井船为例,分别计算其波浪载荷传递函数和波浪载荷长期预报值,将计算结果与规范计算值比较,且对其中一艘钻井船计算其不考虑月池开孔时的波浪载荷预报,试图找出钻井船与常规船型的差异,为结构设计人员在钻井船设计方面提供一定的借鉴。     

自升式钻井平台安全承载检测系统研究

自升式钻井平台属于海上移动式平台,由于定位能力强和作业稳定性好,在大陆架的勘探开发中居主力军地位。而自升式钻井平台的重要系统齿轮齿条升降机构是自升式平台的重要承载机构, 在各种工作状态下起到支撑船体及相关设备的作用, 并长时间承受重外载荷作用。因而,对齿轮齿条升降系统的检测直接关系到平台的作业安全,本文从平台结构入手探索一种适合自升式钻井平台的安全监测系统实施检测平台关键部分的受力状况为作业安全、生产指挥、寿命评估等提供技术依据。     

三类边界条件下隔水套管涡激非线性振动的分析研究

考虑流及波流联合作用,研究了套管的涡激非线性振动.将套管简化为梁模型,考虑3类不同的边界条件,计及莫里森非线性流体动力和涡激荷载,建立套管的涡激振动方程.应用克雷洛夫函数求解套管的固有频率和模态,采用了计算涡激非线性动力响应的迦辽金方法.以东海勘探3号钻井隔水套管为例,研究了不同边界条件下流引起的主共振和波流联合引起的组合共振.计算结果表明:流对套管的动力响应占主导地位,而波的影响不大.分析了3类不同边界条件下隔水套管的涡激非线性动力响应,揭示了波流联合激励下套管复杂的动力响应特性.     

基于南海环境条件的半潜式钻井平台设计环境参数分析

南海环境条件复杂多变,深水、高压、低温、波流的不规则性以及内波的存在等使半潜式钻井平台设计面临重大挑战。研究海洋环境条件的意义是在现有的平台设计水平和设备技术水平条件下,确保该海域作业的半潜式钻井平台的作业性、安全性和经济性。研究南海海域的环境特征,可应用于南海半潜式钻井平台设计中不同工况的海况参数选取。     

深水半潜式钻井平台码头抗台风系泊计算分析

深水半潜式钻井平台在码头舾装的周期较长,为确保安全,需对其码头系泊系统进行计算,以得到合理的系泊布置方式。以某深水半潜式钻井平台的码头系泊系统为例,进行风、流载荷共同作用下的抗台风系泊计算分析,建立了多浮体混合带缆系泊系统。     

动力定位系统的研究与分析

动力定位系统在船舶和海洋工程有着大量的应用,特别是在深水石油开发钻井平台中成为必备的关键设备。海洋钻井平台在钻井作业过程中要求其不受海洋气象环境的影响,保持在一个相对确定的海面位置上。早期浅水浮式钻井平台采用锚定位的方式可以胜任该项作业要求,但随着水深的增加,特别在大于1000米水深时,从技术和经济角度考虑已不能适应实际的需要。本文集中介绍动力定位系统的组成和系统配置,为以后的动力定位系统设计起到一定的借鉴作用。