超深水钻井船钻台支撑结构设计与强度评估

针对某新型钻井船钻台支撑结构,基于DLA全船有限元分析结果,采用子模型方法,对钻台支撑结构关键区域进行网格细化,综合考虑钻井船生命周期内全部装载和作业工况,对钻台支撑结构进行结构设计和强度评估。分析了各计算工况下的控制载荷,探索了相应的结构优化方向,总结了钻井船钻台支撑结构的设计要点。     

第七代超深水钻井船环境烈度因子研究

介绍了钻井船环境烈度因子的计算方法及其在结构设计上的应用,以第七代超深水钻井船为例对环境烈度因子的应用方法与原理进行阐述。基于波浪载荷直接计算方法,分别计算第七代超深水钻井船在北大西洋与指定作业地点两种环境条件下的波浪载荷长短期响应,最后得到典型钻井船环境烈度因子,对算得的钻井船环境烈度因子结果进行分析,确定钻井船结构设计的控制工况。     

超深水多功能钻井船总体强度直接计算分析

针对带有试采、储油功能的第七代超深水多功能钻井船的总强度,根据其功能与结构特点,选取钻井船在钻井、试采储油、自存、迁移4种工作状态下的装载工况,考虑作业、生存和迁移3种载荷工况下不同的环境条件,采用谱分析方法获得3种工况下的波浪载荷与设计波参数,完成整船有限元模型在各个设计波工况下的强度评估。对关键区域的结构进行设计改进,总结该船与常规钻井船在结构设计与应力分布上的差异,计算结果表明,带有工字型月池开口的钻井船船体强度满足规范要求。     

挪威北海半潜式钻井平台总体布置研究

以烟台中集海洋工程研究院有限公司自主研发设计并建造交付的挪威北海深水钻井平台为背景,对挪威北海海域作业的半潜式钻井平台的总布置特点进行简单介绍,并对可变载荷、井架作业系统、隔水管存放形式、定位系统等关键技术做综合说明。     

超深水钻井船总强度评估的应力设计波法研究

针对超深水钻井船总强度评估的等效设计波方法进行了探索研究。鉴于超深水新型钻井船的月池开口对船体强度具有重要影响,特别针对月池角隅位置探索了以应力为目标的设计波研究方法,针对目标单元进行屈服校核。通过比较分析基于传统主控载荷设计波和应力设计波的船体结构应力结果,探索应力设计波方法在超深水钻井船上的应用。结果表明,应力设计波法对关键位置的应力极值搜索更为全面,得到的结构关键位置的屈服应力总体上大于传统主控载荷设计波法,能够更全面地涵盖目标位置可能出现的最大应力。基于应力设计波法对具有特殊结构的新型钻井船总强度进行评估,可以弥补传统主控载荷设计波方法的不足,更好的保证船体结构安全。     

风、浪、流联合作用下钻井船漂移载荷时域模拟

基于定位考虑对带月池的深水作业钻井船的漂移载荷进行了时域模拟分析。采用API风谱描述不规则风场,基于风生浪因素设置分析的环境参数,基于OCIMF计算风载荷和流载荷;利用势流理论和Newman假设计算二阶波浪漂移力载荷,提取得到数值结果并进行处理,得到不同方向、不同环境条件下各项漂移力的统计值和统计特征。结果表明:在时域内对深水作业钻井船漂移载荷进行分析,更加具有真实性,波浪、风、流引起的漂移载荷依次减小,且均随环境条件的增大而快速增加;在风向、流向和浪向不同时,使得船首处于迎浪状态对钻井船的定位有利;优化船体外型是降低钻井船漂移载荷的有效手段。     

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。     

超深水半潜式钻井平台钻井系统选型配置研究

文章针对超深水半潜式钻井平台钻井系统总体布局及作业工艺,在确定主要技术参数的基础上,对物料处理系统、游吊系统、旋转系统、钻柱升沉补偿装置、隔水管张紧系统、井架及钻台等核心部件的关键参数进行分析计算,提出了适用于超深水半潜式钻井平台的钻井系统配置方案,同时可为超深水海洋钻机设计提供参考。     

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。     

深水钻井船模块化设计研究

本文以“大连开拓者”深水钻井船为例,介绍了深水钻井船功能模块技术研究,分析了深水钻井船功能模块的组成、结构特点并对钻井功能模块、泥浆处理模块、井口控制模块和立管储存模块进行介绍。根据船厂的生产设备情况及建造工艺水平,提出了模块建造方法并设计优化方案,为其他类似海工产品的设计和建造提供宝贵的经验。     

振海二号钻井平台悬臂梁布置及优化方向

振海二号是基于F G公司 JU2000E船型设计的适用于400英尺水深的自升式钻井平台。该型平台最大的特点是将井控系统,固控系统,月池操作系统等钻井系统的核心模块高度集成于悬臂梁内部,是全船除井架,钻台外钻井系统最集中的区域。悬臂梁内部钻井设备布置的合理性对钻井作业的效率及安全有着至关重要的影响。本文通过对已建成的振海二号自升式钻井平台悬臂梁内钻井系统的布置设计进行分析,总结出该钻井系统布置设计的优点及有待改进之处,为今后类似钻井平台设计提供指导性参考。     

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。     

海上钻井平台井架升级后的结构加强

海洋钻井平台的井架在作业时受到各种环境载荷和自身工作载荷的作用,需要考虑多种组合工况和载荷成分。文中应用SACS有限元软件针对某升级钻井能力的平台井架建立三维有限元模型,对其在各种载荷和工况下进行直接计算分析,提出有效且经济的加强方案,使其能满足提高钻井能力后的要求。     

自升式钻井平台电缆拖链的设计

自升式钻井平台作业时,在桩腿固定后,钻台和井架需要根据目标井口位置进行调整。电缆拖链安装于平台主船体与悬臂梁之间以及悬臂梁与钻台之间,用来实现在上述平台滑移过程各部分之间连接电缆的固定保护。文章基于S116E型自升式钻井平台对电缆拖链的设计进行分析,阐述了拖链在钻井平台整体设计中选型,综合布置,安装要点,电缆排布和敷设接口等优化措施,实现了减轻重量,减小尺寸,降低成本的目的。     

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。     

深水钻井船锚泊定位分析方法研究

采用准动态方法和动态耦合方法对作业于1 500 m水深的钻井船开展锚泊定位分析,比较两种方法的结果,并研究两种锚泊定位分析方法的特点。研究表明:不同设计阶段采用不同的锚泊定位分析方法能够提高设计的效率和精度。     

隔水管垂直存放系统设计简介

隔水管垂直存放系统是一种新颖的隔水管处理系统,它是钻机行业井架内钻杆垂直存放系统成功解决方法的外延应用。通过对隔水管垂直存放系统的设计基础、系统组成、主要设备参数、系统保护等有关问题的阐述分析,指出隔水管垂直存放系统的解决方案对钻井装置的布置合理性影响很大,应引起重视。     

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。