自升式钻井平台桩腿维护装置研究

在分析自升式钻井平台桩腿工作场景、维护与检修要求的基础上,文章提出了桩腿维护装置功能要求,分析了爬升液压伸缩臂和爬升外包围装置2种外置式维护装置的工作原理、技术性能、安装时效和运行时效,供桩腿维护装置设计时参考。

自升式钻井平台插拔桩技术发展现状及趋势

针对自升式钻井平台在插桩和拔桩过程中面临的土工问题,系统地梳理插桩和拔桩涉及的关键技术。分析插桩过程中的土工试验技术、土体破坏机理、上硬下软地层承载力和桩脚滑移问题;阐述拔桩过程中的拔桩阻力计算方法和减小拔桩阻力方法的研究进展情况。在此基础上,根据目前面临的新挑战,提出今后自升式钻井平台插拔桩技术研究的重点,并预测其发展趋势。

自升式钻井平台升降控制系统设计与优化研究

本文探究了自升式钻井平台升降控制系统的设计方法,并对钻井平台的水平控制和桩腿电机的同步控制进行了优化分析。该系统由动力传动、升降控制和传感器三个模块构成,采用DCS分布式结构,以中央工控机作为上位机,PLC控制箱作为下位机。前端传感器采集载荷、速度、水平度等信号后,上传至工控机并完成分析处理,然后生成相应的调控指令并发送给下位机。利用下位机控制桩腿上的电机完成升降操作,保证了钻井平台的水平与稳定。在钻井平台上布置水平仪,将水平方向上的位移偏差转化为速度偏差,对桩腿进行独立调控,达到水平控制优化的目的;对桩腿电机使用耦合控制模式,保证了电机在和均衡、同步运行,达到了同步控制优化的目的。

自升式钻井平台拖带浅析

本文结合自升式钻井平台常规拖航作业模式,结合自身作业经验对其深入进行浅析。首先概述了拖航和自升式钻井平台的定义,以及拖带和平台的分类。接着,深入分析了当前多数船舶配备的拖曳装置、拖航前的有关准备工作,依次从挂拖、起拖离场、航渡、临时插桩点选择、平台的入场就位等方面对作业程序进行详细阐述。本文旨在为自升式钻井平台拖带操作提供理论支持和实践指导。

自升式钻井平台码头耐久试验

采用有限元分析和钻头喷嘴当量直径计算方法合理设计、选用试验工装,采用试验水箱在码头进行耐久试验,并优化试验流程。经实际项目检测,试验工装选取经济、合理,试验流程简单、高效,能保证平台各类试验的连贯性,避免反复拖航插拔桩,从而缩短平台的调试周期,节省试验费用,降低平台试验风险。研究成果可供同类项目中类似试验的开展参考。

自升式钻井平台退出年限研究

通过断点拟合方法构造了完整的自升式平台全生命周期成本基础曲线。将成本本底趋势线理论引入到钻井平台管理中,采用经济学成本理论建立了自升式平台退出年限理论模型,确定了自升式钻井平台的退出年限,对平台管理具有指导意义。

自升式钻井平台桁架损伤检测中超声相控阵的应用

自升式钻井平台桩腿桁架金属结构在海洋短期服役中,容易受到腐蚀、疲劳和意外碰撞等因素的影响,导致结构损伤。为了确保平台的平稳运行,必须进行有效的损伤检测。本文提出基于超声相控阵技术的检测方法,提高桁架金属结构损伤检测的准确性和可靠性。通过构建损伤后的动力方程,应用一维阵列聚焦技术,结合全扫描和回波信号振幅分析,验证了新方法的节能和优越性。

自升式钻井平台桩腿桩靴牺牲阳极应用及研究

为预防自升式钻井平台海水电化学腐蚀带来的金属结构伤害,在钻井平台生命周期有效保护桩腿和桩靴,需要选择合理的牺牲阳极类型及数量。从牺牲阳极的更换时间、阴极保护的确定、牺牲阳极的选择及牺牲阳极数量的计算四个方面进行了介绍,结合海上移动式平台检验规则,对不同位置的保护对象分别进行了计算。研究表明,结合坞检时间,通过计算设计可以选择出不同保护对象对应的标准牺牲阳极类型及数量。

自升式钻井平台压载风险预防技术探讨

自升式钻井平台就位压载过程中滑桩、穿刺是最常见而主要的风险,发生滑桩、穿刺可能对钻井平台造成不同程度的损坏.针对于此,文章深入研究了防滑桩和防穿刺技术,防滑桩技术可以从井址提前优化部署、安全距离计算入手,结合桩靴改造法、老桩坑改造法达到预防滑桩风险的效果;防穿刺技术,可先进行穿刺风险评估,避开穿刺风险较大的井址,再依据工程地质数据并结合桩靴改造、合理压载以及主动刺穿等方法达到预防穿刺风险效果.

基于GRNN的自升式钻井平台建造质量风险预测研究

为准确预测自升式钻井平台建造过程中的质量风险,通过对自升式钻井平台的建造流程进行梳理,结合质量风险事件的分析及企业的相关资料,运用环境分析法对企业建造质量情况、存在问题以及遇到的风险进行分析,选取材料质量、加工工艺、人员素质水平、设备设施因素等4项指标构成质量风险影响的科学指标体系,借助广义回归神经网络(GRNN)方法对自升式钻井平台建造质量风险进行预测研究,得到各项指标的检测数据及模型预测的正确率高达96.6667%。仿真结果表明,GRNN模型具有良好的泛化能力,测试集预测的正确率高,能准确地对自升式钻井平台质量风险进行预测,值得推广应用。

自升式钻井平台桩腿RPD的应用研究与探讨

自升式钻井平台在插桩、升船、预压载或降船作业等工况下,当遇到环境载荷过大、海底地质不佳等情况,会引起桩腿RPD(齿条相位差)值偏大,甚至有可能造成巨大的经济损失及人员伤亡。在介绍了RPD的定义、分类、计算原理、受力分析、测量方法、成因、超标危害等基础上,对某平台RPD超标进行详细的分析,描述了案例平台RPD设定值、定位插桩过程、桩腿受损调查、RPD值超标的原因分析、平台的修理等。最后指出,平台在定位插桩、升船、降船、预压载作业时应做好海调报告、地调报告、插桩压载方案、RPD超标风险控制预案等工作;平台插桩遇到“鸡蛋壳”地层时,压载作业应采用单桩多组压载或漂浮压载,做好存在穿刺风险的桩腿倾斜RPD超标、平台倾斜超标的应对措施。

自升式钻井平台锚机基座结构强度分析

以某JU2000E型自升式钻井平台为例,对其锚机基座结构强度进行分析。介绍系泊系统,进行锚机基座有限元建模,并进行锚机基座强度计算结果分析和规范校核,可为自升式钻井平台后续结构加强和优化设计提供参考。

自升式钻井平台大桩靴改造中冲桩系统设计

结合某自升式钻井平台桩靴加大适用性改造项目,文章分析了平台桩靴加大后的原船冲桩系统改造和冲桩管系布置,并概述了冲桩系统适应性设计原理和要求。通过使用冲桩系统仿真模拟软件,对喷嘴位置进行优化布局,并最终制定出最优生产方案。

复杂地层条件下自升式钻井平台插桩穿刺分析

在复杂地层(硬土层覆盖软土层,即层状地基)条件下,自升式钻井平台预压载期间可能发生桩腿桩靴穿透上部硬土层,并在下伏软土层中快速沉降形成穿刺,导致平台结构受损,造成重大经济损失。对自升式钻井平台穿刺事故进行了统计分析,同时对穿刺破坏机理进行了研究,并以南海西部A井位为例,提出了可行的穿刺预防措施,对保证平台作业安全具有重要意义。

自升式钻井平台就位时老脚印对桩靴性能的影响分析

由于受到老脚印影响,自升式钻井平台在老脚印附近位置就位时桩靴不可避免地要受到变化的偏心荷载作用,严重威胁着平台的就位作业安全。对自升式钻井平台在老脚印附近位置就位过程中桩基土体破坏机理受老脚印的影响进行了分析,在此基础上,根据桩靴不同阶段的受力特征将就位过程抽象为4个阶段,并以这4个阶段为4种不同的工况,对老脚印对桩靴结构性能的影响进行了分析。结果表明,自升式钻井平台就位过程中桩靴着力一侧桩腿、弦杆连接区杆件的应力较高;随着桩靴不断压入地层,桩靴底部承载面积增大,桩靴内部构件所受剪切应力显著减小:桩靴压桩至原有老脚印底部,受地层水平向强度分布不均的影响,较硬地层一端的组合应力并未因桩靴与桩基土体接触面积的增大而减小,相反由于端部硬地层的作用而大幅度增大,就位作业时应予重视。

海上自升式钻井平台插桩阶段桩靴承载力计算

为了准确预测海上自升式钻井平台插桩阶段贯入深度,引入流-固耦合理论,建立了饱和黏土条件下土-桩靴系统的有限元模型,利用该模型对桩靴贯入均质与非均质黏土时的桩靴承载力系数进行了数值计算。结果表明,桩靴承载力系数的大小主要取决于土体强度和桩靴贯入深度:对土体强度非均匀系数较低的土体,桩靴承载力系数与桩靴贯入深度正相关,而土体强度非均匀系数较大的土体桩靴承载力系数与桩靴贯入深度呈负相关;当桩靴贯入深度为20 m左右时,桩靴的极限承载力系数为10.30(不考虑土体回流作用)和12.25(考虑土体回流作用)。给出了插桩过程中桩靴承载力的计算方法,并利用此方法计算了渤海5号平台在特定土质条件下桩靴的贯入深度,提出的计算方法由于考虑了整个插桩过程中土-桩靴相互作用、土体的非线性特性、桩靴底面的端阻力和桩靴侧面阻力等影响,预测的桩靴贯入深度更为合理,与传统计算方法的结果相差20%左右。

自升式钻井平台新型高效冲桩系统的研制

针对自升式钻井平台现有冲桩系统存在的问题,提出了一种冲桩系统改造方案,利用液压机构控制冲桩系统,能将所有冲桩喷嘴打开后同时冲桩。研究结果表明,该系统的冲桩能力明显得到提升,减小了拔桩阻力,从而达到提高拔桩效率和进一步保证平台结构安全性的目的。

自升式钻井平台先进性评价方法

提出了一套适用于已建造投入使用的自升式钻井平台性能水平等级的评价方法,建立了相应的评价指标体系和计算方法,用于对建造完成的自升式钻井平台的先进性评价.分析和计算实例表明,该性能水平等级评价方法是适用和有效的.利用获取的评价结果,可对平台在同类型平台中的先进性水平进行定位,评估平台设计是否达到预期的效果及存在的问题,总结经验教训,以指导今后的工作;同时,也是对有关船舶与海洋结构物性能水平等级评价体系的国家标准的有益补充.

海上自升式钻井平台拔桩阶段桩靴上拔阻力的机理研究

在桩靴上拔分析中,提出了将上拔阻力分为桩靴上部阻力和桩靴底部吸力的概念,通过数值模型模拟了多种加载条件和不同桩靴贯入深度时桩靴周围孔压的消散规律和桩靴上拔阻力不同组成部分的变化规律,证明了这种概念的可行性和准确性;在此基础上,确立了桩靴在不同贯入深度上拔时土体不同的破坏模式,给出了桩靴底部吸力在平台工作荷载、上拔速度和贯入深度等参数变化时的发展规律,数值模拟的吸力变化范围在总上拔阻力的27%～80%,极限上拔阻力系数为12.62,这为平台上拔能力储备和桩靴底部环喷系统的准确设计提供理论依据.

环境载荷对自升式钻井平台动力响应的影响

为了研究海流载荷、波浪载荷、风载和浮力等环境载荷对自升式钻井平台力学响应的影响,进行了某平台在自存工况和作业工况下的数值分析。分别采用等效梁单元、梁单元、线性弹簧单元和线弹性基础模型来模拟船体、桩腿、船体-桩腿和桩靴-土壤。应用Stokes fifth-order波浪理论模拟水质点的运动规律,得到平台的响应特性。考察了各种环境载荷对平台数值计算结果的影响。结果表明:在自升式平台建模过程中,须要考虑浮力的作用,还应特别关注风载的影响,其次是海流载荷,最后是波浪载荷。