可移动自升式井口平台的桩靴疲劳寿命分析

针对可移动自升式井口平台(WZ12-8E WHPA)中桩靴的结构型式,考虑了波浪、洋流、土壤特性和腐蚀等综合环境,计算和预测其在8个不同浪向海况下的结构应力和疲劳寿命。首先采用Longuet-Higgins模型将随机波谱转化为规则波谱,并借助SACS软件展开整体分析,获得桩腿截断处的剪力、弯矩和轴向力传递函数。之后借助ABAQUS对桩靴模型开展局部详细受力分析。以计算应力结果为循环幅值,以年统计波数为循环次数,采用Miner累计损伤准则进行损伤评估,最终获得桩靴的疲劳寿命。并对比了美国船级社和挪威船级社两种规范中的S-N曲线对评估其疲劳寿命的差异,为评估和预测桩靴的疲劳寿命提供可借鉴的计算方法。

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。

自升式钻井平台桩靴改造降低穿刺风险可行性分析

自升式钻井平台是海上石油开发的重要装备,穿刺问题一直是自升式钻井平台进行插桩作业时的难题。目前自升式钻井平台作业时需要对目的层进行勘探分析、对插桩穿刺风险进行预测,具有穿刺风险的地层可采取主动穿刺法降低插桩作业风险,但主动穿刺法作业周期长,且钻孔具有回填、垮塌等问题。以EP20-5区块为例,提出了桩靴改造降低穿刺风险的方法,对比分析了海龙9号钻井平台桩靴改造前后的穿刺风险系数。预测结果表明,改造后的桩靴能有效降低穿刺风险,桩靴改造在降低穿刺风险的方法中具有可行性。

自升式海上平台桩靴入泥深度预测

为了准确预测自升式海上平台桩靴入泥深度,基于扩展型桩靴在多个海上风场驻位时采集的工程数据对多种桩端承载力理论与基础承载力理论进行检验,经浅持力层与深持力层工程检验原位测试法应用于扩展型桩靴承载力计算具有良好的结果,可准确推测扩展型桩靴入泥深度。原位测试法在浅持力层误差不大于2.6 m时准确率达到100%,若在安装平台范围内深持力层土层发生变化时,桩靴入泥深度准确率达65%,该方法中粉土与粉质粘土地质桩靴阻力修正系数在0.05~0.06之间。

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。

自升式平台桩靴结构优化设计

结合有限单元法和尺寸优化理论,对某自升式海洋平台的桩靴结构进行了设计与优化。根据桩靴设计要求确定各部件尺寸和相应材料参数,以此建立桩靴的有限元模型。针对CCS对桩靴提出的工况依次进行分析计算,获得各工况下应力与位移的分布特征和土壤作用力在结构中的传递路径。然后进行板厚尺寸的优化。计算结果表明,桩靴在偏心工况且偏心角度为60°时应力达到最大,且土壤流失可能性最高;尺寸优化后,桩靴的质量明显减少,应力分布更加均匀,材料利用率得到有效提高。

Spudcan基础贯入对固定平台基础影响

针对临时工作平台桩靴基础(Spudcan)压入土层对固定海洋平台桩基础的影响,进行了实验研究。研究发现,Spudcan压入对土层的扰动区域为距离桩靴边缘一倍半径的环形区域。固定平台桩基础顶端位移随Spudcan基础压入深度的增加而增加。砂土地基密度越小,桩靴基础压入引起的桩顶位移越大。压入到一定深度后,Spudcan半径和压入速度对桩顶总位移量影响不大,但影响位移发展过程。Spudcan半径和压入速度越大,桩顶在压入初期位移越大。桩顶位移随桩与桩靴之间距离增大而增大。

基于数据库的钻井平台插桩就位预测系统设计与实现

为满足海上自升式钻井平台的合理选型,设计制作了钻井平台插桩就位预测系统。该系统实现了海底地质构造成分、周围管线电缆信息、就位处老桩靴印影响、对接生产平台结构布置等数据信息的统一管理,并结合钻井平台插桩就位的工作经验,将钻井平台选型及就位方案设计过程规范化、模型化。通过对数据库的不断完善和应用,完成钻井平台、生产平台、海底地质资料的存储、管理及应用。

桩靴在黏土中不连续加载穿刺现象的实验研究

为解决自升式平台在南海等软黏土区域作业时出现的穿刺问题,对平台桩靴在黏土中加载时出现的穿刺现象进行实验验证,并对穿刺机理和解决方案进行探索.以某大桩靴自升式平台的实际加载过程为原型,设计一套不连续加载的单桩模型插桩实验装置,通过力加载的方式模拟自升式平台预压载过程,分析插桩时的冲桩处理对穿刺风险的消除效果.研究结果表明:黏土层中不连续加载能够形成穿刺现象,并且减小加载速率在一定程度上可以降低穿刺风险;通过在加载过程中进行冲桩作业,能有效减少穿刺的发生.因此在实际工程中可通过选择合适的加载速率,并在加载过程中进行冲桩操作来降低穿刺风险,保证作业安全.

两种桩靴强度校核方法的比较

基于两种不同的桩靴强度校核方法,采用SESAM软件对桩靴进行静强度分析。以一典型桩靴为数值算例进行计算,计算结果表明采取不同的校核方法对校核结果有较大的影响,特别是模型的边界条件对校核结果的影响较大,应尽量减少约束对校核的影响。

自升式海洋平台桩靴喷冲系统设计

在自升式海洋平台轮机系统设计中引进10 MPa高压喷冲系统,分析桩靴喷冲机理,对喷冲器进行调研,对喷冲管系进行合理化布置,将研究结果应用于新建50 m作业水深自升式海洋平台中,提高了喷冲效率,为拔桩作业提供了便利。

桩靴基础自升式钻井平台在砂土层下伏粘土层中的插桩分析

在对我国南海海域进行自升式钻井平台场址工程地质调查的基础上,分析桩靴基础在上述层状土中贯入的破坏模型,提出在不同破坏模型下的插桩深度预测方法,实例验证表明,该方法可提高对插桩深度预测的准确性。

自升式海洋平台桩靴裂纹工程临界评估(ECA)

采用理论和数模计算相结合的方法对某深水自升式海洋平台桩靴裂纹的安全性进行工程临界评估:依据BS 7910导则中提供的理论公式进行桩靴裂纹的断裂韧性估算;在Abaqus软件中建立桩靴的有限元模型,依据BS 7910导则对桩靴裂纹进行简化,利用3D高级裂纹扩展行为分析软件Zencrack插入裂纹,并嵌入Abaqus进行计算,通过计算桩靴在不同方向上的极限承载力完成裂纹的断裂评估;计算裂纹在多次撞击下的裂纹扩展完成疲劳寿命的预测,并给出评估结论和建议。

新型自升式海洋平台的安全分析技术研究

分析2008版ABS-MODU Rules新增内容及其对平台安全性能要求的提高,以一桁架桩腿自升式平台的桩靴为例,通过有限元计算分析,阐述了新规范对平台设计的影响.

自升式风电安装船插桩深度及拔桩力计算方法

总结国内外现有自升平台安装船插桩深度及拔桩力计算方法,提出了适用于我国沿海风电场工程地质的理论计算公式。通过对东海风电抢修及如东风电试桩两个实际工程的计算与测试数据进行对比分析,验证了该计算方法的可靠性和准确性。

桩靴入泥深度预估

桩靴的入泥深度将直接影响平台的就位、转移及作业期间的安全稳定性。本文根据经验公式和SNAME规范,介绍了桩靴入泥深度的计算方法,并通过实例的计算,验证了经验公式和规范公式结算结果的差别,为自升式平台桩腿桩靴的设计提供了重要依据。

自升式钻井平台桩靴结构分析

以某自升式钻井平台的桩靴为研究对象,建立了结构分析模型,给出了结构分析的载荷及边界条件,并对各工况下的计算结果进行分析和评估,为此类结构的设计提供参考方法。

自升式钻井平台插桩深度探析

针对目前带桩靴的自升式桩基平台插桩深度计算中存在的问题,通过考虑插桩过程中桩靴对地层物理力学性质的影响,运用最小二乘法求得桩靴对地层承载力的影响系数,从而对Terzaghi和Peck公式进行修正,提高插桩深度预测的准确性。

自升式平台桩靴的有限元分析

自升式平台桩靴是平台最为关键的部位之一,船级社对桩靴的计算校验做出了明确的规定。文章选取桩靴有限元计算中的典型工况进行分析,供大家在做桩靴设计时参考,对关键的部位引起足够的重视。

自升式钻井船桩靴建造工艺研究

桩靴是自升式钻井船主要受力结构之一,位于桩腿的下部,桩靴的作用是在钻井船升船状态时,作为支撑在桩腿与海底之间的基础。在升船状态下,整个船体以及桩腿的重量都通过3个桩靴传递到海底,桩靴的使用功能和受力特点决定了桩靴结构强度高,底部投影面积大,形状不规则。本文综合考虑了桩靴的使用功能和受力特点,抓住桩靴建造过程中的关键控制点,结合项目实施经验,对桩靴建造工艺在200英尺(60.96 m)自升式钻井船项目中的运用进行了总结分析。