海上自升式平台桩腿设计探讨

在介绍海上自升式平台的类型及特点的基础上,对常用的桩腿类型及其各自的特点进行了说明,同时阐述了平台设计水深、提升系统、平台作业要求和加工成本等对桩腿设计的影响.结合具体项目中桩腿结构型式的选择及设计实例,从设计水深、提升系统和平台作业要求等方面考虑选择圆柱桩腿还是桁架桩腿,进而从桩腿重量、甲板面积及平台的整体刚度等方面...     

自升式海洋平台自动平衡控制的研究

自行研制了基于PLC的自动平衡控制装置和控制程序,应用在辽海试采2号海洋平台升降装置的技术改造中.实用结果表明,这种平台自动平衡控制装置和控制程序,能够实现八种不同倾斜姿态的校正,保证在平台升降过程中,横纵倾斜小于0.3°,达到了目前国内同类产品的先进水平.     

自升式钻井平台悬臂梁负荷试验优化方案探讨

自升式钻井平台的悬臂梁系统是关键结构,在设计规定的悬臂梁移动最大范围位置,通过利用钻台游动系统提升驳船和在立根盒上施加压载铁的办法对悬臂梁进行负荷试验,测量并记录悬臂梁结构发生的挠度变形量,用以验证悬臂梁的结构强度,是一种被船级社认可的、较为优化的方案.悬臂梁的最大负荷设置,应符合船级社规范要求.试验同时也对井架及整个游动系统(顶驱、钻井绞车、游车、天车)等进行了负载试验,验证其性能,本方案优化了试验步骤,大大提高了试验效率和安全.     

海上自升式钻井平台桩靴穿刺现象的数值分析

分析多层土条件下,桩靴承载力和孔穴的变化规律,揭示桩靴发生穿刺现象的实质;进一步提出桩靴极限安全深度的概念,系统描述上、下土层强度比、上层土相对厚度、下层土标准化抗剪强度和土体强度非均匀系数等参数变化对桩靴承载力的影响;给出适用于工程使用的上硬下软黏土中桩靴承载力系数的计算方法。研究结果表明:桩靴发生穿刺的深度主要受到上层土相对厚度、上层土强度和上下土层强度比的影响;标准化抗剪强度系数和土体强度不均匀性系数对于桩靴承载力系数极限值的影响都不超过5%,地基土最终承载力与上层土无关,取决于下层软土的强度。     

自升式钻井平台穿刺分析

 自升式钻井平台是近海石油和边际油田开发的重要设备。据统计,穿刺事故占自升式钻井平台总事故的比例超过了50%,造成平台严重损坏和人员伤亡。以Arab drill 19自升式钻井平台和中国某自升式钻井平台的穿刺事故为例,分析穿刺事故发生的原因,说明穿刺事故的危害。采用投影面积法,分析了中国某自升式钻井平台在渤海某井位发生穿刺事故的可能性,结果表明,该平台存在较大的穿刺风险,并预测了穿刺后的插桩深度。对比平台实际插桩深度,预测结果存在较大误差。结合穿刺研究的最新成果,分析两者存在误差的原因：实际插桩过程中,桩靴底部将形成砂土塞,该砂土塞会极大地提高土体的极限承载能力,导致实际插桩深度比预测插桩深度浅。     

自升式平台悬臂梁及相关结构设计研究

为了降低悬臂设计周期,快速评估悬臂梁的强度,通过对自升式平台悬臂梁结构特点及工作状况的分析,运用数学模型法和有限元方法对不同工况的悬臂梁结构进行强度评估。根据国际船级社规范要求,对设计结构进行有限元强度分析,并确定了悬臂梁结构的安全可靠性。     

自升式平台桩腿防腐蚀技术研究

应用外加电流法阴极保护技术,通过传动机构将辅助阳极及参比电极下放至海底;对比固定式高纯锌参比电极,桩腿的电位始终保持在100—250mV范围内（国标中相对于高纯锌参比电极保护电位为O-250mV）;对比便携式参比电极（Cu／CuSO4）,桩腿的电位基本在-900mV左右,（国标中相对于Cu／CuSO4参比电极保护电位为一850一-1100mv）。结果表明采用外加电流法阴极保护技术,将电极通过电缆投入海水后,能够较好的对圆柱形不可进水式桩腿进行保护,是对自升式平台桩腿防腐蚀技术安装工艺的积极探索。     

自升式海洋钻井平台方案评价指标体系及评价方法

提出了一套适用于自升式海洋钻井平台的方案评价指标体系,并采用层次分析法进行评价分析,该评价指标体系既可用于方案的选择比较,也可用于同类型平台的先进性评定.经过分析和计算实例证明,该评价指标体系和评价方法是适用和可靠的.同时,该方案评价指标体系和评价方法具有拓展性,可应用于其他类型的移动式平台作为方案选择时的参考依据.     

海上在生产油田伴生气液化系统工艺方案设计与分析

海上在生产油田在石油开采时,伴有大量的油田伴生气,如果将其直接燃烧排放,既造成能源浪费,又排放大量的温室气体污染环境,合理回收利用油田伴生气资源既是当前亟待解决的问题,也是未来能源长期持久发展的必然趋势。当前低温液化分离技术的发展,促进了海上在生产油田伴生气的低温分离与液化回收利用。针对渤海湾海上在生产油田伴生气气源条件,设计了一套10×10~4Nm~3/d海上在生产油田伴生气回收液化系统。基于该系统,结合运用大型化工过程软件进行流程优化,同时给出了产品方案和能耗指标,为海上在生产油田伴生气低温液化系统的工程设计与操作运行提供了理论基础。     

自升式钻井平台方案设计智能决策支持系统

总结了自升式钻井平台方案设计阶段的结构体系和设计流程,分析了自升式钻井平台方案设计的特征,提出了针对自升式钻井平台方案设计的智能决策支持系统的理论框架模型和具体实现方法.该系统具有交互性、开放性、智能性等特点,既可以根据需要生成自升式钻井平台的设计方案,形成可行方案集,又可以根据技术经济性、船东偏好等对可行方案集进行评定,选出最佳方案,缩短产品的设计周期,使评价更为可靠,为设计者、决策者提供了强有力的支持工具.将该系统用于91.4 m作业水深的自升式钻井平台的方案设计及优选,证明该方法是可行且可靠的.     

风电机组自升式攀登平台设计

为设计一种应用于风电设备安装、维护的风电机组自升式攀登平台.根据风力发电机组的工作环境,确定了履带式磁力吸附的攀升机制,采用环抱式可变径桁架增加工作的安全性,利用软件Creo建立了风电机组自升式攀登平台的三维模型,应用ANSYS软件对其关键部件进行了静力学分析,得出了关键部件的最大变形量、最大等效应力,推导磁学相关公式并计算平台对风电塔筒的吸附力,运用Matlab软件绘制吸附力随磁隙变化的曲线.结果表明,在磁隙为1 mm时,吸附力可达179 724 N,能够携带质量为3.5 t的负载.     

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.     

自升式钻井平台能效设计指数

借鉴船舶能效设计指数(EEDI)计算公式,建立了针对自升式钻井平台的能效设计水平计算模型.在此基础上,对自升式钻井平台EEDI值进行回归分析,提出类似船舶参考线公式的自升式钻井平台参考线公式,为自升式钻井平台能效水平评估和绿色自升式钻井平台的设计建造提供一定的参考.
     

300英尺自升式平台设计技术

随着世界经济的繁荣和科学技术的发展,石油作为重要的能源,用途越来越广泛,由此使有限的陆地石油资源已日见枯竭。石油开采商把目光纷纷投向海洋石油的开发。在海洋油气开发装备中,自升式平台由于能够适用于不同的海底土壤条件和较大的水深范围,同时移位灵活方便,便于建造,因此应用非常广泛。该文所研究的300 ft自升式钻井平台作业水深为300 ft,可在除挪威北海以外的世界范围海域作业,该项目由大连船舶重工自主设计,是国内首座完全具有自主知识产权的作业水深为300英尺(桁架式桩腿)的自升式钻井平台,填补了国内空白。该项目研究属国内首创,大连船舶重工紧密跟踪市场需求,通过国际合作、自主研发等手段,开展技术攻关,成功解决了平台总体设计技术研究、平台结构设计及强度分析技术研究、平台振动与噪音技术研究、电气控制技术及系统研究、零污染排放等关键技术难题,为集团最终形成实船订单提供了重要技术保障。     

自升式平台拖航安全管理

海洋石油工业经过近50年的发展,浅海区域各类技术基本成熟,海洋石油平台空前发展,作业量不断增加。鉴于海洋石油平台的拖航作业安全风险较大,国内外拖航事故屡见不鲜,结合多年安全管理工作经验对自升式海洋石油平台拖航作业安全风险进行分析、对自升式海洋石油平台拖航作业安全管控措施进行汇总,力求达到自升式海洋石油平台拖航作业安全运行。     

自升式平台试验中桁架腿等效方法研究

在桁架自升式平台模型试验中,由于在制作模型时不能将桁架腿直接按比例缩小,故需要将其等效为圆柱腿．根据水中受力相似的基本思路,利用ANSYS软件,提出确定等效圆柱腿外径的方法,并分析了试验中波高、波周期对等效外径的影响．     

自升式钻井平台结构疲劳寿命分析

以“南海一号”自升式钻井平台为工程研究对象，提供了一个估算在随机波浪力 作用下平台结构疲劳寿命的实用可行分析方法，编制了相应的计算机程序，对我国海 洋平台结构的可靠性分析具有一定的实际意义。     

自升式海洋钻井平台升降装置同步控制

自升式海洋钻井平台工作的安全性和可靠性直接制约着海洋石油的开采能力。升降装置作为控制平台升降的主体,其平衡控制尤为重要。针对自升式海洋钻井平台升降作业特点,提出平台电机组群协同控制方案,单个桩腿多电机采用速度偏差耦合同步控制方式,平台3台主电机采用速度-位置偏差耦合同步控制方式,位置同步补偿器采用模糊PI控制算法,速度控制器均采用PID控制算法。基于Matlab/Simulink和PLC分别建立平台电机组群同步控制系统仿真模型和试验平台。结果表明,在平台多电机速度同步控制的基础上引入位置同步控制,同时考虑了平台的升降速度和升降高度,有助于实现升降系统的精细同步控制,更加适合平台升降系统的平衡控制。     

自升式平台齿轮齿条强度有限元分析

基于有限元软件ANSYS建立某自升式平台升降系统齿轮齿条的三维模型,并计算平台在预压状态下齿轮齿条的应力,分析齿轮齿条在不同啮合位置时的Von mises 应力和齿面接触应力的分布情况,并将其与公式计算值进行对比.结果表明:齿轮齿条啮合过程中接触面上应力呈带状分布,最大应力出现在带状区域的两端,带状区域的中部应力相对较小;齿面和齿根是齿轮齿条啮合接触过程中容易失效的部位,升降系统齿面接触应力与齿根弯曲应力偏高,在升降系统的设计中应采取措施降低相应应力或提高材料强度;基于有限元方法的计算结果与公式计算值误差较小,可以作为该齿轮齿条强度分析的依据.     

自升式生产平台小型化污水处理装置浅析

根据自升式生产处理平台空间的自身特点,着重研究了污水处理工艺中高效小型化气浮处理装置;简单介绍了气浮净化技术的概况,并对气浮产生的过程进行了概述。根据海洋固定生产平台的含油污水处理工艺,对常规气浮技术做出了介绍,如诱导气浮、射流气浮和溶气气浮;针对近年来气浮新技术的进展,着重介绍了紧凑式旋流气浮(CFU),并与常规气浮做了综合对比。