自升式钻井平台悬臂梁载荷图谱编制方法研究

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1、2013年第42卷石油矿场机械第11期第2O页olLFIELDEQUIPMENT2O13，42(11)：2O～23文章编号：1001-3482(2013)11-0020—04自升式钻井平台悬臂梁载荷图谱编制方法研究孙承猛，吕宏伟，戴克文，姚湘琳，冷德来(1．渤海装备辽河重工有限公司，辽宁盘锦124010；2．辽宁陆海石油装备研究院有限公司，辽宁盘锦124010)摘要：悬臂梁栽荷图谱是自升式钻井平台使用者安全操作平台的重要参考依据。通过分析x型悬臂梁的结构与载荷特点，建立简化力学模型，以悬臂梁单臂可承受最大弯矩为约束，找到悬臂梁及钻台位置与载荷

2、间的相互关系。结合典型位置的栽荷设计值，采用适当插值方法编制悬臂梁载荷图谱。算例分析验证了该方法原理正确、计算快速简便、结论可靠。关键词：自升式钻井平台；悬臂梁；载荷图谱中图分类号：TE951文献标识码：AStudyofPlanningMethodofJack—up’sCantileverLoadChartSUNCheng—meng，LVHong—wei，DAIKe—wen，YAOXiang—lin，LENGDe—lai(1．BohaiEquipmentLiaoheEquipmentCompany，Panjin124010，China；2．L

3、iaoningPetroleumEquipmentInstituteCo．，Ltd．，Panjin124010，China)Abstract：Cantileverloadchartisacriticalitemofdatatoinstructajack—upmanagertooperatesafely．Thestructuresandloadscharacteristicsweremainlyanalyzesfor“X”typecantilever。andmechanicsmodelwassimplybuilt．Withtherestrict

4、ionofmaximummomentcapacityofcantileversinglesidebeam，therelationshipwasfoundbetweendifferentpositionsofcantileveranddril1floorandtheloadssuchaswindforce，setbackweightetc．Havingreferredtoseveraltypicalposi—tions’designloadsvalue，thecantileverloadchartwaseasilyplannedbysomesu

5、itableinterpola—tionmethod．Apracticalexampleshowsthattheplanningmethodisofpropertheoryandmakesthecalculatingrapidandreliable．Keywords：jack—up；cantilever；loadchart当今海洋石油勘探开发快速发展，自升式钻井1载荷图谱编制方法平台已成为近浅海石油钻探的重要装备[1]。钻井范围和钻井能力成为评价平台先进性的重要指标。悬臂梁载荷图谱是描述在悬臂梁外伸、钻台横悬臂梁钻井方式的应用大幅增加了平台的

6、钻井范移时，钻台立根盒、钻井载荷(钩载、转盘以及张紧器围，提高了作业效率，成为目前自升式钻井平台的主载荷等)、悬臂梁堆场载荷间的相互关系。悬臂梁结流设计。常见的悬臂梁结构型式有XY型和X型2构强度满足要求是编制图谱的根本。通过分析悬臂种：XY型悬臂梁可以纵向和横向移动，钻井覆盖范梁结构与承受载荷的不同特点，建立简化力学模型，围大，该型式已被荷兰GUSTO公司注册专利保以悬臂梁单臂可承受最大弯矩为约束，找到悬臂梁护l3；X型悬臂梁仅可以纵向移动，钻井横向范围依位置与载荷间的相互关系。结合典型位置的载荷设赖于钻台的横向移动，该型式目前应用最为广泛

7、。计值，采用适当插值方法，即可编制得到悬臂梁载荷本文悬臂梁载荷图谱编制方法仅针对x型悬臂梁。图谱。收稿日期：2013—05—26作者简介：孙承猛(1979一)，男，山东烟台人，博士，主要从事海洋工程设计研发工作，E—mail：scmeng717@163．corn。第42卷第¨期孙承猛，等：自升式钻井平台悬臂梁载荷图谱编制方法研究2典型位置载荷计算，RAw一+2．1风载荷_4一一风载荷对悬臂梁强度影响主要来自于钻台和井将A、E间悬臂梁单侧近似为固支悬臂梁，则在架等横向移动结构，通过横移轨道传递至悬臂梁。R和R作用下，可得E点处的弯矩为作业工况下

8、的钻台和井架等风载荷大小及高度，可Mf一wsin+wCOS(4)参照船级社相关规范进行计算。假设钻台和井架的风载荷和风载荷转矩分别为由式(4)可以看出：当一arct