7000m海洋模块钻机滑轨结构优化设计.pdf

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1、2012钲第41卷石油矿场机械第6期第3O页oILFIELDEQUIPMENT2012，41(6)：3O～33文章编号：1001-3482(2012)06—0030—047000m海洋模块钻机滑轨结构优化设计张建勇，王宁，胡泽刚。，陶强，李玉鹏(1．中海油能源发展股份有限公司油田建设工程分公司，天津300452；2．中海石油(中国)有限公司深圳分公司，深圳518067)摘要：7000m海洋模块钻机作用在平台甲板滑轨上的支点反力比5000m模块钻机增加约3O。提出在不改变滑轨主结构形式的基础上，在翼缘板下方增加2条平行于腹板的

2、纵向筋板，用于增强滑轨结构强度，提高承载能力。利用有限元方法对结构参数进行优化和比较分析，使得改进后的滑轨结构完全满足7000m钻机的使用要求，确保钻井作业的安全性和经济性。关键词：海洋平台；模块钻机；滑轨；结构优化；有限元分析中图分类号：TE951文献标识码：AOptimizationDesignof7000mOffshoreModularDrillingRig’SSkidRailStructureZHANGJian—yong，WANGNing，HUZe—gang。，TAOQiang，LIYu—peng(1．CNOOCEn

3、ergyTechnology&Services—OilfieldConstructionEngineeringCo．，Tianjin300452，China；2．CNOOCLtd．一Shenzhen，Shenzhen518067，China)Abstract：Thereactionforcesactingontopsideskidrailfor7，000mmodulardrillingrigis30morethanthoseof5，000mrig．Theconventionalstructureofskidrailcan’t

4、meettherequirementofsupportingandskidding．So，thispaperpresentsaschemethataddstwomorelongitudinalstiff—enerplatesundertheflangeofrailtostrengthenthestrengthandimprovethesupportingcapabil—ity．Itutilizesfinite—elementanalysismethodtoanalyzetheskidrail，andgivesoutoptim

5、izingop—tionstomeettherequirementof7，O00mrig，whichmakesurethesafetyandeconomyofdrillingoperation．Keywords：offshoreplatform；modulardrillingrig；skidrail，slipway；structureoptimization；finiteelementanalysis海洋平台模块钻机的DES钻井模块通常由下5000m钻机增加约30。本文应用有限元法对底座和钻台面2部分构成，可通过双向滑移来覆

6、盖模块钻机滑轨结构进行强度和刚度分析，在不改变整个井口区，以完成钻修井作业。钻机滑轨采用焊滑轨主结构的基础上，提出适应7000m模块钻机接方法固定在平台组块顶层甲板主梁上方，用于承滑轨的优化设计方案。载DES模块的整体作业载荷和滑移载荷。1模块钻机支点反力在海洋平台模块钻机的钻井深度达到7000m时，大钩载荷4500kN，立根载荷2700kN，井架、模块钻机支点反力是滑轨的翼缘板、腹板和筋绞车、泥浆罐和振动筛的质量也明显增大。平台甲板设计的控制因素，对平台组块甲板框架结构的设板滑轨作为重要的承载结构，受到的支点反力比计有重要

7、影响。收稿日期：2011-12～19作者简介：张建勇(1979一)，男，甘肃镇原人，硕士，工程师，从事船舶与海洋工程结构设计工作，E—mail：zhangjy6@cnoocC0m．cn。第41卷第6期张建勇，等：7000m海洋模块钻机滑轨结构优化设计影响模块钻机支点反力的主要因素有4个位，当井口区某一方向的井位较多或是井口偏向一方面。侧滑轨时，会引起该侧滑轨支点反力急剧增加，甚至1)模块钻机DES模块上的机械、电气、仪表、80以上的钻机载荷都会集中在该侧滑轨上，对滑通讯、配管和舾装等专业设备的载荷。这部分荷载轨的结构强度非常

8、不利。是支点反力的主要组成部分，也是结构设计控制因4)模块钻机结构框架方案设计。一方面是指素之一。合理设置支点数量，另一方面是指在满足刚度和强2)模块钻机总体布置方案。主要指滑轨间距，度的前提下，控制结构质量，优化传力路径，从而减DES模块各层甲板面积、层高以及设备布置时的偏心小支点反力。