海洋自升式钻井平台桩靴研究

独立插桩式海洋自升式钻井平台能否在海上安全钻井的最关键问题是它的桩靴是否设计合理。阐述了自升式钻井平台桩靴的种类与设计考虑因素。以一个100 m工作水深的自升式钻井平台的桩靴为例,分别对其在预载工况和风暴工况下进行了强度和稳定性的校核,符合标准要求。     

海洋石油944自升式钻井平台散料间布置设计方案

"海洋石油944"自升式钻井平台大桩靴的设计限制了平台内散料间区域面积大小,因此,必须对散料间进行针对性设计。通过优化,在散料间增加一个平台,将泥浆漏斗等设备布置在平台上,缓冲罐固定在强梁上,为甲板节省了较大的空间。同时,为协调管路的布置,通过建立缓冲罐等模型,调整模型优化管路设计,最后将图纸提供给厂家进行确认与制作。与传统设计相比,该设计解决了散料间空间不足的问题,优化了散料间的布置。     

自升式海洋平台桩腿桩靴有限元分析

利用有限元分析软件ANSYS、Workbench,对自升式海洋平台桩腿桩靴进行在极端工况下的静力、模态、波流耦合等分析。利用理论基础对桩腿桩靴受到的各种海洋环境载荷进行计算分析,并结合中海油能源发展股份有限公司采油服务公司及中国船级社《海上移动平台入级与建造规范》的实际数据,对其数值解和理论值进行比较分析,以验证有限元方法求解的可靠性。研究结果对于提高自升式海洋平台桩腿桩靴质量有显著意义,并可为现场应用提供借鉴。     

自升式钻井平台筒型桩靴试验研究

为了比较自升式钻井平台筒型桩靴和传统桩靴在插桩过程中的力学性能,在相同截面积和插桩深度条件下分别对2种桩靴模型在饱和粘土和砂土中进行了插桩模拟试验。试验结果表明,在粘土中,筒型桩靴和传统桩靴的插桩阻力均随插桩深度的增加而增大,且插桩阻力最大值相近;在砂土中,筒型桩靴插桩阻力最大值是传统桩靴的0.62倍;筒型桩靴模型在砂土中插桩阻力最大值是在粘土中的4.11倍;传统桩靴在砂土中插桩阻力最大值是在粘土中的6.76倍。该研究结果可为海洋工程实际应用提供参考。     

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。图9表2参25     

海洋自升式平台桩靴触底碰撞动力学研究

海洋自升式平台在桩腿下放、拔起以及迁移过程中,桩靴与海底会发生碰撞接触的情况。为此,研究了海洋自升式平台桩靴触底碰撞动力学分析方法,采用ANSYS/LS-DYNA软件建立桩靴-海底有限元模型,研究不同速度和不同碰撞角度下桩靴碰撞海底动力学特性。研究结果表明,刚碰到海底时桩靴顶板、壳体和骨架应力集中在中心区域,隔板应力分布比较均匀;随着碰撞时间的延长,桩靴壳体底部应力逐渐变大,顶板、隔板和骨架应力逐渐变小;随着碰撞速度的增大,桩靴最大应力发生的时间依次提前,速度小于3.0 m/s时桩靴的最大应力均在屈服强度之内;桩靴与海底碰撞角度越大,桩靴的最大应力也会增大,在速度为1.5 m/s、角度为3°时桩靴应力达到屈服强度。相关研究成果可为桩靴的设计校核与作业技术提供参考。     

自升式平台桩靴承载力研究

自升式平台应用日益广泛,如何预估地基土的承载力以使平台安全作业,是需要解决的关键问题。研究了ABAQUS中土的弹塑性模型及进行数值模拟的条件等内容,应用土力学理论和有限元数值模拟两种方法,对自升式平台桩靴所受的垂向作用力进行对比分析。采用ABAQUS软件研究桩靴入泥深度和贯入阻力之间的变化规律,讨论了土体参数对桩靴贯入阻力的影响规律,得出具有一定意义的结论。     

海上自升式钻井平台新型筒型桩靴承载力

为了比较筒型桩靴和传统典型桩靴装配平台的不同受力性能,详细分析不同桩靴型武对于桩腿刚性度和平台整体承载能力的影响.通过Swipe和固定位移比的加载方法,绘制了复合加载模式下筒型桩靴和传统桩靴基础的垂向荷载-水平荷载、垂向荷载-弯矩荷载、垂向荷载-水平荷截-弯矩荷载受力空间的破坏包络面和循环荷载条件下2种桩靴基础的垂向静...     

自升式平台桩靴砂箱设计研究

该文对采用桩靴砂箱完成自升式平台坞内升桩的技术进行了研究,通过数值计算分析了砂箱中心砂层厚度、内摩擦角及弹性模量三个参数对砂层载荷传递效果的影响,设计合理的砂箱结构以保证平台升桩时坞底结构和自升式平台的安全。     

“海洋石油944”自升式平台建造项目全过程投资分析

自升式钻井平台作为海上移动式平台,由于其定位能力和作业性能的优势,且相对于半潜式钻井平台造价较低,在目前国际和国内浅海油气的勘探开发中发挥着主要作用。在国际油价起伏较大的大环境下,现阶段海上油气勘探作业量减少,使得国内自升式钻井平台投资的经济效益变得尤其重要。在"海洋石油944"自升式钻井平台的投资建造过程中,使用主动和被动控制相结合的全过程投资控制方法,将项目各个阶段的所有费用加以控制和管理,对该平台建造项目的投资效益和后期运营都具有积极影响。     

带桩靴自升式桩基钻井平台插桩深度的计算方法

针对目前带桩靴的自升式桩基钻井平台插桩深度计算中存在的问题，提出了考虑桩靴实际形状和土层参数变化的地基承载力计算方法，同时编制了相应的计算机程序。     

带桩靴自升式桩基钻井平台插桩深度的计算方法

针对目前带桩靴的自升式桩基钻井平台插桩深度计算中存在的问题,提出了考虑桩靴实际形状和土层参数变化的地基承载力计算方法。同时编制了相应的计算机程序。     

基于代理模型的自升式海洋平台桩靴结构优化

自升式海洋平台桩靴作为平台的重要组成部分存在结构庞大笨重、应力分布不均等问题,以自升式海洋平台JU2000E桩靴为研究对象,应用Ansys软件建立有限元模型,依据美国船级社（ABS）规范对其在预压载工况和风暴自存工况下进行强度分析与校核,采用桩靴各结构板厚作为优化设计变量,通过最优拉丁超立方抽样选取样本点,结合径向基函数（Radial Basis Function,RBF）神经网络算法建立设计变量和各响应的代理模型,并基于第二代非劣解遗传算法（NSGA-Ⅱ）对桩靴进行多目标优化。对优化后的桩靴进行仿真验证,桩靴重量减轻、应力减小且分布更均匀。     

自升式海洋石油平台多功能转换

在当前国际油价低迷的背景下,根据石油行业需求及作业需要,对海洋石油平台提出多功能转换的需求。对海洋石油开发过程中各个阶段的不同需求进行阐述,以某平台为例,介绍其各种不同作业工况,并以其中一种功能形式转换为例,通过专业软件模拟分析,推证该作业工况下平台的稳性满足规范要求。     

自升式平台独立桩靴结构强度分析方法

自升式平台的桩靴对平台的稳定就位起着关键作用。以自升式平台桩靴为研究对象,基于大型有限元软件SESAM,研究平台在各种载荷作用下的桩靴承受载荷的特点和桩靴强度失效形式,分析CCS和ABS两种规范计算桩靴强度的方法和基本原理,并分别按照两种规范计算其不同工况下的结构强度。对比两种规范的应力分析结果,供工程技术人员设计参考。     

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。     

自升式钻井平台插桩问题探讨

插桩作业是自升式钻井平台重要的工作之一,也是平台出坞以后进行其他工作和平台迁航到作业地进行钻井作业的前提。在介绍国内、外自升式钻井平台插桩技术现状的基础上,对自升式钻井平台插桩作业问题进行了讨论,包括海洋调查、工程调查、平台的穿刺问题、平台插桩操作过程中的问题及升降锁紧等重要设备的性能分析。指出平台穿刺问题基本上都是对地层的地质结构分析不清,对地层的剪切强度计算存在问题造成的;同时也指出了平台插桩过程中应注意的问题。最后就我国的自升式钻井平台插桩作业技术发展提出建议。     

双层土中自升式钻井平台桩靴极限拔桩阻力计算新方法

基于CEL的桩靴拔桩过程有限元数值模拟分析,总结了双层土中自升式钻井平台拔桩时桩靴极限阻力的影响因素,拟合出一套新的双层土条件下自升式钻井平台桩靴极限拔桩阻力预测公式,该公式将桩靴极限拔桩阻力分解为由桩靴上表面极限拔桩阻力、桩靴下表面极限吸附力和桩靴侧面最大摩擦力等3部分相加得到。其中,桩靴上表面极限拔桩阻力计算公式考虑了桩靴面积、土层抗剪强度和硬土层厚度等关键因素,桩靴下表面极限吸附力计算公式考虑了土体固结时间、渗透系数和桩靴入泥深度等关键因素。本文所提出的双层土中自升式钻井平台桩靴极限拔桩阻力预测公式计算结果与离心机模型试验结果之间的相对误差为8.7%,验证了本文预测公式的正确性。本文研究成果可为自升式钻井平台在双层土复杂地层中拔桩时最大阻力预测提供参考。     

自升式钻井平台悬臂梁滑移方案探究

介绍了传统型悬臂梁钻井平台的结构组成、滑移系统组成和纵向滑移方式,分析了各滑移方式的技术要求和动作特点。其中,棘爪滑移和销轴滑移虽应用比较广泛,但只能实现步进式滑移;齿轮齿条滑移方式目前应用不多,但可以很好地实现悬臂梁连续平稳滑移。结合实际比较了3种悬臂梁的应用可行性,并给出悬臂梁滑移方式选择的方向。     

自升式平台插拔桩对邻近桩靴影响的研究

为了分析桩靴插拔过程对邻近桩靴承载力的影响,基于Plaxis 2D的有限元模型完成桩靴插拔对邻近桩靴影响的研究,基于Plaxis 3D的有限元模型完成桩靴插拔对桩靴承载力影响的研究。开展了桩靴插拔的模型试验研究,将试验结果与理论分析结果相结合,研究结果表明：两桩靴在不同间距情况下,预定贯入深度处的桩靴承载力小于这一间距的最大贯入阻力,则桩靴承载力发生折减,且承载力折减率随桩靴间距增大而减小。