HJJ31547海洋钻机井架的风动力学分析

对大多数的石油井架来说,一般都只采用等效静力计算方法来验证或指导井架使用。通过预应力模态分析、谐响应分析,对HJJ31547海洋钻机井架进行了风动力学计算,计算结果表明,HJJ31547海洋钻机井架没有全包覆式防风墙,也不存在大跨屋盖结构,其低阶固有频率超过2.00 Hz,井架不属于风敏感结构;海洋钻机旋转设备的振动不会引起井架共振;当暴风作用频率接近4.30 Hz时,可能对井架产生共振破坏。该项研究可有效指导井架的设计和现场应用。     

张力腿平台张力腿焊接工艺

依托中海油拟建的流花16-2/11-1张力腿平台(Tendon Leg Platform,TLP)建造项目,对TLP平台的关键结构——张力腿的焊接技术进行初步研究。针对张力腿结构及母材特性、焊接工艺要求及强度韧性指标等一系列要求,结合国内外张力腿焊接研究现状及青岛公司现有场地资源,对张力腿的焊接工艺进行研究,经验证,该工艺满足相关技术指标。     

深水张力腿平台的结构形式

通过对三种不同的张力腿平台结构设计形式的分析,明确了各种结构形式的特点,提出了关于张力腿平台结构形式不断优化这一方面的研究发展方向。     

张力腿平台拟静态分析

纵荡、垂荡等运动模态对张力腿内张力变动影响显著,为了确定张力腿内张力变动与两个运动模态的关系,采用非线性拟静态分析方法对该问题进行了研究。通过分析给出张力腿平台本体水平偏移、垂直下沉、张力腿内张力变化、水平外力等重要参数之间的相互关系,可初步进行定性和定量分析,对平台的初步设计有一定参考作用。     

张力腿平台钻井支持模块结构有限元分析

为了对张力腿平台上部钻井支持模块进行较为精准的结构有限元分析,必须采用合理的方法模拟张力腿平台的运动对上部模块产生的影响。为此,采用SEASAM软件建立张力腿平台的水动力分析计算模型,通过计算得到张力腿平台X、Y、Z这3个方向的极值加速度和加速度时程曲线。采用ANSYS软件建立该平台上部的钻井支持模块结构有限元模型,以对结构施加惯性力的准静力方法来考虑平台运动对上部模块产生的影响,通过对比分析论证了准静力方法的合理性。最后使用准静力方法对各工况下的钻井支持模块进行结构有限元分析,得出上部钻井支持模块的结构强度和变形均满足要求。研究结果可为张力腿平台上部模块结构设计提供研究思路。     

深水张力腿平台设计中的流体动力学问题

从流体力学的角度介绍了深水海洋资源开采所需的主要平台形式-张力腿平台结构设计中所遇到的流体动力学问题,探讨了张力腿平台部件设计对线性外载、低频外载、高频外载和海流外载的依赖程度,以及流体力学领域应该重点研究的问题.     

张力腿平台钻机猫道方案及比较研究

张力腿平台由于自身的运动特点和钻井/生产立管安装作业需求,造成其钻机模块的部分设计方案与固定式平台不同。为提高张力腿平台钻机模块管子处理作业时效,同时保证浮式平台的吊装作业安全性,本文列举了多项猫道方案,并考虑操作便利、作业安全以及应用经验等方面进行了对比,为张力腿平台钻机模块猫道方案的选型提供一种有效可行的方法。     

钻机井架有限元模态分析

应用有限元分析软件ANSYS对ZJ30/1700CZ型钻机井架分别在自然状态下和有钩载状态下进行模态分析,计算得出了井架的前9阶模态频率及相对应的主振型.通过对井架的固有频率与钻机的设计工作转速的比较,并对各阶模态主振型的分析,得出该钻机井架结构设计合理的结论.     

深海张力腿平台发展概况及其趋势

对深海张力腿平台的发展历程进行了回顾和评价；依据该种形式深海平台具有造价低、结构合理和总体性能优异等特点，预计张力腿平台将在我国和世界的深海石油、天然气资源的开发中发挥重大作用。     

深井钻机井架及底座系统的谐响应分析

为研究转盘偏心旋转对钻机结构的影响,建立了钻机井架及底座的有限元模型,并对钻机进行谐响应分析,计算出钻机底座发生共振的频率、共振幅值和共振幅度最大的方位。计算结果表明,钻机底座在X向位移响应最大,激振频率也最低,共振频率为5.75 Hz,相比其他方向而言,X向比较薄弱,在结构上应适当加强;在X向谐响应分析中,X向是钻机在激励力作用下的主振方向;在Y向谐响应分析中,Y向是在此激励力作用下的主振方向;在Z向谐响应分析中,Y向是在此激励力作用下的主振方向。     

超深井海洋钻机井架的研制

为满足水深更深、钻深能力更强的海洋钻机的需求,研制了9 000 m海洋超深井钻机井架。该井架最大钩载6 750 k N,满足海洋9 000 m钻机作业需要。通过有限元分析优化及采用单斜瓶颈式结构,减轻了井架重力;采用新型栓装结构,降低了安装难度;采用了三维设计技术,减少了加工制造过程中的问题。最大钩载静载荷试验中测得的最大应力为120.2 MPa,测试点材料的屈服强度为345 MPa,结构的安全系数大于API Spec 4F规范要求的数值(1.67),这说明井架设计满足API Spec 4F规范要求。     

JJ454/49-H型海洋动态井架动力特性分析

基于大型通用有限元软件ANSYS,对JJ454/49-H型海洋动态井架结构进行模态分析和谐响应分析,得到井架的自振特性（频率和振型）和结构的响应随频率变化的规律。首先进行模态分析,确定井架结构的固有振动特性,并对井架进行了海洋波浪脉动反应测试,测得结构的动态特性与理论计算结果基本吻合;其次,对该井架进行谐响应分析,分析在正常工作载荷作用下的稳态响应,得出结构的响应随频率变化的规律,从而确定该井架的共振特性,为海洋井架的优化设计、强度校核和安全性评定提供依据。     

流花油田张力腿平台模块钻机结构设计研究

针对国内第1个TLP开发方案,即流花油田项目的 FEED设计阶段,使用SACS软件对钻机的DES模块和DSM模块的各种工况进行结构设计校核,重点关注运动加速度对模块钻机结构的影响。此外,结合张力腿平台的操作需求,对3种猫道形式(斜猫道、举升猫道和水平猫道)进行比选,确定使用水平猫道的方案。通过对水平猫道进行计算校核,最终选择PG600的焊接梁作为水平猫道根部结构与钻台面连接,其最大名义应力比为0.95;选择H250X250的H型钢作为次要结构,其最大名义应力比为0.77,综合结构效率较高;水平猫道最大变形出现在端部,为9.2 cm,小于最大允许变形10.8 cm,说明其结构可以满足设计要求。研究结果可为浮式平台模块钻机的设计研发提供参考。     

钻机井架的可靠性分析

对ZJ30/1700DB型钻机井架进行了静力结构分析,得到井架的应力和位移分布,由此分析该井架是否满足可靠性的基本要求。井架结构的可靠指标β能较好地反映出井架的承载能力,计算出井架的最小β值可判断井架的可靠性;井架整体失效概率采用失效函数计算,并分析出保护井架安全工作的措施。     

ZJ90/6750DB超深井钻机井架静态特性分析

以ZJ90/6750DB超深井钻机井架为研究对象,依据API Spec 4F《钻井和修井结构规范》2008-01第3版中载荷设计的要求,选取最恶劣工况对该井架进行静态分析,得到位移和应力分布规律,计算结果为设计者更好地了解该井架的静态特性提供理论基础。     

提高JJ170/41-K型井架承载能力的方法及安全评定

为了提高JJ170/41-K型井架的承载能力,在大腿翼板焊接钢板来补强.通过应力测试,结合有限元分析结果对该井架进行安全评定.结果表明,技术改造后井架的承栽能力可提高20％,满足了钻深井的要求.     

3 505 m深水钻井船双井架设计关键因素分析

为了提高钻井效率,双井架已经成为深水钻井装置的首选配置。依托在研深水钻井船项目,给出了配套双井架的设计方案。分析了双井架的设计关键因素,即,技术参数确定、类型选取、结构设计、材料选用、配套钻井设备布置、HSE等。     

HJJ450／45-T型海洋井架动力特性分析

为获得HJJ450／45-T型海洋井架的自振特性（固有频率和振型）和井架结构在地震激励作用下的随机振动响应,应用有限元软件ANSYS对HJJ450／45-T型海洋井架进行模态分析和随机振动分析。确定了井架结构的固有振动特性,分析了井架顶点在地震激励作用下的位移、加速度响应。结果表明,HJJ450／45-T型海洋井架刚度富余,地震激励作用下,井架在激励方向上的随机振动响应最为明显,而且在转盘最高转速下有发生共振的危险。