7000m海洋模块钻机滑轨结构优化设计
7000m海洋模块钻机滑轨结构优化设计
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７０ ０ｍ 海 洋 模 块 钻 机 滑 轨 结 构 优 化 设 计 ０
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 ， 津 ３ ０ ５ ； 天 ０ ４ ２ ２ 中 海 石 油 （ 国） 限公 司 深 圳 分 公 司 ， 圳 ５ ８ ６ ） ． 中 有 深 １ ０ ７
海洋 平 台模 块 钻机 的 ＤＥ Ｓ钻 井 模 块 通 常 由下 底座 和 钻 台面 ２部 分 构 成 ， 通过 双 向滑 移来 覆 盖 可 整个 井 口区 ， 以完 成 钻修 井 作 业 。钻 机 滑轨 采 用 焊
7000m钻机平移装置设计分析
设计与制造Design and manufacture加、删除，要在文档中也相应的做出修改或说明，保证系统和文档的一致[3]。
2.2 选择CASE工具统一管理软件在软件的设计过程中，会一直出现调整的状况，这种状况尤其在调试阶段会很多，通过使用CASE工具，能够有专门的工作人员对其进行管理，进而为软件的一致性提供保障。
2.3 在编写过程中注重编写规范为了提高电子设备管理系统的可维护性，可以提高编写过程中的规范性。
首先，在对变量进行命名的时候，尽可能使用英文来命名，如果没有办法使用英文，也可以使用拼音，但是不可以使用字母这种完全没有意义的命名方式；其次，变量名称的大小要统一大小写，如第一个字母大写，后面的字母都小写，这样不仅更加美观，该可以增加可读性；另外，如果有必要的话，可以添加备注解释，如果命名太过个性化，可以在适当的位置添加注释，这样能够让维护人员更加容易接受和理解，减少不必要的时间浪费；同时，如果函数太长，可以采取措施将其分成短一些的函数，短点的函数不仅看着更加容易理解，在后续维护的时候，也可以不必大动干戈，只要维护人员有针对性的做出修改即可，不会对其他部分有影响从而在一定程度上提高可维护性。
3 结束语在设计系统的过程中，所使用的设计相关措施会对系统产生直接且深远的影响，如果在设计阶段就给予可维护性足够的重视，对软件进行科学的模块化设计，优化文档管理，那么在后续的维护过程中，维修人员就能够快速的找到并且解决问题，提高工作效率和质量，而监控子系统能够帮助维修工作人员在需要的时候增加协议包解析功能，但是在软件的初次开发中就考虑可维护性设计，必然是不全面的，后续还有许多可以改进的地方，并且许多知识都值得我们去研究。
参考文献[1]王娟,张崇刚.航空电子设备健康管理系统的设计与实现[J].电子测试,2017(11):86-87.[2]费翼.电子设备管理系统的设计与实践[J].中国设备工程,2019(1):34-36.[3]王丽.电子设备的健康管理系统研究[J].电子世界,2018(2):68-69.0 引言由于俄罗斯和乌克兰等国家石油开发，需要大量平移钻机。
液压驱动转盘在海洋固定平台模块钻机上的设计与应用
液压驱动转盘在海洋固定平台模块钻机上的设计与应用罗立臣;马冬辉;孟庆元【摘要】Owing to small space and compact layout, the modular drilling rig on the offshore ifxed platform has to meet the requirement of small scale, light weight, high integration, operational safety and reliability. However, there are several problems for the traditional motor-driven pattern, such as long transmission chain, many transmission parts, complex transmission devices, large structural dimensions and heave weight, etc. As a result, it is diffcult to be installed and is inconvenient for usage and repair under special requirements, which affects the design of overall layout and structural conifguration. In view of the above situation, it compares the hydraulic drive rotary table with the electrical drive rotary table. It is concluded that the hydraulic drive rotary table can be characterized of small footprint, light weight, easy installation and construction, capability of structural optimization, low cost of operational maintenance, and great safety and reliability. It can provide certain reference for the modular drilling rig with the special space requirements on the offshore ifxed platform.%海洋固定平台模块钻机空间狭小、布局紧凑、要求设备具有尺寸小、质轻、集成度高、运行安全可靠等特点，而传统电机驱动转盘的驱动方式存在传动链长、传动部件多、传动装置复杂、结构尺寸庞大等问题，在模块钻机尺寸有特殊要求的情况下安装难度大、使用和维修不便，影响总体布局和结构形式的设计。
海洋石油模块钻机井控系统设计
901 设计目的在钻井作业过程中，井控系统既能够有效控制井涌、井喷等突发情况，又能保护好油、气、水层，顺利完成井下作业施工，保证钻井作业的安全进行；同时，井控系统也是保证钻井作业人员自身安全、钻井设备财产安全、保护海洋环境的重要条件。
2 设计基础井控，顾名思义就是井涌控制和压力控制。
是利用一定的技术手段控制地层孔隙压力，使作用于井筒内的钻井液液柱压力始终大于地层孔隙压力，防止地层孔隙压力过高，造成井喷、井涌等意外情况，保证钻井作业的顺利进行。
井控系统设备需满足地层压力要求。
以南海某平台7000m模块钻机为例，配备一台压井泵，操作压力为69MPa；防喷器，操作压力69MPa；节流压井管汇，操作压力为69MPa；液气分离器，操作压力为常压。
3 井控系统流程及设备选型设计3.1 井控系统流程井控系统流程见图1。
图1 井控系统流程图当井筒内地层压力发生异常，迅速开启压井泵，通过压井管线向井筒内注入压井液，同时，迅速开启节流压井管汇的节流阀快速泄压，保证井筒内的钻井液液柱压力大于地层孔隙压力，防止井涌、井喷等事故发生。
当井底压力稳定后，井底被污染的钻井液通过节流管线被替换出来，被污染的钻井液中的固体泄放至泥浆回流槽，经振动筛等固控设备处理后回收利用；气体经过液气分离器碰撞、沉降分离后，气体放空到天车以上4m，液体返回至振动筛进行筛分处理。
其次，通过节流阀得快速泄压能够起到保护防喷器组的目的。
3.2 主要设备选型设计1）压井泵。
目前，海洋石油模块钻机压井泵一般都选用的是柱塞泵，压井泵出口压力选取原则是要高于最深层地层压力。
根据《SY /T 6918—2012 石油天然气行业钻井和修井设备 钻井泵》规定：压井泵出口压力分为5个级别：20.7 MPa、27.6 MPa、34.5 MPa、51.7 MPa、69 MPa。
由于本文介绍的模块钻机所在油田地层压力最高为55Mpa，故选择压井泵的出口压力为69 MPa。
海洋平台模块钻机结构建造工艺论述
模块钻机结构的主要采用的受力构件有热轧型钢材质 SM490YB、高强度组合型钢及箱形梁材质 DH36、卷制钢管 DH36、环板 DH36（带 Z 向性能）、厚钢板（DH36）。
模块钻机的钢结构的预制环节主要分为原材料领料出 库、标识、预涂、划线下料、切割打磨、压头卷制、组对焊接、 热处理、外观检验、无损检验、构件除锈防腐等。在各环 节中要严格按施工程序、设计图纸及规范执行。
吊装方案作为指导性文件用于吊装的施工组织、前期 准备、吊装过程以及现场的安全控制等方面。影响吊装方 案编制的因素有组装的深度（整体吊装、分片吊装）、结 构片的形状和参数、就位难道、吊装平面布置、环境条件、 地基耐力、吊装机械的性能、吊装机械的潜力、操作水平、 吊装经验、作业难度、劳动强度、受力分析、经济分析、 安全检查等，因此科学、合理的吊装方案必然是综合考虑 了这些因素的影响结晶。对于非常规吊装作业、大型吊装 作业（吊装吨位不小于 40t）、双机联吊作业，编制的施工 方案必须经过专家论证并报上级单位审批，并在吊装前严 格检查吊装机械及操作人员证书、证件，检查安全限位等 是否有效，同时对吊装场地提前进行隔离警戒。吊装前要 严格完成吊装安全技术交底、吊装作业单审批、现场 JSA 风险分析，所有参与吊装的人员必须全部参与，保证分工 明确，指令统一。吊装过程中要严格按照方案执行，如遇 紧急情况，按照应急方案执行。
7000m钻机技术方案
2000HP平台钻机规格第一部分钻机总的技术规格1. 设计和制造符合下列原则:ZJ70/4500DZ平台钻机, 设计和制造遵循先进、可靠、安全、经济和实用原则，符合SY/T5609、ISO900、API质控程序和HSE规范。
一些主要部件，例如井架、底座、绞车及相关部件、游车、天车、水龙头、转盘和泥浆泵相关部件符合API 和HSE要求。
钻机采用经实践考验的国际先进、可靠技术。
钻机性能和质量达到国际上同类产品的技术水平。
钻机所有尺寸和结构合理，适合海洋、铁路和公路运输。
所有钻机铭牌和参数指示装置，用英制和公制方式标记。
钻机工作环境：零下18℃至50℃，湿度≤90%（+20℃）。
2. 钻机设计和制造的主要标准和规范1、API Q1 《质量标准》2、SY/T5609-1999 《钻机类型和常规参数》3、API 4F 《钻机和修井机井架规范》4、API 8C 《钻井和开发的起升设备规范》5、API 7 《钻机旋转部件规范》6、API 7F 《钻机滚子链》7、API 7K 《钻井和修井设备规范》8、API 9A 9B 《线缆规范》9.IEC60079-1998/GB3836-2000 《危险区域使用的电器设备的一般要求》10.IEC44－81/APIRP500 《石油电器设备分类建议方法》11.SY/T6276-19ISO/CD14690 《油气HSE 管理体系》3. T钻机主要技术参数额定钻井深度: 7000 m，114mm (4-1/2‖) 钻杆额定最大静钩载: 4500kN最大钻杆重量: 2200kN最大立根台负载: 2200kN最大快绳拉力: 485KN绞车额定输入功率: 2×800kW绞车档数: 4正+4倒, 无级调速转盘: ZP375, 37 1/2‖ (952 mm) 开口绳系: 12 (6×7)绳钻井钢丝绳直径: 1-1/2 (Ф38mm)滑轮直径: Ф1524mm水龙头中心管内径: 75mm（3″）泥浆泵: 1600HP (F-1600HL) * 3井架类型和高度: 前开口, 垂直起升，48m底座类型: 组装式钻台高度: 13.5m动力传输类型: SCR控制发电机型号: 980kW, 60Hz, 0.7PF辅助发电机型号&电压: CAT C15 DITA, 410kW 380V, 60Hz直流电机:绞车电机: 2 ×800kW泥浆泵电机: 每个2×800kW,总共6个转盘电机: 1×800kW自动送钻电机: 1×45kW4. 概述钻机采用4台卡特皮勒3512BDITA发电机组(600V, 1200RPM, 60 Hz, 0.7PF) 作为主要动力系统。
海洋平台模块钻机管排规划设计
杜志胜 马超 张发 （ 中海油能源发展装备技术有限公司工程设计研发中心 ， 天津
摘要： 海 洋平 台模 块钻机越 来越 向 集约化 、 轻 型化发展 ， 整
３ ０ ０ ４ ５ ２ ）
Ｄ Ｓ Ｍ中 层 甲板 的管 线 主要 用户 为泥 浆池 、 南北 向拖 链 、 消
２ ＤＳ Ｍ 管排规划
Ｄ Ｓ Ｍ的管排主 要包括 接 口立 管管排 、 下层途径 泥浆 泵房 的 Ｃ 字形水平 管排 、 中层泥浆池 上的水 平管排和 垂直管 排 ； Ｄ Ｅ Ｓ 的 管排主要 包括南北 向拖链至 东西 向拖 链的 Ｌ形管排 和钻台面 下 Ｄ Ｓ Ｍ下 层 甲板 的 管线 主要 用 户为发 电机 、 空 压机 、 消防软 管 站和公 用站等 。根据 下层 甲板各设 备的布 置 ， 各 系统管 线经 的 Ｃ 字形水 平管排 。 过 泥浆 泵房 到达 各 用 户是最 优途 径 。泥浆 泵 房主 要设 备包 括 参考文献 ： 高 压泥浆 泵 、 灌注泵 和混 合泵” ， 考虑 到泥浆泵 房管 线的布 置及 【 １ ］ 冯定， 唐海雄 ， 周魁 ， 胡 泽刚等． 模 块钻机 的现状及发 展趋
一
后延 伸 至钻 台面 另一 侧的 某一 位 置 。钻台 面下 管排 通 常始 于 钻 台面 司钻房 下而终 止于 钻台面 立管管 汇下 ， 形成一 个 ｃ字形 管排 。
４结 语
模块 钻机整体 布局 紧凑 ， 各模 块各 层 甲板 的管 排布 置需充 分 利用 空间 。水 平管排 布置 首先利 用通道 上方空 间 ， 尽量 与 电 其 次 是平 台某 些高 度较 低 的设 备正 上方 。同时管 排应 布 置在 缆 桥 架 同 层或 位于 电缆桥 架 下 方 。垂 直 管排 （ 无论 横 向或 纵 平台 甲板结 构梁格 内 ， 避 免与平台 主结 构梁 发生 碰撞 。 向） 应 紧靠结构或 墙壁 ， 少 占用空 间 。
固定式海洋平台钻机模块化设计及施工分析 米军
固定式海洋平台钻机模块化设计及施工分析米军摘要：目前，由于石油需求量正在逐渐增加，因此，各个国家开始不断开采海洋油气资源。
从某种程度上来看，推动了海洋石油设备的发展。
其中，固定式海洋平台在海洋油气田的开发过程中依旧占据着重要的位置，而且它同模块钻机组合在一起应用在多油气井的开发过程中具有显著的经济优势，由此可见，在近海油田的开发过程中，固定式海洋平台模块钻机的发展空间比较广阔。
基于此，文中重点分析了固定式海洋平台钻机模块化设计和施工。
关键词：模块钻机；模拟退火算法；参数选择；吊装结构引言随着全球人口数量的不断增长以及政治格局多极化的形成，为了推动自身经济的快速发展，各个国家相继构建了能源规划，不仅开发出了新能源，而且在石油和煤炭等传统能源的开发方面也加大了力度。
据研究表明，在世界能源的总消耗量中，石油的消耗量仍旧占据最高的比例。
另外，固定式平台作为一种传统的钻井平台，具有结构简单、成本低和操作风险小的特点，如果将其同模块化钻机组合在一起能够符合一台钻机钻多口井的要求，进而减少了钻井的经济成本。
因此，固定式平台模块钻机在中外海洋钻井石油企业得到了广泛应用，成为了开发海洋油田的重要高端装备。
1.海上石油平台模块钻机结构特点比较1.1 分析吊装和运输性能就LF13-2、XJ23-1、LD5-2以及PY30-1等大型模块钻机而言，其钻机装置结构包括的分块数量不多，各个装置统一设置在三个到四个大型模块上面，并在海上进行整体吊装，从而能够节省海上起吊安装时间。
然而，此种模块钻机并不具有较高的移运性能，不适用于陆上运输。
再加上海上起吊安装具有较高的难度，因此，更加依赖大型浮吊。
就SZ36-1和NB35-2 等模块钻机而言，其钻机结构包括的分块数量较多，每个模块都不重，具有良好的运输性能，并且海上起吊安装难度也较低。
就崖城 PFA、PL19-3 以及HZ19-2/19-3模块钻机等小撬块钻机而言，其钻机结构包括较多的分块数量，单个模块的体积不大、重量轻，便于运输，海上起吊安装的难度不大，仅仅需要利用小型浮吊或者是平台吊机吊装就可以，但是在海上起吊安装时此种模块钻机需要较长的时间。
7000m双向移动模块钻机底座技术分析
2017年第45卷第4期石油机械CHINA PETROLELM MACHINERY7◄钻井技术与装备►7 000 m双向移动模块钻机底座技术分析曹立天w徐小鹏w张友会u乌买尔•达吾提2王东1>2(1.国家油气钻井装备工程技术研究中心2.宝鸡石油机械有限责任公司）摘要：为了获取7 000 m双向移动模块钻机（ZJ70DB)底座的力学特性，分析了该底座的主 要结构特点，并用ANSYS软件建立了底座模型，在不同载荷和地震工况下对底座进行了强度计算 和校核；同时在试验基地对底座进行了安装和调试工作。
分析及试验结果表明：该底座为双层结 构，采用双层滑移导轨实现丛式井作业，主机移动过程中实现“零”拆卸，强度及稳定性符合设 计要求，底座滑移系统工作稳定，各部件性能指标达到设计要求，既可用于陆地丛式井钻井作业，也可模拟海洋丛式井钻机作业。
所得结论可为陆地及海洋大型钻机的设计提供参考。
关键词：底座；模块钻机；从式井；滑移装置；导轨总成；双层结构中图分类号：丁瓦922文献标识码：入如：10.16082/】.（:吐[^吼.100卜4578.2017.04.002Technical Analysis of the Substructure of the 7 000 mCross-move Module Drilling RigCao Litian1,2Xu Xiaopeng1,2Zhang Youhui1,2Wumyr •Daruti2Wang Dong1’2(1. National Engineering Research Center for OH and Gas Drilling Equipment；2. CNPC Baoji Oilfield Machinery Co., Ltd.)Abstract ：A new type ol drilling rig (ZJ70DB)substructure for7 000 m cluster well is introduced.The main structural features ol the substructure have been analyzed.The substructure model has been established using ANSYS software.Strength calculation and verification of the substructure has been conducted under different loads and earthquake conditions.The substructure has been installed and debugged on the test site.The analysis and test results show that the substructure’a double-layer structure’allows cluster well operation via double-layer sliding guide rail.“Zero”disassembly has been achieved during the moving process of main body.Strength and stability has met the design requirements.The substructure sliding system was stable.The performance of the components has met the design requirements.The substructure was applicable both to land cluster well drilling operations and to simulation of the offshore cluster well drilling operations.The conclusion provides a reference for the development of heavy load land and offshore rig.Key words ：substructure;module rig；cluster well;skid device;guide rail assembly;double layer structure0引百目前，陆地钻机按移运方式分有常规钻机、快 速移运钻机和带滑移导轨钻机等。
海洋模块钻机移动步行器优化设计
收 稿 日期 ：０ ０ ０ —０ ２ １ — ８１ 作者简介 ： 韩 字 （ ９ ４ ） 男 ， 宁 昌 图人 ， 程 师 ， ， １ ７一 ， 辽 工 １９ ［ 现从 事 项 目管 理 工 作 。
ｗ ｈｉｅ ｗ ｏ ｋｉ ｇ ｔ ｏ ｈ ｏｐ ｉ ｉａ ｉ ｓｇ ｕｃ ｓ ｗ ｅｄｉ ｇ ｃ ａ ｋ， ｅ ｏｒ ａ ｉ ｌ ｒ ｎ ｈｒ ｕｇ ｔｍ ｚ ｔｏｎ ｄｅ ｉ ｎ ｓ ｈ ａ ｌ ｎ ｒ ｃ ｄ ｆ ｍ ｔｏｎ，ｈｅ ｂ ｔｏ ｉ ｉｅ ｔ ｏｌ ｆｌｍ ｔ ｄ ｂｌ ｃ ｅ ｎ ｒ ｋｅ ｄ ｆｉ ｕ ｔｏ ｒ ｔｏ ｎｄ ｈ ｇｈ ｒｓ Ｐｒ ｔｙ ｒ ｓ ｌｓ ｈａ ｅ ｂｅ ｎ ｏｂ ａ ｎ ｄ ｆ ｏ ｃ ｒ ｏ ｋ ｂ ｉ ｇ ｂ ｏ ｎ， ｉｆｃ ｌ ｐｅ ａ ｉ ｎ ａ ｉ ｉｋ． ｅ ｔ ｅ ｕ ｔ ｖ ｅ ｔ ｉ ｅ ｒ ｍ ｕ —
中 图分 类 号 ： Ｅ９ １ Ｔ ５
文献标 识码 ： Ｂ
Ｍ ｏ ｕ ｅ Ｒ ｉ ｋｉ ｄ ｎ ｙ ｔ ｍ ａ Ｂｌ ｃ ｐ ｉ ｉａ ｉ ｎ Ｄｅ ｉ ｎ ｄ ｌ ｇ Ｓ ｄ ｉ ｇ Ｓ ｓ ｅ Ｃｌ ｗ ｏ ｋ Ｏ ｔｍ ｚ ｔｏ ｓｇ
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１ 下 步 行 器 总 成 ； 上 步 行 器 总 成 ；一 上 底 座 一 ２ ３
４ 下 底 座 ； 上 导 轨 ；一 下 导 轨 一 ５ ６
图 ｌ ＤＣＷ Ｒ（ ｉ ｉｇＣｏ ｌｔｏ ０ ｋ Ｄｒｌｎ ｍｐｅｉｎ Ｗ ｒ ｌ
ｏ ｅ ｉ） 动 液 缸 布 置示 意 ｖｒＲｇ 移
２ １ 年 第 ４ 卷 ０１ Ｏ 第 ２ 期 第 ８ ４页
石 油 矿 场 机 械
ＯＩ Ｆ ＥＬＤ Ｅ Ｌ Ｉ ＱＵＩ Ｍ ＥＮＴ Ｐ
基于ansys workbench的海洋模块钻机基座多目标优化设计
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第２３０２２０卷年 ２第月１期
中国海上油气
ＣＨＩＮＡＯＦＦＳＨＯＲＥＯＩＬＡＮＤＧＡＳ
ＶｏｌＦｅ．３ｂ２．２ ０２Ｎ０ｏ．１
文章编号：１６７３?１５０６（２０２０）０１?０１６５?０６
ＤＯＩ：１０１１９３５／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３?１５０６．２０２０．０１．０２０
基于犃犖犛犢犛犠多狅狉犽目犫犲标狀犮优犺化的设海计洋模块钻机基座
在工程优化设计中，通常有多个判定设计优劣 标准的目标，为使设计最优，要考虑多个评价标准， 设定多个目标函数，目标函数越多，设计综合效果越 好，但是求解也越复杂，对计算要求也越高。在实际 问题中，往往不能使各个目标达到最优值，只能从多
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｉｎｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｂａｓｅｗｅｌｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｄｉｆｆｉｃｕｌｔｗｅｌｄｉｎｇｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｏｆｏｆｆ ｓｈｏｒｅｐｌａｔｆｏｒｍＭｏｄｕｌａｒＤｒｉｌｌｉｎｇＲｉｇ（ＭＤＲ），ｂｙｔａｋｉｎｇａ７０００ｍＭＤＲｉｎｔｈｅＢｏｈａｉｓｅａａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ， ｂａｓｅｄｏｎｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｓｕｃｈａｓＡＰＩ，ａｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｅｌｆｏｒｔｈｅｌｏｃａｌｂａｓｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙ ＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｆｏｒｃｅｏｆｔｈｅｒｏｄｅｘｔｒａｃｔｅｄｂｙｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｌ ＳＡＣＳｓｏｆｔｗａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｍｏｄｕｌａｒｄｒｉｌｌｉｎｇｒｉｇａｓａｎｉｎｐｕｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅｄｅｓｉｇｎａｎｄ ｔｈｅｍｕｌｔｉｏｂｊｅｃｔｉｖｅｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍａｒｅｕｓｅｄｔｏｏｐｔｉｍａｌｌｙａｎａｌｙｚｅｔｈｅｓｉｚｅａｎｄｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｂａｓｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ａｎｄｔｈｅｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄｖａｌｕｅｓａｒｅｇｉｖｅｎａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐｌａｔｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｏｃｅａｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｓｔｒｕｃ ｔｕｒｅｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｂａｓｅｃａｎｒｅｄｕｃｅｔｈｅｄｅｓｉｇｎｗｅｉｇｈｔａｎｄｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈｉｓｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｃｏｄｅｓ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｈａｓｈｉｇｈｅｃｏｎｏｍｙａｎｄｆｅａｓｉｂｉｌ ｉｔｙ，ａｎｄｃａｎｂｅｕｓｅｄｆｏｒｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅＭＤＲｃｒｉｔｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｕｃｈｂａｓｅ． 犓犲狔狑狅狉犱狊：ＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ；ＭＤＲｂａｓｅ；ｍｕｌｔｉｏｂｊｅｃｔｉｖｅｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏｒｉｔｈｍ；ｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅｄｅｓｉｇｎ；
关于海洋模块钻机滑轨防止划痕措施的研究
关于海洋模块钻机滑轨防止划痕措施的研究巴广东(中海油田服务股份有限公司,天津300451)摘要：海洋模块钻机是海上钻井作业的重要组成部分,其在实际运用中还存在一些问题,如滑轨划伤等,亟待解决。
针对海洋钻机作业时可能出现的滑轨划伤现象,提出有效防止措施。
关键词：海洋钻机；滑轨；划痕；防止中图分类号：TE951文献标识码：B DOI：10.16621/ki.issn1001-0599.2019.05D.890引言海洋钻井工作由海洋模块中的滑轨和滑道梁合作完成。
正常运行状况下，滑轨被安置在甲板主梁上风的固定平台上，滑道梁则安置在海洋模块下部顶层，滑道梁和滑轨之间保持互相垂直的位置，然后进行来回滑动，到位于井口覆盖区则开始钻井作业。
在外界各种因素的影响下，作业过程会对滑轨造成一定的划痕，现在对划痕的成因进行探究，可以有针对性的提出防止划痕产生或者减少划痕的技术。
1出现划痕的原因对某海洋模块钻机的结构进行研究，分析其在进行钻井作业时，滑轨出现划痕的原因主要有5个。
（1）滑轨本身的建造精度不符合要求。
进行海洋钻井作业的滑轨，在建造时是需要对结构进行精细计算的，精度的把握主要涉及单根滑轨表面的平面度、双滑轨之间的平行度、滑轨自身需要具有一定标准的直线度。
如果这些方面没有精确把握，在建造过程中不满足设计要求，必然会使滑轨在运行中产生划痕。
（2）滑靴的建造精度不符合运行需求。
滑靴是滑轨的重要组成部分，其在运行过程中，出现滑轨底板两侧翘起的情况，然后中间部位下垂，由于建造精度不够，就会出现滑移，基于这种情况下的滑靴会接触到滑轨翼缘板局部，进而出现滑板划痕。
（3）主梁应用过程不合理。
滑轨下方的主梁应用过程不合理，会导致结构变形，进而造成滑轨下方组块结构梁成为尺寸最大的主梁，这样需要在其版面中设置很多比较密集的钢筋板，但是在焊接钢筋板的过程如果变形，就会造成主梁出现变相，进而使得滑轨平面精度不达标、精度不准，导致运行中局部力度过大，出现划痕。
海洋平台钻进模块的动态平衡优化与控制策略
海洋平台钻进模块的动态平衡优化与控制策略钻井是海洋石油勘探开发的重要环节之一，而海洋钻井平台是实施钻井作业的关键设施。
海洋平台钻进模块的动态平衡优化与控制策略对于提高钻井效率、保障现场安全以及减少资源浪费具有重要意义。
本文将探讨海洋平台钻进模块的动态平衡优化与控制策略，以期为相关领域的研究与实践提供借鉴和启发。
一、钻进模块动态平衡的挑战在海洋平台的钻进模块中，动态平衡是一项复杂而关键的任务。
平台在钻井作业中受到多种因素的影响，包括海洋环境波浪、风速、船体水平度、钻机运行状态等。
这些因素会导致平台出现晃动、倾斜等问题，给钻井作业带来极大的不稳定性和风险。
因此，如何优化海洋平台钻进模块的动态平衡成为一个具有挑战性的课题。
二、动态平衡优化策略针对海洋平台钻进模块的动态平衡问题，需要采取一系列优化策略，从而实现平台的稳定运行。
下面将介绍几种常见的动态平衡优化策略。
1. 机械平衡优化机械平衡是钻进模块动态平衡中的重要环节。
通过改进平台的结构设计，提高物理平衡能力是一种常见的机械平衡优化策略。
例如，在平台的底部增加重锚、设置防滑垫等，从而提高平台的稳定性和抗波浪能力。
此外，在平台的上部加装滚轮或其他机械装置，可以减轻平台下沉的压力，实现机械平衡优化。
2. 控制系统优化针对海洋平台钻进模块的动态平衡问题，控制系统优化也是一种重要的策略。
通过改进控制算法、优化传感器的布局以及提高控制设备的响应速度，可以有效降低平台受到波浪等环境因素的干扰，实现动态平衡的控制。
此外，利用现代控制技术，如模糊控制、神经网络控制等，可以提高平台的自适应性和稳定性。
3. 动态姿态估计与控制海洋平台钻进模块动态平衡的关键在于准确估计平台的姿态。
通过合理布置姿态传感器、采用高精度的姿态测量技术，可以实时监测平台的倾斜、晃动等信息，并及时进行姿态控制。
借助于姿态估计与控制算法，可以实现平台的动态平衡优化，提高钻井作业的安全性和效率。
三、钻进模块动态平衡的控制策略在海洋平台钻进模块的动态平衡控制中，需要采取一系列控制策略，以实现平台的稳定运行。
南海7000 m固定平台模块钻机结构设计概要
南海7000 m固定平台模块钻机结构设计概要
杨肖龙;穆顷;李彦丽;祖巍;安振武
【期刊名称】《石油矿场机械》
【年(卷),期】2016(045)005
【摘要】随着我国南海海域油气资源的大力开发,固定平台模块钻机的应用越来越广.由于建造及安装方式的特殊性,其模块化程度越来越高.作为模块钻机各个系统的支撑体系,在控制质量的前提下,钻机结构不仅要满足在位工况强度要求,还要满足安装工况强度要求.从南海海域近几年的固定平台模块钻机设计的经验出发,对模块钻机结构设计进行了系统的总结,对结构设计中比较关注的质量控制、安装设计等问题进行了对比分析,为模块钻机的结构设计提供参考.
【总页数】6页(P97-102)
【作者】杨肖龙;穆顷;李彦丽;祖巍;安振武
【作者单位】中海油能源发展装备技术有限公司工程设计研发中心,天津 300452;中海油能源发展装备技术有限公司工程设计研发中心,天津 300452;中海油能源发展装备技术有限公司工程设计研发中心,天津 300452;中海油能源发展装备技术有限公司工程设计研发中心,天津 300452;中海油能源发展装备技术有限公司工程设计研发中心,天津 300452
【正文语种】中文
【中图分类】TE951
【相关文献】
1.液压驱动转盘在海洋固定平台模块钻机上的设计与应用 [J], 罗立臣;马冬辉;孟庆元
2.集中空调系统在海洋固定平台模块钻机上的应用研究 [J], 罗立臣;许瑞杰;马冬辉
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4.总体设计阶段海上固定平台模块钻机结构重量计算方法研究 [J], 郑清华
5.海上固定平台模块钻机各环节的质量控制 [J], 巴广东
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海洋钻修机滑移轨道损伤分析及滑移装置优化
海洋钻修机滑移轨道损伤分析及滑移装置优化赵暕;丁辉;张超;边守臣【摘要】针对大吨位的海洋钻修机滑移轨道不断出现损伤问题,开展了对滑移装置摩擦副和摩擦方式的研究与分析.从经济、可靠性角度出发,提出了不同吨位的海洋钻修机应选用低摩擦系数的滑动摩擦副或滚动方式的滑移装置2种优化设计方案.通过5台海洋钻修机的应用表明,此2种优化方案能够解决现阶段海洋钻修机滑移轨道的损伤问题,并为下一步海洋钻修机的设计工程师进行更深入的研究和开展海洋钻修机滑移装置标准化的设计选型提供借鉴.【期刊名称】《天津科技》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】3页(P59-61)【关键词】海洋钻修机;滑移轨道;滑动摩擦副;滚动滑移装置【作者】赵暕;丁辉;张超;边守臣【作者单位】中海油服油田生产事业部天津300459;中海油服油田生产事业部天津300459;中海油天津分公司天津300459;中海油服油田生产事业部天津300459【正文语种】中文【中图分类】TE922随着中海油渤海油田大吨位海洋钻修机的不断投入使用，有多台海洋钻修机滑移轨道出现了表面刮伤、轻度划伤、深度刮伤及重度撕伤等问题[1]，严重影响了海洋钻修机的滑移操作和运维管理工作。
因此，迫切需要研究海洋钻修机滑移轨道表面损伤的原因，并提出改进措施。
通过对海洋钻修机滑移轨道的表面损伤情况、滑移装置的结构形式及滑移系统的摩擦力等进行分析，并从可靠性、经济性等方面进行评价，提出了滑移装置摩擦副和摩擦方式优化措施，切实解决了海洋钻修机滑移系统损伤问题，提升了系统的使用寿命。
1 海洋钻修机滑移轨道损伤统计海洋钻修机平台滑移轨道主要有“工”型和“T”型2 种结构形式，滑移轨道的翼板上开设对称的步行孔，腹板和筋板焊接于平台主结构。
海洋钻修机下底座安装于滑移轨道上，通过由液压油缸、棘爪式步行器、液压控制阀件等组成的海洋钻修机滑移装置实现整机移动。
对近20年来投入使用的45 台海洋钻修机的滑移轨道进行统计发现，大吨位的海洋钻修机滑移轨道表面损伤机率较高，如表1 所示。
海洋模块钻机滑移系统结构设计
海洋模块钻机滑移系统结构设计
顾金彪;颜菁菁;宋洋
【期刊名称】《石化技术》
【年(卷),期】2018(025)011
【摘要】采用设置滑移垫板的方法可以解决海洋模块钻机滑轨损伤问题,垫板的安装及更换需要对钻机结构进行顶升工况计算,本文建立了钻机结构整体分析模型,通过整体计算提出了顶升工况结构计算方法,具有一定的指导意义.
【总页数】2页(P88-89)
【作者】顾金彪;颜菁菁;宋洋
【作者单位】中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300452;中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300452;中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300452
【正文语种】中文
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1.LF13-2平台模块钻机液压滑移系统设计 [J], 王长军
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3.海洋钻修机滑移轨道损伤分析及滑移装置优化 [J], 赵暕;丁辉;张超;边守臣
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海洋7000m大跨距模块钻机总体基本设计
海洋7000m大跨距模块钻机总体基本设计黄靖凌【期刊名称】《装备制造技术》【年(卷),期】2022()3【摘要】渤海新建一座八腿井口平台WHPA,根据油藏数据及钻井可行性研究报告,要在该平台设计并建造一套HZJ70/4500海洋模块钻机,设计上需满足GB/T29549《海上石油固定平台模块钻机》的要求,总体设计应根据钻井流程设计合理,便于工艺管线和电缆布置和安装,安全设备根据法规配置齐全。
为提升产量,将首次采用模块钻机钻井与液压修井机同时修井的模式进行钻采作业。
井口采用南北双井口的布置方式,其南北轴线跨度达30 m,远远超出常规平台15~20 m跨距范围。
在基础设计阶段,对大跨距影响的DSM模块(钻井支持模块),总体设计在常规7000 m模块钻机的基础上对轴线进行拉伸,形成模块的总框架后,打破常规的设计流程。
首先对DSM进行初步的结构设计并计算,根据大跨距结构横梁以及斜撑的设计;其次对吊装区分析和设计,保证最频繁散料的日常吊装作需求,叉车在散料间往返于吊装区不受斜撑和立柱阻碍影响,最大程度的便于后期钻井需求;最后根据初步的结构设计方案,对各房间进行总体设计和布置,进一步避免斜撑或者立柱在房间内影响设备布置并浪费房间的有效使用面积。
【总页数】4页(P163-165)【作者】黄靖凌【作者单位】中海油能源发展装备技术有限公司南海工程分公司【正文语种】中文【中图分类】TE929【相关文献】1.三维设计软件在海洋平台模块钻机管道设计中的应用2.大跨距海洋模块钻机结构设计3.7000m海洋模块钻机滑轨结构优化设计4.海洋模块钻机钻井大绳在线监测技术研究5.海洋深水7000m快速拆装钻机模块设计及应用因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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的基础上 ， 能够大幅提高滑轨的承载能力 ， 如图 １。
图 １ 滑轨优化和改进方案
通过 多 种 加 强 方 式 的 对 比 研 究 ， 设计出滑轨加 强方式的优化和改进方案 ： 在滑轨翼缘板下方 ， 设置 两 条 平 行 于 腹 板 的 纵 向 筋 板， 高１ 厚２ ０ ０ ｍｍ、 ５ 在不改变滑轨结构形式 ｍｍ。 通过这 种 改 进 方 式 ，
表 １ 滑轨支点反力对比数据 模块钻机所在油田 服役平台名称 钻井深度／ ｍ 大钩载荷／ ｋ Ｎ 井口数量／口 滑轨间距／ ｍ 滑轨翼缘板厚度／ ｍｍ 滑轨腹板厚度／ ｍｍ 滑轨筋板厚度／ ｍｍ Ｄ Ｅ Ｓ 支点数量／个 总和 支点反力／ ｋ Ｎ 最大值 最小值 绥中 ３ ６ １ － ＷＨＰ Ｋ 平台 ４ ０ ０ ０ ２ ２ ５ ０ ５×５ １ ４ ５ ０ ３ ２ ３ ２ ４ １ ２ ０ ３ １ ５ １ ７ ９ １ ０ ０ ４ 西江 ２ ３ １ － Ｄ Ｐ Ｐ 平台 ５ ０ ０ ０ ３ １ ５ ０ ４×５ １ ４ ５ ０ ３ ８ ３ ８ ４ １ ６ ６ ２ ２ ７ ４ ９ ５ ７ ９ ０ 金县 １ １ － Ｃ Ｅ Ｐ Ａ 平台 ５ ０ ０ ０ ３ １ ３ ５ ２ １ ９ ８ ０ ７ 陆丰 １ ３ ２ － Ｄ Ｐ Ｐ 平台 ７ ０ ０ ０ ４ ５ ０ ０ ４×４ １ ２ ７ ０ ５ ０ ３ ８ ４ １ ８ ７ ０ ８ ８ ７ ９ ４ ７ ５ ８ 番禺 ４ ２ － Ｄ Ｐ Ｐ Ｂ 平台 ７ ０ ０ ０ ４ ５ ０ ０ ５×７ １ ５ ７ ０ ５ ０ ３ ８ ４ ２ ０ ７ ９ ４ ８ ８ １ ４ １ ７ ８ ４
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０ ０ｍ 海洋模块钻机滑轨结构优化设计 ７ ０
张建勇１， 王 宁１， 胡泽刚２， 陶 强２， 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 ３ ０ ０ ４ ５ ２； １． ） 中国 ） 有限公司 深圳分公司 ， 深圳 ５ 中海石油 （ ２． １ ８ ０ ６ ７
’ Ｏ ｔ ｉ ｍ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｄ ｅ ｓ ｉ ｎ ｏ ｆ ７ ０ ０ ０ｍ Ｏ ｆ ｆ ｓ ｈ ｏ ｒ ｅ Ｍ ｏ ｄ ｕ ｌ ａ ｒ Ｄ ｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ Ｒ ｉ ｓ Ｓ ｋ ｉ ｄ Ｒ ａ ｉ ｌ Ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｐ ｇ ｇ ｇ
［］ ０ ０ｍ 钻机增加约 ３ ０％ １ 。 本文应用有限元法对 ５ ０ 模块钻机滑轨结构 进 行 强 度 和 刚 度 分 析 ， 在不改变
滑轨主 结 构 的 基 础 上 ， 提出适应７ ０ ０ｍ 模块钻机 ０ 滑轨的优化设计方案 。
１ 模块钻机支点反力
模块 钻 机 支 点 反 力 是 滑 轨 的 翼 缘 板 、 腹板和筋 板设计的控制因素 ， 对平台组块甲板框架结构的设 计有重要影响 。
２ 滑轨加强方案
） １ 在 滑 轨 翼 缘 板 下 方 增 加 垂 直 于 腹 板 的 筋 板， 筋板间距根据支点反力大小进行调整 。 ） 腹板和筋板的厚度或提高材 ２ 增加翼缘 板 、 料等级 。 对于 ７ 甲板滑轨的翼缘板厚 ０ ０ ０ｍ 模 块 钻 机 ， 度为 ７ 腹板厚度为５ 筋板厚度为３ ０ ｍｍ， ０ ｍｍ， ８ 筋板间 距 为 ２ 加密筋 ８ ０ ｍｍ。 通 过 增 加 板 厚 、 ｍｍ， 板的方式提高滑轨 承 载 力 ， 会大幅增加滑轨钢材用 而且容易出现焊接变形和 量和现场焊接检验 难 度 ，
０ １ ２年 第４ １卷 ２ 第６期 第３ ０页 （ ） 文章编号 ： ０ ０ １ ４ ８ ２ ２ ０ １ ２ ０ ６ ０ ３ ０ ４ １ ３ ０ ０ － － －
石 油 矿 场 机 械 Ｏ Ｉ Ｌ Ｆ Ｉ Ｅ Ｌ Ｄ Ｅ Ｕ Ｉ ＰＭＥ Ｎ Ｔ Ｑ
（ ） ： ２ ０ １ ２， ４ １ ６ ３ ０～３ ３
１ １ ２ ０ １ １ ２ ９ ① 收稿日期 ： － － ， ： 张建勇 （ 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， １ ９ ７ ９ Ｅ－ｍ ａ ｉ ｌ ｚ ｈ ａ ｎ ６＠ｃ ｎ ｏ ｏ ｃ ． 作者简介 ： －） ｇ ｊ ｙ 。 ｃ ｏ ｍ． ｃ ｎ
摘要 ： ０ ０ｍ 海洋模块钻机作用在平台甲板滑轨上的支点反力比 ５ ０ ０ｍ 模块钻机增加约 ３ ０％ 。 ７ ０ ０ 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 确保钻井作业的安全性和经济性 。 轨结构完全满足 ７ ０ ０ｍ 钻机的使用要求 ， ０ 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 ： Ｅ ９ ５ １ 文献标识码 ： Ｔ Ａ
等： １ 卷 第 ６ 期 张建勇 ， ７ ０ ０ ０ｍ 海洋模块钻机滑轨结构优化设计 第４
·３ １·
影响 模 块 钻 机 支 点 反 力 的 主 要 因 素 有 ４ 个 方面 。 ） 电气 、 仪表 、 １ Ｅ Ｓ 模块上的机械 、 模块钻机 Ｄ 通讯 、 配管和舾 装 等 专 业 设 备 的 载 荷 。 这 部 分 荷 载 是支点反力的主要 组 成 部 分 ， 也是结构设计控制因 素之一 。 ） ２ 模块钻机总体布置方案 。 主要指滑轨间距 ， 层高以及设备布置时的偏心 Ｄ Ｅ Ｓ 模块各层甲板面积 、 这些是影响支点反力分配的重要因素 。 情况等 ， ） 例如井口数量 、 间距 ３ 平台井口区布置形式 ， 和与滑轨 的 距 离 等 。 钻 机 作 业 需 要 覆 盖 所 有 的 井 位， 当井口区某一方 向 的 井 位 较 多 或 是 井 口 偏 向 一 侧滑轨时 ， 会引起该侧滑轨支点反力急剧增加 ， 甚至 对滑 ８ ０％ 以上的钻机载 荷 都 会 集 中 在 该 侧 滑 轨 上 ， 。 轨的结构强度非常不利 ） ４ 模块钻机结构框架方案设计 。 一方面是指 合理设置支点数量 ， 另一方面是指在满足刚度和强 控制 结 构 质 量 ， 优 化 传 力 路 径， 从而减 度的前提下 ， 小支点反力 。 通过 搜 集 整 理 国 内 多 个 模 块 钻 机 项 目 资 料 ， 统 计出 ４ ０ ０ ０、 ５ ０ ０ ０及７ ０ ０ ０ ｍ 模块钻机的 滑 轨 支 点 反力 ， 如表 １ 所示 。
１ １ ２ ２ １ Ｚ ＷＡＮＧ ＨＵ ＴＡＯ Ｌ ｏ ａ ｅ ＨＡＮＧ Ｊ ｉ ａ ｎ ｎ Ｎ ｉ ｎ Ｚ ｅ ｎ Ｑ ｉ ａ ｎ Ｉ Ｙ ｕ ｎ －ｙ －ｇ －ｐ ｇ， ｇ， ｇ， ｇ， ｇ