自升式平台悬臂梁及相关结构设计研究
自升式钻井平台悬臂梁纵向锁紧装置设计
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（ １ ．中国石 油大学 （ 华 东）海洋油气装备与安全技术研 究中心
摘要 ：在 对 自升 式钻 井平 台悬臂 梁结构 特 点进 行 研 究 的基 础 上 ，提 出采 用齿 条 锁 紧方 式进 行 悬臂 梁 的锁紧 ， 以防止平 台在 倾斜 等 意外 情况 下悬臂 梁发 生 滑 移坠 海 事 故。 然后 采 用有 限元分 析 软件 Ａ Ｂ Ａ Ｑ Ｕ Ｓ进 行锁 紧齿 条 受力分 析 ，并在 此基 础上 进行 锁 紧齿 条 设计 参 数 的敏感 性 分析 ，重 点 研 究 了锁 紧齿 条宽度 、压 力角 、齿 数 、模 数 和齿 根 倒 角半 径对 锁 紧状 态下 齿 条 受力 的影 响。研 究 结果表 明 ，增 加齿条 宽度 、对 齿根进 行 倒 圆角处 理 、增 加 齿条 模 数 均可 以改善 齿 条 的 受力 并提 高
自升式钻井平台悬臂梁负荷试验优化方案探讨
同位 置的负载 能力 ， 明确 平 台 以 后 的 作 业 载 荷 的 数 值 ， 用 这 个 数 值 减 去 此 位 置 的 大 载荷， 关 乎 到 整 个 平 台的 安 全 。 本 文 对 整 个 悬 臂 梁 负 载 试 验 的 程 序 进 行 了优 化 ， 采用
工 业 技 术
自
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秦 亮 （ 上 海海 洋石 油局 钻井分 公司 上海 ２ ０ １ ２ ０ ６ ）
升 式钻 井 平 台 悬臂 梁 负 荷 试 验 优化 方 案 探 讨 ①
导和安 全保障 。 作已经完成 ， 并 保 证 施 工 修 改 已经 完 成 。 （ ２ ） 悬臂梁 负荷试验前 ， 平 台 的 升 降 试
验必须完成 。
量 设备 和 通讯 设备 完 好 ， 并提 前 布 置 完毕 。 （ １ ３ ） 检查 平 台 此次 试验 的 海域 无影 响此 次试 验 的障 碍 物 ， 在 悬 臂梁和 钻 台 的行 程 区
１ 说 明事 项
（ １ ） 在 悬臂梁 负荷试验前 ， 需 提 前 将 技 术文件 ， 图纸 和 方 案 提 交 船 东 、 船检 人 员审 （ ２ ） 悬 臂 梁 负 荷 试 验 必 须 在 悬 臂 梁 称 重
试 验结束 后 ， 得 到 准 确 的 悬 臂 梁 和 钻 台 重 量重心后 方可进行 。
摘 要： 白升式钻 井平台的 悬霄莱 系统是 关键结 构 ， 在设 计规定的 悬臂果移动曩 大范围位置 ， 通过利 用钴台游动 系统提升驳 船和在 立根盒 上施加压 或铁 的 办法对 悬臂莱进行 负荷试验 ， 洲量 并记 录悬臂莱 结构发生 的挠度 变形量 ， 用以验证 悬臂莱 的结 构强度 ， 是一 种被船 级社认 可的． 较 为优化 的 方案 。 悬 臂莱 的最 大 负荷设 置 ， 应符合 船 级社规 范要 求 。 试验 同时也 对 井架及 整个 游 动 系统（ 顶驱 ， 钻 井饺 车 ， 游车． 天 丰） 等进 行 ７贞曩试验 ， 验 证其性 能 ， 本方案 优化 了试验 步骤 。 大大提 高 了试验 效率和 安全 。
自升式钻井平台悬臂梁设计研究
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１９ ３
１ ． ２悬 臂 梁尺度
．
悬 臂梁 尺度 是悬臂梁 的重 要参 数 ，关 系到 平 台一次 就位 钻井 数量 和平 台主尺 度 的确 定 。悬臂 梁存
在 回收 存放 和外伸 作业 两种状 态 ，回收存 放 时悬臂 梁全 部位 于平 台内 ，平 台主尺度 需要 满足 悬臂 梁存 放 要求 ；外伸 作业 时 ，其伸 出平 台外 的长度 直接 关系 到平 台一 次就 位钻 井数量 。因此在 确定 悬臂 梁长 度 时 ，需要 综合 考虑 钻井 数量 、平 台主 体尺 寸及 设备 布 置等 因素 。悬 臂梁 最小 长度 可按 式 （ ）选 取 １
Ｌ一 —— —— ・ 一－ 一 － 一 —— ・一 ・ — — —— 一 一… — 。
图 １悬臂梁尺寸计算 图
是悬 臂梁 的重 要性 能参数 ，决 定 了钻 井数 量 、井 口间距 和井 口布 置形 式 。假 定井 口为 ｍｘ ｌ １分
布 ，井 口间距 为 ｓ ，则整个 井 口区长度 为 （ １ｓ 宽度为 （ 一 ） ，平 台与井 口之 间需 要保 留适 当的 ｍ一 ） ， １Ｓ 安 全作业 空 间 ａ ，则 Ｌ ＝ 一 ）＋ 。 （ １ ｓ ａ。在本 平 台中 ，井 口呈 ６ ５分布 ，井 口间距 Ｓ ２ ｘ 取 ｍ，安全 作业 空 间 ａ取 ３ ｍ，则 总的钻 井数量 为 ３ Ｏ口井 ，井 口区长度 为 ５ ２ ｌｍ，则 Ｌ ＝１ ＋ ＝ ｍ。 ｘ ｍ＝ Ｏ 。 ０ ３１ ３
自升式钻井平台悬臂梁载荷图谱编制方法研究
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 ： ＴＥ ９ ５ １ 文献标 识码 ： Ａ
Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｆ Ｐｌ ａ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ Ｊ ａ ｃ ｋ — ｕ ｐ’ ｓ Ｃａ ｎｔ ｉ ｌ ｅ ｖ ｅ ｒ Ｌｏ ａ ｄ Ｃｈａ ｒ ｔ
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 １ ２ ４ ０ １ ０ ； ２ ． 辽 宁 陆海 石 油 装 备 研 究 院有 限 公 司 ， 辽宁 盘锦 １ ２ ４ ０ １ ０ ）
２ ０ １ ３年 第 ４ ２ 卷 第 １ １期 第 ２ Ｏ页
ｏｌ Ｌ ＦＩ ＥＬＤ
石 油 矿 场 机 械 ＥＱＵＩ Ｐ Ｍ ＥＮＴ
２ Ｏ １ ３ ， ４ ２ （ １ １ ） ： ２ Ｏ ～２ ３
文 章编 号 ： １ ０ ０ １ － ３ ４ ８ ２ （ ２ ０ １ ３ ） １ １ － ０ ０ ２ ０ — ０ ４
２ ． Ｌｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｐｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ Ｅｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ Ｃ ｏ ．， Ｌｔ ｄ． ， Ｐａ ｎ ｊ ｉ ｎ １ ２ ４ ０ １ ０， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｃａ ｎ ｔ ｉ ｌ ｅ ｖ ｅ ｒ ｌ ｏ ａ ｄ ｃ ｈ ａ ｒ ｔ ｉ ｓ ａ ｃ ｒ ｉ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｉ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ ｄ ａ ｔ ａ ｔ ｏ ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ａ ｊ ａ ｃ ｋ — ｕ ｐ ｍａ ｎ ａ ｇ ｅ ｒ ｔ ｏ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ
自升式钻井平台悬臂梁齿轮齿条驱动系统设计
ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｏ ｆ ｇ ｒ ａ ｖ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｌ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｎ ｔ ｉ ｌ ｅ ｖ ｅ ｒ ．Ｔ ｈ ｅ ｇ ｅ ｏ ｍｅ ｔ ｒ ｉ ｃ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｇ ｅ ａ ｒ ｒ ａ ｃ ｋ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｎ ｔ ｉ ｌ ｅ ｖ ｅ ｒ ｂ ｅ ａ ｍ ｓ ｈ ｏ ｕ ｌ ｄ ｂ ｅ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｗｈ ｅ ｎ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｌ ｉ ｎ ｋ ａ ｇ ｅ ｓ ｔ ｕｃ ｒ ｔ ｕ ｒ ｅ ｂ ｅ ｔ ｗ ｅ ｅ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｎ ｔ ｉ ｌ ｅ ｖ ｅ ｒ ｂ ｅ ａ ｍ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｇ ｅ ａ ｒ ｒ ａ ｃ ｋ ａ ｎ ｄ
Ｋｅ ｙ Ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：Ｓ ｅ ｌ ｆ － ｅ ｌ ｅ ｖ ａ ｉ ｔ ｎ ｇ Ｄｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｐ ｌ ａ ｔ ｆ ｏ ｒ ｍ Ｃａ ｎ ｉｌ ｔ ｅ ｖ ｅ ｒ Ｂｅ ａ ｍ Ｇｅ ａ ｒ Ｒａ ｃ ｋ Ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｄｒ ｉ ｖ ｅ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ
自升 式 钻 井 平 台 悬 臂 梁 齿 轮 齿 条 驱 动 系 统 设 计 术
口 王龙庭 口 徐兴平 口 徐长航 口 刘广斗
２ ６ ６ ５ ８ ０
口
张
辛
中 国石 油 大 学 （ 华东 ） 机 电工 程 学 院 山东 青 岛
摘 要 ： 以 某 自升 式 钻 井 平 台 为例 ， 采用“ 电机＋ 变速 箱＋ 小传 动 轮 ＋ 齿务” 方 式 驱 动 悬 臂 梁 移 动 。 通 过 悬 臂 梁 的 结 构 及 悬臂 梁上 的 设 备 质 心 确 定移 动 悬臂 梁所 需 的推 力 。 计 算 悬臂 梁齿 轮 齿 条 几 何 参 数 。 并设 计 悬臂 梁 与 齿 轮 齿 条 的 连 接 结 构
基于机械力学的悬臂梁研究
基于机械力学的悬臂梁研究悬臂梁是一种常见的结构，具有一个支点和一个自由端。
在工程实践中，悬臂梁的应用广泛，例如建筑物、桥梁、机械设备等。
因此，了解悬臂梁的力学行为对于设计和分析这些结构非常重要。
本文将介绍基于机械力学的悬臂梁研究。
首先，我们来研究悬臂梁的受力分析。
在分析悬臂梁的力学行为时，我们需要考虑支点的约束和自由端的载荷。
具体来说，我们将悬臂梁看作是一个物体在力的作用下处于平衡状态。
在支点处，我们可以将外力分解为两个分力：垂直向上的支反力和水平向右的水平力。
在自由端，可以施加不同的载荷，如集中力、均布力等。
其次，我们来分析悬臂梁的应变和变形。
悬臂梁在受力作用下会发生弯曲，使得材料内部产生应力和应变。
悬臂梁的应变和变形可以通过弯曲理论进行分析。
弯曲理论认为悬臂梁的弯曲刚度与几何形状、材料性质和载荷有关。
通过研究这些因素，我们可以确定悬臂梁的变形和应变。
此外，我们还可以通过模型、理论和实验进行悬臂梁的研究。
研究悬臂梁的方法有很多，例如有限元分析、解析法和试验。
有限元分析是一种常用的数值方法，可以模拟和分析悬臂梁的行为。
解析法是一种基于数学模型的分析方法，可以得到悬臂梁的精确解。
实验方法可以通过实验室测试、模型试验等手段来验证理论分析的结果。
最后，我们来讨论一些悬臂梁的应用和优化。
悬臂梁在工程实践中有很多应用，如支撑结构、起重设备等。
在设计和分析悬臂梁时，我们可以根据具体的需求来优化结构。
例如，可以调整材料性质、减小自由端载荷、增加支点约束等，以提高悬臂梁的性能。
综上所述，基于机械力学的悬臂梁研究是非常重要的。
通过研究悬臂梁的受力分析、应变和变形、研究方法以及应用和优化，我们可以深入了解悬臂梁的力学行为。
这对于工程实践中的设计和分析具有重要意义。
自升式钻井平台悬臂梁结构动态响应分析
自升式钻井平台悬臂梁结构动态响应分析窦培林;唐建飞;李晓东;裴满意【摘要】悬臂梁结构是自升式钻井平台钻井模块的重要配置,直接影响平台的钻井能力.利用MSC.Patran&Nastran软件对某350 ft自升式钻井平台悬臂梁结构进行动态响应分析,建立了悬臂梁结构的有限元模型,在悬臂梁最大外伸工况下,分析得到结构的前8阶固有频率和振型.随后在模态分析的基础上利用模态法对悬臂梁进行瞬时动态响应分析,得到了结构在瞬态载荷作用下的动力响应.结果表明:动载荷对悬臂梁结构影响比较明显,在进行悬臂梁结构分析时必须考虑钻井过程中动载荷对结构的影响.研究结果对悬臂梁结构分析及优化设计具有一定的指导意义.【期刊名称】《中国海洋平台》【年(卷),期】2016(031)005【总页数】6页(P57-62)【关键词】自升式钻井平台;悬臂梁;模态分析;瞬时动态响应分析【作者】窦培林;唐建飞;李晓东;裴满意【作者单位】江苏科技大学船舶与海洋工程学院,江苏镇江212003;江苏科技大学船舶与海洋工程学院,江苏镇江212003;江苏科技大学船舶与海洋工程学院,江苏镇江212003;江苏科技大学船舶与海洋工程学院,江苏镇江212003【正文语种】中文【中图分类】P75海洋平台作为海上资源开发的重要装备，在油气勘探开发中发挥着重要作用。
其中，自升式钻井平台由于其操作灵活、定位能力强、适用水域广、可重复使用等优点，在大陆架海域油气勘探开发中得到了广泛应用。
悬臂梁结构作为自升式钻井平台的重要配置，其主要功能是通过调整自身外伸距离以及钻台的横向移动，实现井口位置的变化和钻丛式井的目的，能有效地扩大自升式钻井平台的钻井作业范围[1-3]。
目前，悬臂梁的结构分析主要局限于静力分析，任宪刚等[4]介绍了当今国际上常用的三种悬臂梁型式，对比分析了三种悬臂梁优缺点、结构特点和作业范围，列举了一个悬臂梁具体的设计实例，阐述了其设计方法，在不同工况下，对悬臂梁进行了有限元分析。
自升式钻井平台悬臂梁研究
自升式钻井平台悬臂梁研究
任宪刚;白勇;贾鲁生
【期刊名称】《船舶力学》
【年(卷),期】2011(015)004
【摘要】钻台和悬臂梁结构是自升式钻井平台最为关键的一部分,他的设计直接影响整个平台的性能好坏.当今国际常用的悬臂梁的型式有三种:传统型、X-Y型和旋转型悬臂梁.具体选择何种型式,需要综合考虑业主要求、设计参数及环境海域.【总页数】8页(P402-409)
【作者】任宪刚;白勇;贾鲁生
【作者单位】哈尔滨工程大学船舶工程学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学船舶工程学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学船舶工程学院,哈尔滨,150001
【正文语种】中文
【中图分类】U674.38+1
【相关文献】
1.配筋方式对自升式钻井平台悬臂梁屈曲性能影响研究 [J], 肖文生;王顶立;王逢德;张丽;蒙占彬
2.挪威北海环境下自升式钻井平台悬臂梁负荷试验方法研究 [J], 曾骥;徐岭峰;孙宝江;王超
3.自升式钻井平台悬臂梁锁紧装置研究探讨 [J], 周宏宇;吴永良
4.自升式钻井平台悬臂梁运输滑移方案研究 [J], 宋治臣;吴志辉;陈洁;;;
5.自升式钻井平台悬臂梁负荷试验研究 [J], 于卫红; 贾涛; 邳帅; 邱成国; 张兴杰; 孙新涛
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自升式平台悬臂梁及相关结构设计研究
自升式平台悬臂梁及相关结构设计研究刘旭东;许瑶;夏广印【摘要】为了降低悬臂设计周期,快速评估悬臂梁的强度,通过对自升式平台悬臂梁结构特点及工作状况的分析,运用数学模型法和有限元方法对不同工况的悬臂梁结构进行强度评估.根据国际船级社规范要求,对设计结构进行有限元强度分析,并确定了悬臂梁结构的安全可靠性.%In order to reduce the period of cantilever beam design and calculate its strength in a short time, the structural characteristics and the working status of cantilever beam at jack-up platform were analyzed firstly, then the strength of cantilever beam was evaluated by numerical model and finite element method. And then the structure design was analyzed by the finite element method according to the international classification society code, thereby the safety and reliability of the structure of cantilever beam was ascertained.【期刊名称】《应用科技》【年(卷),期】2017(044)005【总页数】7页(P5-11)【关键词】自升式平台;悬臂梁结构形式;悬臂梁强度评估;悬臂梁力学研究;悬出距离;风暴自存;钩载;钻井载荷【作者】刘旭东;许瑶;夏广印【作者单位】烟台中集来福士海洋工程有限公司,山东烟台264000;烟台中集来福士海洋工程有限公司,山东烟台264000;中集海洋工程研究限有限公司,山东烟台264670【正文语种】中文【中图分类】TE22自1951年自升式平台诞生以来，已成为当今世界范围内应用最为广泛的油气钻井平台，并且数量仍在不断攀升。
自升式钻井平台用悬臂梁滑移装置设计
自升式钻井平台用悬臂梁滑移装置设计
李光美;师涛;张鑫
【期刊名称】《机械研究与应用》
【年(卷),期】2024(37)2
【摘要】在对自升式钻井平台用悬臂梁滑移系统研究的基础上,提出了一种新的悬臂梁滑移装置。
该装置以箱型悬臂梁为参考,采用油缸销轴驱动方式,增加了安全锁紧销轴和电气检测元件,提高了系统的安全性和可靠性。
采用集成操作平台,能够实现左右两组滑移装置的同步运动和单侧微调,同时在滑移液缸和安全锁紧液缸动作之间设置互锁保护,以确保设备安全工作。
根据滑移装置使用时的极限受力工况对其进行校核计算和有限元分析,按照CCS规范要求校核,强度满足要求。
结果表明,该装置各项技术参数指标满足设计要求,结构可行,所得结论可为后续学者研究相关产品提供有力的参考。
【总页数】4页(P78-81)
【作者】李光美;师涛;张鑫
【作者单位】兰州兰石石油装备工程股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE951
【相关文献】
1.自升式钻井平台悬臂梁滑移方案探究
2.自升式钻井平台悬臂梁迁航状态滑移分析研究
3.自升式钻井平台悬臂梁滑移系统研究
4.自升式钻井平台悬臂梁运输滑移方案研究
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自升式平台插销式悬臂梁推进系统研究
- 33 -第6期自升式平台插销式悬臂梁推进系统研究魏羲（中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院， 山东 东营 257000）[摘 要] 本文系统阐述了国内外悬臂梁推进系统的使用现状及发展趋势，介绍了两种常见的悬臂梁推进方案，结合这两种悬臂梁推进方案的优缺点，进行改进设计，研究出新型插销式悬臂梁推进系统，通过有限元分析了该结构的受力情况，得出了优化设计方案。
[关键词] 悬臂梁推进系统；插销式；有限元分析法作者简介：魏羲（1988—），男，湖北襄樊人，大学本科，助理研究员。
中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院专业二级师。
1 背景在浅海、中深海领域，自升式海洋石油平台已成为油气勘探开发的主要装备。
悬臂梁系统是自升式平台实现井架移动功能的主要装备，其性能好坏直接影响着海上油气开发的进度和效率。
悬臂梁系统包括悬臂梁结构、横向移动轨道结构、悬臂梁推进系统、钻台横移推进系统、钻杆堆场、钻台纵横移动锁紧装置等。
2 常见悬臂梁推动系统方案目前海洋平台悬臂梁系统常见推进系统形式主要有两种：即“液压油缸+棘爪”式和“齿轮齿条”式。
“液压油缸+棘爪”推进系统是目前国内悬臂梁推进系统设计中，最常见的采用方案，具有成本较低，技术成熟，推动平稳等特点，大多适用于悬臂梁负荷及悬伸距离较小的工况。
“齿轮齿条”式的悬臂梁推进系统，通过齿轮齿条的啮合推动悬臂梁进行推进。
该方案中悬臂梁滑移平滑且迅速，方便简单，但悬臂梁滑动同步性要求较高。
随着海洋石油勘探开发的不断深入，悬臂梁一次就位作业井口数量不断增加，悬臂梁外伸量、横向跨距加大、推动摩擦阻力明显加大，因此如何快速有效、安全地完成悬臂梁的推动，成为提高作业效率的重要因素。
2.1 棘爪推进方案“液压油缸+棘爪”推进方案是在悬臂梁外侧设置棘爪油缸，通过棘爪与悬臂梁棘爪孔的配合完成悬臂梁的滑移。
“液压油缸+棘爪”推进系统见图1所示。
图1 “液压油缸+棘爪”推进方案棘爪推进时，当悬臂梁处在回收状态将导向手柄扳到左侧，左棘爪升起，油缸开始推动，棘爪进入棘爪孔，当油缸开始收缩时，由于左棘爪受力面与横向推板垂直从而实现棘爪与棘爪孔锁死，使悬臂梁随着油缸的收缩向外移动，当油缸收缩到位后，重新开始向外拉伸，由于左棘爪非受力面与横向推板成一定角度，在油缸的推动下离开棘爪孔，重新进入下一个棘爪孔。
悬臂梁结构分析
悬臂梁结构分析摘要：以某型自升式钻井平台的悬臂梁为例建立相应结构分析模型，给出了分析的载荷及边界条件，并对不同载荷条件下的计算结果进行了分析和评估，可作为此类结构设计的参考。
关键词：悬臂梁，结构分析.Abstract: to a certain type of jack-up drilling platform as an example of the cantilever beam establish corresponding structure analysis model, and gives out the analysis of load and boundary conditions, and under the conditions of different load calculation results are analyzed and evaluated, and can be used for this kind of structure design of the reference.Keywords: cantilever beam and structure analysis.正文：1 引言陆上可利用的资源和能源越来越少，许多国家都把开发利用海洋资源和能源作为国家战略[1]。
经过近几十年的高速发展，我国的能源问题日益严峻。
我国的海域辽阔，海上资源的开发潜力巨大，是未来我国能源可持续发展的重点[2~4]。
海上作业平台是进行海上资源开发的重要装备，目前我国在海上钻井平台的开发设计方面与技术先进国家尚有较大差距。
移动式海上平台在我国海上油气勘探开发中发挥着重要作用[5]，开展海上平台关键技术研究对保障我国能源安全和推动我国装备制造业的发展具有重要意义。
自升式钻井平台属于海上移动式平台，适宜于近浅海作业，是目前被广泛使用的海上钻井装备之一。
本文以某型自升式钻井平台的悬臂梁为例，对其进行结构分析和强度评估，为此类结构的设计提供参考方法。
自升式钻井平台悬臂梁迁航状态滑移分析研究
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｊ ａ ｃ ｋ － ｕ ｐ ｄ ｉ ｒ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ｕ ｎ ｉ ｔ ； ｃ ａ ｎ ｔ ｉ ｌ ｅ ｖ ｅ ｒ ｂ ｅ ａ ｍ； ｔ ０ ｗ ｉ ｎ ｇ ； ｐ ｉ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｔ ｉ ａ ｌ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ； ｓ ｌ ｉ ｄ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ
ｆ ｒ ｏ ｍ ａ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｐ ｉ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｔ ｉ ａ ｌ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ， ｇ ｒ ａ ｖ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｗ ｉ ｎ ｄ ｌ ｏ ａ ｄ ｓ ． Ｉ ｔ ｐ ｕ ｔ ｓ ｆ ｏ ｒ ｗ ａ ｒ ｄ ａ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｎ ｉ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｔ ｅ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｆ ｏ ｒ ｓ ｌ ｉ ｄ ｉ ｎ ｇ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ， ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｓ ｌ ｉ ｄ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ． Ｉ ｔ ｃ ａ ｎ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ｆ ｏ ｒ ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ
（ １ ．中国海 洋大 学 青 岛 ２ ６ ６ １ ０ ０ ；２ ． 胜利 油 田钻 井工 艺研 究院 东 营 ２ ５ ７ ０ ０ ０ ）
［ 摘 要 ］自升 式 钻 井 平 台悬 臂 梁 在 迁 航 过 程 中产 生 较 大 的 滑 移 力 。 文 中运 用 理 论 分 析 和实 例 验 证 的方 法 ， 从摇 摆惯 性 力 、 重 力
自升式钻井平台悬臂梁负荷试验优化方案探讨
自升式钻井平台悬臂梁负荷试验优化方案探讨摘要:自升式钻井平台的悬臂梁系统是关键结构,在设计规定的悬臂梁移动最大范围位置,通过利用钻台游动系统提升驳船和在立根盒上施加压载铁的办法对悬臂梁进行负荷试验,测量并记录悬臂梁结构发生的挠度变形量,用以验证悬臂梁的结构强度,是一种被船级社认可的、较为优化的方案。
悬臂梁的最大负荷设置,应符合船级社规范要求。
试验同时也对井架及整个游动系统(顶驱、钻井绞车、游车、天车)等进行了负载试验,验证其性能,本方案优化了试验步骤,大大提高了试验效率和安全。
关键词:悬臂梁最大负载变形试验目前,随着国际社会对于石油能源的需求越来越大,海洋石油的勘探开发力度也大幅提高,海洋石油钻井平台建造数量越来越多,悬臂梁式钻井平台由于可以在一个位置进行多口丛式井的钻探而备受欢迎。
在建造钻井平台的过程中,悬臂梁的负载试验非常关键,它可以确定悬臂梁在不同位置的负载能力,明确平台以后的作业载荷,关乎到整个平台的安全。
本文对整个悬臂梁负载试验的程序进行了优化,采用钻台游动系统提升驳船和在立根盒上施加压载铁的办法模拟悬臂梁载荷对其进行负荷试验,系统阐述了试验过程的注意事项和工作重点,特别是对试验过程中可能存在的安全隐患提出了针对性的措施,为整个试验过程安全顺利的进行提供了技术指导和安全保障。
1 说明事项(1)在悬臂梁负荷试验前,需提前将技术文件,图纸和方案提交船东、船检人员审核,并得到相关人员认可后方可进行操作。
(2)悬臂梁负荷试验必须在悬臂梁称重试验结束后,得到准确的悬臂梁和钻台重量重心后方可进行。
(3)所有参与试验的人员必须熟悉试验程序,明确各自岗位职责,保证分工明确,在试验过程中由专人统一协调指挥。
(4)要求做试验的当天天气状况良好、风力小于4级、浪高小于1m,且当日最高潮距离平台下底面不小于3英尺(约0.92 m)。
(5)对试验海域进行一定的地质调查和计算,确保试验过程中不会出现桩腿下沉导致平台倾斜的风险。
自升式钻井平台悬臂梁系统设计
自升式钻井平台悬臂梁系统设计0 引言自升式钻井平台具有作业灵活、适用范围广、自存能力强和移动性佳等特点，在浅海油气勘探开发中得到广泛应用[1]。
悬臂梁是目前自升式钻井平台的标准配置，作为钻井设备和钻井工具的主要载体，能实现钻台模块的纵向和横向移动，提高平台一次就位钻井的概率。
在进行船型开发时，需对悬臂梁系统进行研究和优化，以提高整个平台的作业效率和作业能力；悬臂梁系统需有合理的主尺度及与其相适应的悬臂梁滑移系统，以保证悬臂梁具有有效的作业范围、紧凑的设备布置和合适的承载能力。
本文以SJ350自升式钻井平台（以下简称“SJ350”）为依托，对国内外自升式钻井平台主流的悬臂梁系统进行分析，提出一种适合该平台的悬臂梁系统解决方案。
给予对照组患者甲泼尼龙片(生产单位:Pfizer Italia S.r.l.(意大利),批准文号:H20150245,药物成分:化学药物,规格:4mg×30s)进行治疗,每天口服甲泼尼龙片40mg,可根据患者的实际情况增加或减少药物服用剂量,观察患者病情稳定后,每隔两周减少4mg用量;1 项目概况SJ350的结构呈三角形，带有3个具备独立桩靴的桁架式桩腿；平台最大作业水深为350 ft （1ft=0.3048m），入级美国船级社。
平台示意见图1。
SJ350设计作业要求示意见图2。
1) 井口作业范围为2) 悬臂梁最大外伸距为式(1)和式(2)中： L0为井口纵向作业范围； T0为井口横向作业范围； L1为悬臂梁最大外伸距； L2为井口初始工作位置； T1为井口横向移动距离。
图 1 平台示意图 2 SJ350 设计作业要求示意2 作业方式分析悬臂梁和钻台是钻井作业的主要载体。
在作业时，只有将钻台的井口伸至平台外沿才能进行钻井工作。
为适应在平台一次就位、多个井口作业的需求，悬臂梁和钻台需多次滑移。
目前自升式钻井平台井口位移主要有常规悬臂梁滑移、X-Y悬臂梁滑移和旋转滑移等3种型式，结构方面可分为封闭式和开敞式2种（见表1）。
国外自升式悬臂梁钻井平台结构特点
收稿日期:2009-07-27;改回日期:2009-08-19作者简介:王龙庭(1983 ),男,结构工程师,硕士,毕业于中国石油大学(华东)石油机械工程专业,现从事海洋平台结构方面的设计研发工作。
E -mail:w anglt198403@yahoo com cn 。
文章编号:1008-2336(2009)04-0089-05国外自升式悬臂梁钻井平台结构特点王龙庭1,王西录2,梁会高1,徐兴平3,王 刚1(1 四川宏华石油设备有限公司成都研发部,四川成都610036;2 中国石油集团海洋工程有限公司,天津大港300280;3 中国石油大学(华东))机电工程学院,山东东营257061)摘 要:系统阐述了悬臂梁底座自升式钻井平台的结构形式,并对比分析了各种悬臂梁结构形式的特点:常规悬臂梁形式应用普遍,制造水平要求低;X -Y 型悬臂梁结构布置更为紧凑,覆盖范围广,但其应用专利保护,造价昂贵;旋转型悬臂梁及增强改进型悬臂梁结构形式复杂,对移动导轨及滑动块制造技术要求高,未获得广泛推广。
对比了各种常规悬臂梁底座的三种滑移方式:棘爪滑移、销轴滑移及齿条滑移方案。
其中,销轴步进推移的方式由于其结构简单、实现功能方便而被推崇。
最后给出了当前悬臂梁选型的目标。
关键词:自升式钻井平台;悬臂梁;结构形式;滑移中图分类号:T E951文献标识码:Adoi:10 3969/j issn 1008-2336 2009 04 089Structure characteristics of foreign cantilever beamsof the jack -up drilling platformWang Longting 1,Wang Xilu 2,Liang Huigao 1,Xu Xingping 3,Wang Gang1(1 Research and Develop ment Center ,Sichuan H onghua Petr oleum Equip ment Co L td ,Chengdu 610036;2 China N ational Of f shore Petroleum Engineering Co L td ,T ianj in 300280;3 College of M echanical and Electr onic Engineering ,China Univ er sity of Petr oleum ,Dongying 257061)Abstract:Structures of cantilevers of jack -up drilling platforms is discussed and characteristics of various structures of the cantilever beam are analyzed Traditional cantilever is applied w idely and manufacturingtechnologies are not high XY -cantilever beams have com pact structure arrangements and large coverage But it is patented worldw ide and is very expensive Rotating cantilever and improved cantilever are not w idely used because of their complicated structures and its high request for moving rail or sliding shoe Comparison is made among the three types of skidding of the traditional cantilever base -paw l movement,pin roll movement and gear -rack movement Among them ,pin roll movement is adopted w idely because of its simple structure and convenient function implementation The type selection of present jack -up drilling platforms is discussed Key words:jack -up drilling platform;cantilever;structure forms;skidding 自升式平台由平台主体、桩腿和升降机构三大部分组成[1]。
自升式钻井平台悬臂梁滑移方案探究
自升式钻井平台悬臂梁滑移方案探究王龙庭;于美华;徐兴平;张棣;张辛【摘要】Traditional cantilever beams structure,skidding system composition and longitudinal skidding modes:pawl skidding mode,hinge pin skidding mode of hydraulic displacement,gear rack skidding mode are described in detail.The technical requirements of the skidding modes and oper-ating characteristics are analyzed.Among them,pawl skidding mode and hinge pin skidding mode, although used more widely than gear rack skidding mode,they can only achieve stepping skid-ding.Gear rack skidding mode can achieve a continuous and smooth skidding of cantilever beams well although the current application is not much.In the end,the application feasibility of the three kinds of cantilever beams are compared according to realities,and selected direction of their skidding modes is given.%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。
自升式钻井平台悬臂梁研究
图 ４ 井 位 数 量对 比
Ｆｉ． Ｎｏ ｆｗｅｌ ｆｔ ｗｏ ｃ ｎ ｉｅ ｅ ａ ｓ ｇ４ ．ｏ ｌｓｏ ｔ ａ ｔｌ ｖ ｒｂｅ ｍ ｈｅ
图 ５ 传 统 悬臂 梁 侧 视 图
Ｆ ｇ５ ｕ ｂ ａｄ ｐ ｏｉ ｆ ｌｓ ｉ ａ ｔ ｅ ｅ ｅ ｍ ｉ． Ｏ ｔ ｏ ｒ ｒ ｆ ｅ ｏ ａ ｓｃ ｃ ｎ ｉ ｖ ｒ ａ ｌ ｃ ｌ ｂ
在极 限井 位 ， 台重量 和组合 悬臂 梁 载荷 均匀 分 布在 两个纵 向梁之 间 ， 图 １ 。 钻 见 ２ 同时 Ｘ－ Ｙ悬臂 梁
的宽度 稍 小些 ， 因为 这个 宽度 取决 于横 移距 离 和 Ｂ Ｐ尺 寸。在 重量 方 面 Ｘ Ｙ型悬 臂梁 重 量要 轻于 传 Ｏ －
统悬 臂梁 。
２ 三 种 悬 臂 梁对 比研 究
图 ３ 旋 转 型 旋 臂 梁
２１传 统型 悬臂 梁 ．
Ｆｉ ３ Ｒｏａ ｅ ａ ｔｌ ｖ ｒｂ ａ ｇ． ｔｔ ｄ ｃ ｎ ｉｅ ｅ ｅ ｍ
传 统 型悬臂 梁 的悬臂 梁部 分 与钻 台底座 部分 是 分 开 的 ， 台 的移动 方 式为 ： 臂梁 外伸 开 始打 纵 钻 悬
担 ， 图 １。 见 ２
２ Ｙ型 悬臂 梁 ． Ｘ— ２
Ｘ— 型 悬 臂 梁 把 钻 台 和 悬 臂 梁 结 构 连 接 成 为 一 个 整 体 包 ， 臂 梁 可 以 相 对 于 船 体 纵 向 移 动 ， 可 Ｙ 悬 也
以横 向移 动 ， １ 为 两种悬 臂 梁全 载 移动 范 围对 比示 图。 目前 在 国际上 使用 这 种形 式悬 臂 梁 比较典 图 １
ｌ ● ● ｌ ● ● ● １
Ｉ
Ｉ
●
●
●
●
基于最大正应力的自升式平台悬臂梁框架轻量化优化设计
律 ： 以最大正应 力为约束 ，推导悬臂梁两侧 主梁 设计高度随悬挑距离变化规律 ，对悬 臂梁进 行变截面设计 ，验证结果表 明，
优 化后悬臂梁重量减 轻 ２ ２ ． ９ ０ ３ ｔ ， 同 时抗 弯 性 能 有 所 提 升 ，达 到 了轻 量 化 的 效 果 。
关键 词 ：悬臂粱 ：变截 面：轻量化
ｏ ｖ ｅ ｒ ｈ ｕ ｎｇ ｄ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｉ ｓ ｄ ｅ ｒ ｉ ｖ ｅ ｄ ． Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｍｅ ｈｏ ｔ ｄ ， ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｎ ｔ ｉ ｌ ｅ ｖ ｅ ｒ ａ ｓ ｖ ａ ｒ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ ． ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ． Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｈ ｏ ｗｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｈｅ ｔ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ｅ ｄ ｃ ｎｔ ａ ｉ ｌ ｅ ｖ ｅ ｒ ’ Ｓ ｗｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｂ ｙ ２ ２ ． ９ ０ ３ ｔ ， ｉ ｔ ｓ ｂ ｅ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｍ ａ ｒ ｎ ｃ ｅ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｓ ， ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｇ ｏ ａ ｌ ｏ ｆ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ｗｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ．