一种自升式钻井平台悬臂梁重载试验系统及其方法技术方案

本发明专利技术涉及一种自升式钻井平台悬臂梁重载试验系统及其方法，包括由桩腿支撑的位于海平面上方的主船体、水平位于主船体上且延伸至海平面上的悬臂梁、位于悬臂梁端部的钻井平台以及井架、位于井架上部的顶驱以及与顶驱相连的漂浮在海平面上的可压载水式驳船；所述钻井平台上设置有模拟实际重量的立根区；所述顶驱通过钢丝绳与驳船相连。并利用该系统进行三个试验。本发明专利技术的优点在于：能够保证该试验方案的正确实施，同时能够缩短试验周期，通过工装设计的通用化，可以适用于各类自升式钻井平台悬臂梁重载试验，从而降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自升式钻井平台，特别涉及一种自升式钻井平台悬臂梁重载试验系统及其方法。
技术介绍
随着社会的发展和科技的进步，人类对于能源的需求也越来越大。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。在钻井平台系统整个调试过程中，悬臂梁重载试验非常关键，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。由于该试验导致悬臂梁和船体达到最大设计弯矩、剪力及变形量，任何细微的疏忽都可能导致整个平台极大的破坏，因此参与试验的所有人都必须谨记试验的安全问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能够缩短试验周期，且采用通用化的工装设计降低成本的自升式钻井平台悬臂梁重载试验系统及其方法。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种自升式钻井平台悬臂梁重载试验系统，其创新点在于：包括由桩腿支撑的位于海平面上方的主船体、水平位于主船体上且延伸至海平面上的悬臂梁、位于悬臂梁端部的钻井平台以及井架、位于井架上部的顶驱以及与顶驱相连的漂浮在海平面上的可压载水式驳船；所述钻井平台上设置有模拟实际重量的立根区；所述顶驱通过钢丝绳与驳船相连。进一步的，所述驳船上具有八个均衡设置的吊点，所述吊点呈沿驳船长轴方向对称设置的两排，所述驳船与顶驱之间设置有将八点吊装转换为两端吊装的特定工装。进一步的，所述顶驱下端连接有大钩，所述大钩下端与钢丝绳相连。进一步的，其特征在于：所述顶驱下端钢丝绳上还具有一套重量传感器销轴，所述重量传感器销轴安装在特制联接板上；所述特制联接板包括上连接板以及下连接板，所述上连接板包括两块对称设置的竖板，所述下连接板为一上端设置在上连接板之间的竖板，所述重量传感销轴即水平设置在上连接板与下连接板连接处。进一步的，所述特定工装为设置在顶驱大钩与驳船吊点之间的中耳板；所述中耳板包括一连接板以及垂直于连接板且对称设置在连接板两侧的侧板；所述连接板上部具有两个连接顶驱的吊点孔，两侧板下部分别具有两个连接驳船的吊点孔；所述钢丝绳穿插在中耳板吊点孔内。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种自升式钻井平台悬臂梁重载试验方法，其创新点在于：其步骤如下；（1）试验前装配：采用改进的可压载水式驳船作为试验配重，在驳船上设置八个吊点，八点均衡分布，保证吊装时驳船整体水平；利用特定工装将钻井平台上的顶驱大钩与吊点衔接，完成试验前装配；（2）试验前检查：确保钻井平台船体水平，确认滑移装置状况良好后打开悬臂梁滑移锁，将悬臂梁滑移到转盘中心距尾封板75ft处，并且钻台滑移至转盘中心距船体中心线0ft处，读取变形量初始读数；将钻台向左舷滑移到转盘中心离开船体中心线15ft，并读取变形量；将钻台向右舷滑移到转盘中心离开船体中心线15ft，读取变形值；收回悬臂梁到转盘中心距离尾封板适当距离；使平台准备好在立根区装载配重；在钻台结构上方立根区加载567+79千磅等效立根载荷；之后，抬升船体至要求的气隙后，锁住锁紧系统；滑动悬臂梁直到转盘中心距离尾封板75ft，当转盘中心达到预定试验位置时，锁紧悬臂梁滑移锁；（3）试验一：确定驳船加载到指定排水量，定位好驳船，通过起重绳索将驳船与平台大钩连接；用绞车吊起驳船。以试验重量50%/25%/25%的增量逐渐增加钩载直到达到试验载荷；不要将驳船吊离水面；每次增加重量后，刹住钻井绞车刹车；每次增加重量后记录变形量；在试验载荷下读取最终的变形量后，缓慢的释放绞车直到驳船完全漂浮在水中；记录变形量；（4）试验二：用绞车吊起驳船；增加载荷直到达到试验载荷；带立根配重滑动钻台，使转盘中心距离船体纵向中心线向左舷15ft；试验载荷达到后记录变形量，在试验载荷下读取最终的变形量，缓慢的释放绞车直到驳船完全漂浮在水中，记录变形量；（5）试验三：滑动钻台，使转盘中心距离船体纵向中心线由左舷15ft移动到向右舷15ft用绞车吊起驳船；增加载荷直到达到试验载荷；试验载荷达到后记录变形量在试验载荷下读取最终的变形量后，缓慢的释放绞车刹车直到驳船完全漂浮在水中；记录变形量。进一步的，所述立根区配重时采用配重框。本专利技术一种自升式钻井平台悬臂梁重载试验系统的优点在于：（1）在本专利技术中，通过以特定的驳船作为配重，配合合理的工装安装顺序，试验最大载荷通过驳船压载水实现，方便快捷；并通过工装通用化，可适用于其他类似钻井平台系统重载试验，有效降低成本。（2）井架顶驱为两点受力，配重驳船为八点受力，为了成功实现这一受力转变，结合实际状态，设计中耳板过渡转换，通过建模计算，该耳板可承受1000T。（3）公开了吊环的安装方式，避免直接挂钢丝绳与顶驱两侧耳板干涉，提高安全系数；（4）除固有的死绳固定器重量传感器计数外，大钩以下仍需包括可计量重量的设备，以进一步核实大钩重载受力，采购一套重量传感器销轴，通过第三方提供检测证书，并设计一组特制联接板，保证传感器销轴安装有效性。（5）顶驱为两点受力，驳船为八点受力，为了保证受力均衡，中间需设计中耳板过渡转换；结合实际状态，设计了中耳板，上部为“两个”吊点，下部为插入板设计，“四个”吊点。为经过建模计算，可承受1000T。本专利技术一种自升式钻井平台悬臂梁重载试验系统的优点在于：（1）测量并记录了悬臂梁与船体的变形量；验证了在等效立根重量下钻台能够通过滑移装置横向移动；验证了在等效立根重量下悬臂梁能够滑移；测量某些区域应变值以供进一步研究使用。（2）购买了成品配重块，通过钻井平台自身配置的起重设备，结合其起重能力，同时设计了配重框，一次可运输6件，大大提高工作效率。附图说明图1为本专利技术一种自升式钻井平台悬臂梁重载试验系统示意图。图2为本专利技术一种自升式钻井平台悬臂梁重载试验系统中大钩示意图。图3为本专利技术一种自升式钻井平台悬臂梁重载试验系统中驳船、中耳板以及联接板装配示意图。图4为本专利技术一种自升式钻井平台悬臂梁重载试验系统中中耳板装配示意图。图5为本专利技术一种自升式钻井平台悬臂梁重载试验系统中联接板以及联轴器装配示意图。具体实施方式本专利技术一种自升式钻井平台悬臂梁重载试验系统，如图1所示，包括由桩腿13支撑的位于海平面上方的主船体12、水平位于主船体12上且延伸至海平面上的悬臂梁11、位于悬臂梁11端部的钻井平台10以及井架1、位于井架1上部的顶驱2以及与顶驱2相连的漂浮在海平面上的可压载水式驳船8；钻井平台10上设置有模拟实际重量的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自升式钻井平台悬臂梁重载试验系统，其特征在于：包括由桩腿支撑的位于海平面上方的主船体、水平位于主船体上且延伸至海平面上的悬臂梁、位于悬臂梁端部的钻井平台以及井架、位于井架上部的顶驱以及与顶驱相连的漂浮在海平面上的可压载水式驳船；所述钻井平台上设置有模拟实际重量的立根区；所述顶驱通过钢丝绳与驳船相连。

【技术特征摘要】
1.一种自升式钻井平台悬臂梁重载试验系统，其特征在于：包括由桩腿支撑的位于海
平面上方的主船体、水平位于主船体上且延伸至海平面上的悬臂梁、位于悬臂梁端部的钻
井平台以及井架、位于井架上部的顶驱以及与顶驱相连的漂浮在海平面上的可压载水式驳
船；所述钻井平台上设置有模拟实际重量的立根区；所述顶驱通过钢丝绳与驳船相连。
2.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台悬臂梁重载试验系统，其特征在于：所述
驳船上具有八个均衡设置的吊点，所述吊点呈沿驳船长轴方向对称设置的两排，所述驳船
与顶驱之间设置有将八点吊装转换为两端吊装的特定工装。
3.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台悬臂梁重载试验系统，其特征在于：所述
顶驱下端连接有大钩，所述大钩下端与钢丝绳相连。
4.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台悬臂梁重载试验系统，其特征在于：所述
顶驱下端钢丝绳上还具有一套重量传感器销轴，所述重量传感器销轴安装在特制联接板
上；所述特制联接板包括上连接板以及下连接板，所述上连接板包括两块对称设置的竖板，
所述下连接板为一上端设置在上连接板之间的竖板，所述重量传感销轴即水平设置在上连
接板与下连接板连接处。
5.根据权利要求2所述的一种自升式钻井平台悬臂梁重载试验系统，其特征在于：所述
特定工装为设置在顶驱大钩与驳船吊点之间的中耳板；所述中耳板包括一连接板以及垂直
于连接板且对称设置在连接板两侧的侧板；所述连接板上部具有两个连接顶驱的吊点孔，
两侧板下部分别具有两个连接驳船的吊点孔；所述钢丝绳穿插在中耳板吊点孔内。
6.一种自升式钻井平台悬臂梁重载试验方法，其特征在于：其步骤如下；
试验前装配：采用改进的可压载水式驳船作为试验配重，在驳船上设置八个吊点，八点
均衡分布，保证吊装时驳船整体水平；利用特定工装将钻井平台上的顶驱大钩...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴正峰，曹凤丽，林海桥，
申请(专利权)人：南通振华重型装备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32