挪威大陸架半潛式鉆井平臺鉆臺設(shè)計研究.pdf

1、為了打破歐洲鉆井模塊制造企業(yè)在挪威系列半潛式鉆井平臺核心技術(shù)上的壟斷，促進關(guān)鍵技術(shù)方面的進步和革新，配合企業(yè)未來在挪威系列項目方面標(biāo)準(zhǔn)化和系列化的戰(zhàn)略規(guī)劃，大幅度提升企業(yè)在項目總包建造項目上的盈利能力，促進形成企業(yè)在挪威系列項目上的核心競爭力，本文在鉆臺設(shè)計方面進行了大膽的項目實踐，重點放在主要設(shè)備選型、綜合布置、鉆臺結(jié)構(gòu)計算分析、風(fēng)險管理和評估等方面。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴根據(jù)美國石油協(xié)會“API-RP-16Q”標(biāo)準(zhǔn)推薦的

2、頂部張緊力計算方法進行隔水管張緊力器系統(tǒng)的計算分析，以確定挪威GM4D系列項目在額定鉆井作業(yè)工況下的系統(tǒng)設(shè)計能力的符合性；此外，將法國石油協(xié)會推薦的殘余應(yīng)力法作為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計驗證的一個補充，對底部隔水管總成（LMRP）和防噴器底部總成（BOPLower Stack）緊急脫離狀態(tài)下隔水管張緊器系統(tǒng)的應(yīng)力儲備進行驗證分析，以確定脫離操作過程符合設(shè)計安全性的要求。⑵在綜合布置方面，采用性能價值比更高的1.5個井架的設(shè)計方案，并根據(jù)離線立根準(zhǔn)備和主

3、井口作業(yè)部分的設(shè)計，進行鉆臺相關(guān)的配套設(shè)計，通過系統(tǒng)和作業(yè)關(guān)聯(lián)性分析，確定主要功能區(qū)域的概念設(shè)計布置方案；并根據(jù)概念設(shè)計方案依次開展了二維和三維的詳細設(shè)計和改進；根據(jù)挪威船級社（DNV）的標(biāo)準(zhǔn)和挪威國家標(biāo)準(zhǔn)Norsok的要求，進行危險區(qū)域的劃分和通道總體布置。⑶在鉆臺結(jié)構(gòu)分析方面，根據(jù)挪威船級社（DNV）海洋工程標(biāo)準(zhǔn)進行結(jié)構(gòu)強度的校核計算，包括：采用“DNV-OS-C101”標(biāo)準(zhǔn)認可的NS-EN1993-1-1(Eurocode3)[1

4、2]標(biāo)準(zhǔn)推薦的荷載抗力分項系數(shù)設(shè)計法（LRFD法），對主要的梁和柱構(gòu)件的屈服強度和屈曲強度進行計算分析；依照“DNV-RP-C201”標(biāo)準(zhǔn)的推薦計算方法，進行板的屈曲強度計算分析；采用“DNV-RP-C203”/APP. D Comentary D.12的簡化算法，通過規(guī)范計算和有限元分析相結(jié)合的方式進行鉆臺結(jié)構(gòu)的疲勞強度計算分析。⑷根據(jù)“DNV-OS-A101”的標(biāo)準(zhǔn)和挪威石油安全局（PSA）相關(guān)的法規(guī)要求，進行系統(tǒng)設(shè)計安全性和作業(yè)操