摘要：鉴于我国还没有开展深水半潜式平台BOP与采油树处理设备的研发工作,国内相关文献也很少,对该设备进行了先期技术调研。介绍了常用的深水半潜式平台BOP与采油树处理设备配套形式,阐述了配套设备的作业流程以及关键部件的结构特点。结合国外设备的发展趋势,提出了开发设计应具备易于维修保养、结构紧凑、具备报警和紧急制动功能,加快系统配套研究等国产化发展建议,以期为我国早日开发出具有自主知识产权的半潜式平台BOP与采油树处理设备提供帮助。

摘要：半潜式钻井平台广泛应用于海洋油气钻探和开采作业,平台上层甲板钻井设备布局对平台钻井作业性能有着重要影响。结合半潜式钻井平台的布局特点,利用包容盒法对上甲板钻井设备进行简化。将最短材料输送距离和最小质心横偏量作为上甲板钻井设备的布局目标,确定布局约束条件,建立上甲板钻井设备布局数学模型。并用遗传-模拟退火算法进行优化,求解得出布局方案,待布物质心横偏量最小能达到0.206 m,大大小于许用值0.700 m。优化结果表明模型与算法的有效性,适用于半潜式钻井平台上甲板的布局优化设计。

摘要：目前国内在石油钻机自动化技术方面取得了一定进展,但与国外先进技术相比,仍存在着较大差距。阐述了国产石油钻机在变频传动(VFD)和晶闸管整流传动(SCR)、基于PLC的数字控制以及管柱处理设备等自动化技术方面的现状,分析了国内在钻机自动化系统统一规划设计、钻机电机定制化开发以及现场电气设备安装等方面存在的问题及原因,并通过与国外同行技术对比,对国内钻机在多样性管柱自动输送及排放、钻机节能、基于交互式虚拟现实技术的司钻培训系统等方面需要开展的具体工作,提出了几点建议。

摘要：为了验证180 t主被动联合式钻柱升沉补偿装置的补偿性能是否满足设计要求,研制了采用逆向试验方法的补偿功能试验台。该试验台针对180 t钻柱升沉补偿装置的结构和功能特点,并对比正向和逆向试验方案对试验设备的需求以及对补偿精度测量的影响设计而成。反向模拟钻柱升沉补偿装置的使用工况,实现了180 t钻柱升沉补偿装置的补偿功能试验。该试验方案具有能耗低、结构简单和易于操作的特点,同时可用于开展具有主动补偿功能的天车型和游车型钻柱升沉补偿系统的补偿功能试验研究。试验数据与结果可为钻柱升沉补偿装置的现场应用提供参考。

摘要：为了采集张紧器运行过程中各项重要参数,实时掌握张紧器状态,依据海洋钻井隔水管张紧器控制系统工作原理,设计了钢丝绳式隔水管张紧器远程监控系统。监控系统包括张紧器液缸与蓄能器之间的抗反冲控制、液缸和钢丝绳位移检测、升沉运动检测、钢丝绳寿命与维护提醒等7个功能模块。针对隔水管张紧器的3种事故工况,设计了状态判断与系统维护软件算法流程。进行了界面设计,介绍了监控软件的应用情况。该钢丝绳式隔水管张紧器监控系统自动化、智能化程度高,为隔水管张紧器的安全性、可靠性提供了多重保障。

摘要：加大隔水管处理系统技术研究力度,快速实现该系统的国产化对推动我国海洋石油装备的全面发展意义深远。在介绍国内、外隔水管处理系统发展现状的基础上,对隔水管处理系统进行了技术分析,主要包括卧式隔水管处理系统和立式隔水管处理系统,并将两者进行了对比,其主要不同为存储方式对平台结构的影响、工作效率与安全性、隔水管移运吊机和存储指梁。我国要开发具有自主知识产权的隔水管处理系统,需攻克的关键技术有隔水管移运载荷分析、控制系统设计及系统安全性设计。建议我国从立式隔水管处理系统入手,研究试制其重要单元设备,逐渐形成系统开发,并最终达到成套开发的目的。

摘要：深水钻机井架在作业过程中不仅要承受环境载荷和操作载荷,还要承受由于平台运动而产生的动力载荷。在分析9 000 kN深水钻机井架设计要求的基础上,确定了井架的主要技术参数和结构方案,即选择单斜瓶颈式塔形结构,有效高度64 m;同时应用有限元分析软件SACS对井架进行了计算分析,并依据相似原理设计了井架的缩放模型,对模型井架进行了动态载荷和最大钩载荷联合加载。分析结果表明:井架在操作工况和风暴工况下的最大UC值分别为0.984和0.933,满足API Spec 4F规范;模型井架的最大Von Mises应力为126.12 MPa,结构的安全系数为1.67,验证了有限元计算的正确性。所得结论为我国的海洋井架设计提供了参考。

摘要：针对目前国内半潜式钻井平台配套用三滚筒式锚机研究文献较少的现状,开展三滚筒锚机的设计研究。该锚机最大额定拉力1 700 kN,容绳量3 500 m,结构采用双滚筒摩擦绞车和储存绞车配合形式,可满足1 200 m水深半潜式钻井平台应用。文中着重介绍了主要设计原理,并进行详细的校核计算及关键部件有限元分析,结论证明该设计合理,使用可靠且安全。

摘要：折臂式抓管机是管柱处理系统中的关键设备,属于自动化、智能化高端装备产品,其技术长期被欧、美等发达国家所垄断。鉴于此,对海洋钻井平台管柱堆场折臂式抓管机进行了结构设计和性能试验。以具有夹持、压紧、调平和旋转功能的吊爪为夹具,以基座式安装的折臂吊为载体,在折臂吊末端通过插销悬挂吊爪,通过遥控实现管柱机械化吊运。试验结果满足管柱吊运机械化及运动平稳的要求,效率与人工相当。设计的折臂式抓管机性能与国外同类设备相当,可推广到海洋钻井平台上进一步进行工业性试验研究。研究方法可为类似设备的研制提供设计和试验思路。

摘要：钻机轨道式移动装置在使用钢制滑靴移运过程中易出现导轨损伤,影响钻机整机工作效率。为此,采用ANSYS软件对钻机移动装置导轨大梁与滑靴进行了非线性接触分析。通过3种工况研究了该接触问题的主要影响因素及其各自的影响程度。研究结果表明:运用ANSYS的接触分析方法模拟滑靴与导轨大梁之间的接触,可获得较理想的结果;滑靴的弹性模量是滑靴与导轨大梁接触分析的主要因素;滑靴与导轨大梁之间的摩擦因数对大梁的应力、滑靴与大梁的接触摩擦应力也有一定的影响;相比之下,弹性模量比摩擦因数的影响更大。所得结论对钻机导轨及滑靴的设计有一定的指导意义。