阐述了修井作业平台工作区综合液压系统的设计,对井架移动部分进行了详细计算和分析,介绍了该综合液压系统的特点。

1.结构设计要求与困难所在胜利二号钻井平台经过模型动态土压力试验和方案筛选后,提出了对平台结构设计几点有关的要求 (1)能在宏观坡度1/2 000,土壤承载力约5.5 t/m^2的潮间带步行;步长10 m。

尽管胜利三号坐底式钻井平台作业海域的海床宏观坡度为1/1000,但在坐底就位后,钻井平台必然会存在一定的倾斜度,而在坐底钻井作业过程中,随着时间的推移、井架负载的变化,致使地层逐渐压实,以及船体受到风、流等外载荷影响,其倾斜度还会有所变化。因此,在钻井作业前,甚至在钻井作业中途,都要对钻台进行调平,使井架天车—大钩一转盘中心三点成一直线。钻井作业时,钻台要承受载荷500～600t,且为振动载荷。

坐底式钻井平台在坐落海底后要保证安全作业必须有足够的抗滑移稳性。为此,胜利三号钻井平台在首尾两舷共设置液压抗滑桩四根。每根桩长23.5m,断面尺寸1.3×2.0m,最大入土尺寸7.2m,承担了三分之二的水平抗滑力,使抗滑系数在作业工况为1.57(】1.4),在自存工况为1.4(】1.2),满足规范要求值。由于桩底面积同沉垫面积比是很小的,且插入土中不深,因此不考虑桩承担垂直载荷。

1988年9月19日,轻载重量近5 000 t的胜利二号步行坐底式钻井平台在北海船厂海滩步行700多米顺利下水。9月30日拖航离厂,经过成山角海域6级风、2m浪、2节流的考验,连续拖航365海里,于10月3日到达黄河口以北的埕北东浅海区井位,就位后进行钻井准备工作。11月20日完成了一口2 434 m深的海上试验探井,见到了油气显示,打到了20 m厚的油层。至此,国内外尚无先例的步行坐底式钻井平台宣告研制成功。

胜利二号钻井平台是一座步行坐底式两栖型的移动式平台,它兼有常规移动式平台和陆上步行机械的特点。另外,胜利二号平台的结构型式也是十分特殊的,环状的外体包围在内体的四周。所有这些特点都是由胜利油田的环境条件和钻井要求决定的,同时也造成了平台操作与各种性能的复杂情况。步行坐底式钻井平台的主要性能将有其自身的特殊性。胜利二号的操作工况包括有漂浮工况、拖航工况、沉浮工况、坐底(作业、自存)工况、步行工况等。在步行工况,内、外体之间的锁紧必须解脱,使内、外体处于可以作相对移动的状况;在其他各种工况,内、外体都必须相互锁紧。相应于以上各种操作工况的平台性能可称之为漂浮性能、拖航性能、沉浮性能、坐底性能及步行性能。

胜利二号钻井平台是由微机控制先进、庞大的液压系统,进而驱动平台的内、外体交替升、平移、降等,如此循环,实现平台的步行动作。 1.液压系统简介该平台共有4个液压泵站,分布在平台内体前后的左、右舷。图1为右舷后液压泵站的插装阀系统总图。图中两只A 7 V 160 EL电磁比例变量泵13、17并联向系统供油。插桩、进油调压阀块用以防止两泵相互干扰、限压、插桩调压,以及控制插桩缸50的伸缩。顶升缸阀块用以控制顶升缸90的伸缩,以实现内、外体的升、降。平衡、制动。

在海底电缆抢修任务中,针对多层海底脐带缆的切割需求,提出一种基于水下机器人作业的水下液压剪切机构。结合海底脐带缆多层复合及金属绞线的特殊结构建立剪切失效模型,并对水下液压剪的切割机构进行设计。运用Abaqus软件分析切割过程中脐带缆的力学响应,对脐带缆逐层连续变化的力学特性进行研究,提出海底脐带缆切割需要满足的剪切力及水下液压剪机构的主要参数。

根据中国南海某油田工况,依托1500m水下智能井口和采油树项目,开发一种液压驱动可调节式节流阀。对该水下节流阀阀芯的结构设计方法进行着重介绍。针对现有的一般阀芯结构设计方法,通过理论分析,考虑不同过流孔孔径、过流孔轴向排布、过流总面积等因素,采用有限元分析工具分析不同情况下节流阀阀芯的流动特性,保证节流阀的可调节性,延长阀芯防冲蚀寿命。

采用SACS软件对半潜式生产平台进行整体提升模拟,对于采用液压系统的提升系统,基于力-变形曲线的非线性模拟方法更精确地模拟提升系统的钢绞线受力情况,根据液压提升系统实际刚度对整体提升系统进行非线性计算,此方法可准确模拟单个吊点处多个液压提升器的钢绞线受力情况,计算结果与实际情况情况相符。