超深水半潜式钻井平台岩屑储存罐设计研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lzliang
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在半潜式钻井平台上,湿法岩屑处理是一种较新的钻井岩屑处理方法,有助于提高钻井平台的钻井效率,降低平台运行成本,提高半潜式钻井平台在国际市场上的竞争力。岩屑储存罐是湿法岩屑处理系统的核心设备。钻井作业中产生的岩屑可以长时间存储在大容量的储存罐中,解决了平台长时间处于恶劣工作水域及环境而服务船无法正常按时达到的后顾之忧,增强了平台的自存和连续工作能力,也减轻了甲板吊吊装作业的负荷,延长了其关键部件的使用寿命,降低了运营成本。岩屑储存罐容量大,数量多,岩屑的湿法处理在罐中实现,且岩屑可以在不同储存罐之间进行传输,提高储存罐的利用率。岩屑储存罐也可以存放和处理钻井区域的污水,最大化的增加平台的自存能力和连续工作能力。因此,岩屑储存罐在整个系统中显得尤为重要。结合公司“蓝鲸”号,本文对岩屑储存罐开展了设计优化研究,论文主要工作如下:
  根据岩屑储存罐工作原理及设计要求,对岩屑储存罐进行常规设计,确定了岩屑储存罐的基本设计参数,包括简体及锥体外形尺寸、结构型式、设计压力、支腿及支腿支撑承受的重量等。
  采用ABAQUS有限元软件对岩屑储存罐进行了强度及模态分析,确定了岩屑储存罐的最大应力值及共振频率。发现在满足强度设计要求的前提下,存在很大优化空间。
  基于初步设计开展了结构优化设计,确定了重量最轻的优化目标,采用模糊评价法确定优化设计变量,优化后的重量比优化前减少1994.83kg,占13.15%,效果明显,可在后续项目上加以应用。
  结合岩屑储存罐的安装方法及步骤,对调试方法、调试流程、调试文件及调试替代材料进行了设计。
  根据岩屑储存罐优化设计后的参数,研究分析了岩屑储存罐制造可行性及经济性。给出了设计与制造工序剥离、拆包制作方案,经济效益明显。
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