自升式钻井平台中高压管道应力分析.pdf

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1、第3l卷第5期海洋工程Vo1．31No．52013年9月THE0CEANENGINEERINGSept．2013文章编号：1005-9865(2013)05-0112-05自升式钻井平台中高压管道应力分析徐红梅，韩华伟，杜之富(烟台中集来福士海洋工程有限公司，山东烟台264000)摘要：高压泥浆系统是自升式钻井平台中的重要系统，对维持生产作业、保证平台的安全具有极为重要的意义。作为一个高性能，高应力系统，对高压泥浆系统进行应力分析以便对管线系统的布置、支吊架位置和结构进行评估是很有必要的。鉴于此

2、，从分析理论、参考标准、分析工具和校核工况组合等多个方面进行探讨，计算该高压泥浆系统的一次应力和二次应力，法兰的强度以及模态分析，得到合理的管路布置，探索出自升式钻井平台中高压泥浆系统应力分析的可行方法。关键词：自升式钻井平台；高压泥浆系统；应力分析；模态分析中图分类号：TE951；P752文献标识码：AHighpressurepipingstressanalysisonJack-UpDrillingRigXUHong—mei，HANHua—wei，DUZhi—fu(YantaiCIMCRaff

3、lesOffshoreCo．，Ltd．，Yantai264000，China)Abstract：HighpressuremudpipingsystemisacriticalsystemonJack—UpDrillingRig．Itisimportantformaintainingproductionandthesecurityofplatform．Asahighperformanceandstresssystem，itisnecessarytocarryoutstressanalysisforh

4、ighpressuremudsys—temtoassessthepipelinelayout，supportspositionandstructures．Accordingtothecharacteristics，severaltopicsincludinganalysistheory，referencestandard，analysistoolanddefinitionofloadcasecombinations，etc．areelaboratedinthispaper．Theprimarys

5、tres—sesandthesecondarystressesforthehighpressurepipingsystemsarecalculated；flangecalculationandmodalanalysisarealsoinclud—edintheanalysis．thenreasonablesupportsspacingcanbegot．AfeasibleanalysismethodforthehighpressuremudpipingsystemonJack·UpDrilling

6、Rigisobtained．Keywords：Jack—UpDrillingRig；highpressuremudsystem；stressanalysis；modalanalysis自升式钻井平台海上油气钻探的主要装备约占全部移动式平台的45％。它具有可移动性好、用钢量少、造价相对低等特点，在各种海况下几乎都能维持工作。工作水深约为100In，钻井深度可达9000Ill。自升式钻井平台上除了有与常规船舶相似的管路系统，还有一些为钻井生产服务或者与平台特殊构造相关的特殊系统，如高压泥浆系统。该系

7、统的主要作用有：携带钻屑出井、冷却和润滑钻头、平衡井下压力。这是钻井平台上的重要系统，对维持生产作业、保证平台的安全具有极为重要的意义。因此，对高压泥浆系统的管线系统进行应力分析，以便对管线系统布置、支吊架位置和结构进行评估是很有必要的。1研究对象和方法1．1研究对象高压泥浆泵是高压泥浆系统的心脏，它是泥浆设备中最为关键的设备。高压泥浆泵的出口压力很高，一般可达到7500PSI(约等于51．7MPa)，其目的是为了克服阻力到达井下并平衡压力。如此高的管路设计压力，管系和阀门附件的材料选择显得尤为

8、重要。随着钻井深度的不断加深和高压喷射技术的不断推广，高压收稿日期：2012—10-09作者简介：徐红梅(1982一)，女，山东郓城人，硕士，工程师，从事海洋结构物的管道应力分析工作。E-mail：hongmei．xu@cimc—raffles．corn第5期徐红梅，等：自升式钻井平台中高压管道应力分析113泥浆系统越发成为一个高性能、高应力系统，因此对其进行详细的管道应力分析以便得到合理的管道布置和优化的支吊架结构很有必要。以烟台中集来福士建造的某型300英尺水深作业的自升式钻井平台中的高压泥