浅谈自升式钻井平台总体设计特点

摘要

自升式钻井平台已成为海洋石油装备的重要组成部分之一.自升式钻井平台是复杂的海洋工程结构物,其主船体、桩腿、桩靴和悬臂梁等主要结构设计参数的确定直接影响平台的作业性能和成本.本文根据大连船舶重工集团有限公司(大船集团)自行开发没计和建造的300ft水深自升式钻井平台的经验,简要叙述了主船体尺度、分舱与总布置、桩腿和桩靴结构形式、桩腿的长度和间距、稳性分析等方面的设计特点.通过300ft自升式钻井平台的开发设计，对于主要参数确定，可以得到以下主要几个方面的结论:主船体方面，主船体与平台的吃水、所要求的可变载荷、稳性、强度等方面有直接的关系。大的主船体对平台的稳性、强度和操作性能都有好处，但是大的主船体会增加空船重量，增加风载荷，增加成本。桩腿方面:带有弦杆间距大的桩腿稳定性好，但是也需要长的撑杆，会导致抗屈曲的能力减小，也会增加风载荷、波浪载荷等。在漂浮状态下，对稳性也有不利的影响。桩腿的间距，桩腿间距越大，平台的稳定性越好，但是对船体的尺度要求也要增大。桩腿的长度，桩腿长度越长，可以允许平台的作业水深增加，桩靴的穿透越深，气隙可以增大，操作灵活。但是，桩腿的长度越长，会增加风载荷、风倾力矩，对于拖航状态下，也会减少平台的稳性，增加桩腿的惯性力。自升式平台的稳性主要计算平台在漂浮状态下的稳性，包括远洋拖航和油田拖航两种清况。平台稳性最终计算结果需要得到许用重心高度曲线。平台的总体设计是一个复杂的过程，各个主要要素之间都有非常密切的关系，设计者要根据平台的作业特性及相关要求来确定各主要要素，以便达到最经济、最适用、设计没有冗余的效果。