海洋修井機(jī)和模塊鉆機(jī)井架應(yīng)力測(cè)試工裝設(shè)計(jì)

張 超

中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司，天津

1. 引言

中國(guó)海洋石油在役的海洋修井機(jī)、模塊鉆機(jī)的數(shù)量越來(lái)越多，其定期檢測(cè)任務(wù)也越來(lái)越繁重，特別是井架的承載能力檢測(cè)。目前，國(guó)內(nèi)外井架的承載能力檢測(cè)主要是通過(guò)對(duì)井架提升系統(tǒng)進(jìn)行加載進(jìn)行井架應(yīng)力測(cè)試，其加載方式有三種：1) 利用鉆、修井作業(yè)期間提升油井內(nèi)管柱的負(fù)荷進(jìn)行加載；2) 提水袋，依靠變換水袋中的水量來(lái)加載；3) 采用應(yīng)力測(cè)試工裝，通過(guò)井架提升系統(tǒng)拉拽工裝進(jìn)行加載。方式1 無(wú)法在非作業(yè)期間進(jìn)行井架應(yīng)力測(cè)試，方式2 對(duì)于大負(fù)荷井架應(yīng)力測(cè)試很難實(shí)施，通用性太差，方式3 相比更為實(shí)用。此前，因個(gè)別平臺(tái)作業(yè)急需，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出部分針對(duì)某特定型海洋鉆、修井機(jī)的專(zhuān)用應(yīng)力測(cè)試工裝[1] [2] [3]，但其暴露出最大的缺點(diǎn)是通用性不強(qiáng)，無(wú)法在大范圍同類(lèi)設(shè)備中使用。而海上面臨的實(shí)際情況卻是在役海洋修井機(jī)、模塊鉆機(jī)數(shù)量龐大、型號(hào)眾多，因此，設(shè)計(jì)出合適的通用型井架應(yīng)力測(cè)試工裝就顯得尤為必要。本文設(shè)計(jì)了3 款可以涵蓋多種規(guī)格海洋修井機(jī)和模塊鉆機(jī)的通用型井架應(yīng)力測(cè)試工裝，有效解決了這一問(wèn)題。

2. 在役海洋修井機(jī)、模塊鉆機(jī)分類(lèi)及應(yīng)力測(cè)試載荷分級(jí)

2.1. 在役海洋修井機(jī)、模塊鉆機(jī)分類(lèi)

在役海洋修井機(jī)(或鉆修機(jī))按作業(yè)最大鉤載分類(lèi)有900 kN、1125 kN、1350 kN、1580 kN、1800 kN、2250 kN、3150 kN，在役海洋模塊鉆機(jī)有4000 米、5000 米和7000 米模塊鉆機(jī)，其最大作業(yè)鉤載分別為2250 kN、3150 kN 和4500 kN。

在役海洋修井機(jī)(或鉆修機(jī))按底座主承載結(jié)構(gòu)形式分類(lèi)主要有：1) 梁式結(jié)構(gòu)，在役海洋修井機(jī)中占主導(dǎo)的結(jié)構(gòu)形式，主梁跨距多為4 M，少部分為3.6 M 和3.2 M (主要為早期投用的設(shè)備)；……