自升式钻井平台升降载荷分析及电气系统设计

发布时间：2018-10-08 15:53

【摘要】：伴随着国家海洋战略的升级,近十年来国家、大型船企以及各科研院所在平台轻量化设计、钻井自动化、平台升降装置、海洋油气举升开发、中高压配电系统集成等方面取得了可喜成果,在平台设计建造领域积累了丰富的经验。但海洋工程项目是一个多学科、多专业共同参与完成的系统工程,跨越材料、力学、结构、机械以及电气等多个学科,目前该领域仍然缺少系统集成化解决方案以及对交叉学科的研究与探索。升降系统是衡量自升式钻井平台性能的重要环节,对钻井平台及其支撑结构部件在升降工况下的载荷计算、有限元分析与电气设计,是保证平台安全稳定运行的前提,对自升式钻井平台工程设计与建造具有重要意义。本文以自升式钻井平台升降工况为切入点,结合材料力学、结构力学、abaques等有限元分析软件及电气知识,分析了平台升降系统及其组成部件结构,建立了相应的力学及结构有限元模型,结合BHCP-400平台载荷统计数据,重点研究自升式平台在升降工况下所受载荷及势能释放情况,并完成对升降结构关键部件(桩腿、桩靴、围阱区)的强度校核。以载荷计算及有限元分析结果为依据,应用Paladin Designbase、ETAP等电力系统分析软件,完成了在升降工况下的电力系统负载统计、潮流分析、谐波分析、短路分析等研究。提出逆功率吸收解决方案,完成电力系统设计。保证在平台升降工况安全可靠运行。
[Abstract]:With the upgrading of the national marine strategy, in the past ten years, the country, large shipping enterprises and various scientific research institutes have been engaged in platform lightweight design, drilling automation, platform lifting and lifting devices, offshore oil and gas lifting and development. Gratifying achievements have been made in the integration of medium and high voltage distribution systems, and rich experience has been accumulated in the field of platform design and construction. But the marine engineering project is a multidisciplinary, multi-professional system engineering, spanning materials, mechanics, structure, machinery and electrical and other disciplines. At present, this field still lacks the system integration solution and the research and exploration of cross-disciplinary. Lifting system is an important link to measure the performance of jack-up drilling platform. The load calculation, finite element analysis and electrical design of drilling platform and its supporting structure are the prerequisite to ensure the safe and stable operation of the platform. It is of great significance to the engineering design and construction of jack-up drilling platform. In this paper, the lifting system of the platform and its components are analyzed by means of finite element analysis software and electrical knowledge, such as mechanics of materials, structural mechanics and so on. The corresponding finite element model of mechanics and structure is established. Combined with the load statistics of BHCP-400 platform, the load and potential energy release of the jack-up platform under lifting condition are studied emphatically, and the key components of lifting structure (pile legs, pile boots) are finished. The strength of the trap is checked. Based on the results of load calculation and finite element analysis, the load statistics, power flow analysis, harmonic analysis and short circuit analysis of power system under ascending and descending conditions are completed by using Paladin Designbase,ETAP and other power system analysis software. An inverse power absorption solution is proposed to complete the power system design. Ensure safe and reliable operation in platform lifting condition.
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE951

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本文编号：2257351