自升式鉆井平臺(tái)結(jié)構(gòu)分析
自升式鉆井平臺(tái)主要由平臺(tái)結(jié)構(gòu)、樁腿和升降傳動(dòng)裝置等組成。平臺(tái)在作業(yè)時(shí)依靠升降裝置把平臺(tái)舉升到海平面以上，使之免受海浪沖擊，并用鎖緊機(jī)構(gòu)將平臺(tái)鎖緊固定，依靠樁腿的支撐站立在海底完成鉆井作業(yè)。作業(yè)完成后，再依靠升降裝置將平臺(tái)降至海面，依靠海水浮力支撐整個(gè)鉆井平臺(tái)，待樁腿拔起升至拖航位置，即可在拖船的牽引下拖航到下一個(gè)井位作業(yè)。自升式鉆井平臺(tái)的關(guān)鍵部件是樁腿。當(dāng)作業(yè)水深加大時(shí)，帶來(lái)的結(jié)果是樁腿尺寸、長(zhǎng)度和質(zhì)量迅速增大，使得鉆井作業(yè)和平臺(tái)拖航時(shí)的穩(wěn)定性變差。因此，作業(yè)水深是自升式鉆井平臺(tái)的瓶頸，目前其作業(yè)范圍只限于大陸架 200 m水深以?xún)?nèi)。自升式鉆井平臺(tái)按照不同的分類(lèi)形式可分成多種結(jié)構(gòu)樣式，下面分別進(jìn)行介紹。
柱體式樁腿一般用于作業(yè)水深 60 m 以下的自升式平臺(tái)，它由鋼板焊接成封閉式結(jié)構(gòu)，其截面有方箱形和圓柱形 2 種。隨著水深的增加，樁腿長(zhǎng)度和質(zhì)量迅速增大，波浪載荷也跟著增大，此時(shí)柱體式樁腿已不能滿(mǎn)足要求，需采用桁架式樁腿。桁架式樁腿由弦桿、斜撐桿和水平撐桿構(gòu)成，在弦桿上裝有齒條。樁腿可按地質(zhì)條件設(shè)置樁靴，樁靴的截面有圓形、方形和多邊形等幾種。
就樁腿數(shù)量而言，目前主要有 3 根和 4 根 2 種，如圖 2 所示。3 根樁腿是自升式平臺(tái)獲得穩(wěn)定支撐最少的數(shù)量。當(dāng)作業(yè)水深較大時(shí)，考慮到樁腿的質(zhì)量和尺寸，宜采用 3 根樁腿，武漢鉆井
http://www.whdfzj.com/同時(shí)可減少升降裝置數(shù)量，其缺點(diǎn)是任意一條腿失效，平臺(tái)將無(wú)法作業(yè)，甚至引發(fā)險(xiǎn)情。3 根樁腿在預(yù)壓工況時(shí)不能像 4 根樁腿那樣采用對(duì)角線(xiàn)交叉的方式，而需用壓載水，相對(duì)比較麻煩。
