海洋钻井平台立根自动连接系统的设计与优化

2 0 1 1 年 第 3 9卷 第 2期 石 油 机 械 CHI NA P ET R0L EUM MACHI NERY ． ． 设计计算 海 洋钻 井 平 台 立根 自动 连 接 系统 的设 计 与 优 化 尹晓丽 张 中慧 牛 文杰 史继东 闫成新 贺庆强。 余焱群 ( 1 ．中国石油大学胜利 学院 2 ．胜利油 田分公 司采 油工艺研 究院 3 ．中国石油 大学 ( 华 东) 4 ．建湖县鸿达 阀门管件 有限公 司) 摘 要 顶部驱 动 钻 井系统 以立根 为 单元进 行 钻进 ，但 立根 的连 接在 国 内 尚没 有成 熟 的技 术来 实现 ，使 立 根 的连 接 和顶驱 钻进 不 能 同步进行 。 为 此 ，分 析 了国 内外 海 洋钻 井平 台钻 井 船用 立根 连 接 系统 的发 展现 状 ，设计 了用 于海 洋钻 井平 台的立根 自动连 接 系统 。该 系统 主要 由钻 杆排 放 架 、 钻杆输送机构及立根连接机构组成。利用 A N S Y S有 限元软件对系统及关键部件进行 了有限元分 析 ，分 析结果 表 明 ，系统结 构 可靠 ，稳定 性好 ，满足 系统长 期运 行 的需要 。 关键 词 钻 井平 台 钻 杆传 送 立根连 接 有 限元 分析 结 构优 化 顶部 驱动钻 井 ¨ 是 2 0世 纪 8 0年 代 发展 成熟 起来的一项新技术 ，进入 2 0 世纪 9 0年代 ，顶部驱 动钻 井技 术 已取 代 传 统 的转 盘 及 方 钻 杆 钻井 技 术 ， 成 为主要 的钻井 方法 。顶 部驱 动钻井 系统 以立 根 为 单元 进行 钻进 ，在钻 井开 始之 前 ，必 须 先将立 根接 好 ，然 后才 能利用 顶驱 进行 钻进 ，立 根 的连接 和顶 驱钻井不能同步进行 ，这极大地延长了钻井周期 ， 降低了钻井效率 J 。据统计 ，海洋平台连接单根 时间 占钻 井 全 部 时 间 的 1 2 ％ ～2 0 ％ 。 因此 ，安 全 快速 、 稳定高效 、作业连贯的立根连接系统是保证 钻井平台整体安全稳定的前提条件 ，同时也是提高 海上钻井作业 效率 、降低成本 的重要措施 J 。随 着顶部驱 动钻 井 系统在 海洋 钻井平 台和陆地 钻 机上 的普及 ，稳定高效的立根 自动连接系统的研究丁作 势 在必行 。 1 国 内外发展现状 目前 ，在全球石油钻井机械的制造商中，只有 为数 不多 的几家 公 司开展 了立 根 自动连接 系统 的研 究 ，以下 简单论 述一 下 国外立根 自动连接 系统 的设 ......