自升式钻井平台插拔桩及冲桩试验系统-石油机械.pdf

石　 油　 机　 械 　 　 　 　 　 　 　 　 — ４８ — ＣＨＩＮＡ ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ ２０１７年　 第４５卷　 第１期 ◀海洋石油装备▶ 自升式钻井平台插拔桩及冲桩试验系统∗ １ １ １ ２ １ １ 臧　 孟　 罗晓兰　 刘　 阳　 高　 攀　 段梦兰　 赵良美 （１ 中国石油大学 （北京） 海洋油气研究中心　 ２ 复旦大学航空航天系） 摘要： 为了对自升式钻井平台插拔桩和冲桩过程进行研究， 设计了一套自升式钻井平台插拔 桩和冲桩试验系统。 该系统能够提供最大５０ ｋＮ 的推力和拉力， 以及最大压力为１ＭＰａ 的冲桩水， 满足试验工况的要求； 能够监测记录试验过程中的阻力、 孔隙水压力、 桩靴模型的位移和试验土 体的性质。 对试验系统的承力部位加载架进行了有限元分析， 结果表明加载架的稳定性符合要求； 当入泥深度在３００ ｍｍ 以内时， 试验测得的阻力与ＳＮＡＭＥ （２００８） 推荐方法预测阻力吻合。 所得 结果验证了试验系统能够有效地模拟插拔桩及冲桩过程。 关键词： 自升式钻井平台； 插拔桩作业； 冲桩； 试验系统； 稳定性分析； 有效性 － 中图分类号： ＴＥ９５１　 文献标识码： Ａ　 ｄｏｉ： １０１６０８２／ ｊｃｎｋｉｉｓｓｎ１００１ ４５７８２０１７０１０１１ Ｊａｃｋ⁃ｕｐ Ｓｐｕｄｃａｎ Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ／ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ＆ Ｊｅｔｔｉｎｇ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｓｙｓｔｅｍ １ １ １ ２ １ １ Ｚａｎｇ Ｍｅｎｇ 　 Ｌｕｏ Ｘｉａｏｌａｎ 　 Ｌｉｕ Ｙａｎｇ 　 Ｇａｏ Ｐａｎ 　 Ｄｕａｎ Ｍｅｎｇｌａｎ 　 Ｚｈａｏ Ｌｉａｎｇｍｅｉ （１Ｏｆｆｓｈｏｒｅ Ｏｉｌ＆Ｇａｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ， Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ （Ｂｅｉｊｉｎｇ）； ２Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ ａｎｄ Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ， Ｆｕｄａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｓｐｕｄｃａｎ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ／ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｊｅｔｔｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｊａｃｋ⁃ｕｐ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｒｉｇ， ａ ｓｅｔ ｏｆ ｔｅｓｔ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｓｐｕｄｃａｎ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ／ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｊｅｔｔｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｄｅｓｉｇｎｅｄ． Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｐｒｏｖｉｄｅｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｔｈｒｕｓｔａｎｄｐｕｌｌｆｏｒｃｅｏｆ５０ｋＮ， ａｎｄｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆ １ＭＰａｏｆｊｅｔｔｉｎｇｗａ⁃ ｔｅｒ ｔｏ ｍｅｅｔ ｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆ ｔｅｓｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ， ｐｏｒｅｗａｔｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ， ｓｐｕｄｃａｎ ｓｈｏｅ ｍｏｄｅｌ ｄｉｓｐｌａｃｅ⁃ ｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｎａｔｕｒｅ ｏｆ ｓｏｉｌ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｍｏｎｉｔｏｒｅｄ ａｎｄ ｒｅｃｏｒｄｅｄ． Ｔｈｅ ｌｏａｄｉｎｇ ｆｒａｍｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｆｏｒｃｅ ｂｅａ