CN108457262B - 一种自升式钻井平台钻台建造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自升式钻井平台钻台建造工艺，经过工字型大梁组件、井口组件、鼠洞组件、横梁组件、钻台支座组件、井架支柱组件、井架基座组件以及甲板组件重要组件构成，各重要组件总装合拢后，完成钻台结构制作；本发明的优点在于：采用本发明的建造工艺，人员施工相对分散，转运便利，对车间起重能力要求不高，且对胎架以及地基的要求较低；能够有效减少钻台结构焊接变形及内应力，保证结构建造精度；各组件可同步施工，缩短建造周期，提高生产效率。

Description

一种自升式钻井平台钻台建造工艺

技术领域

本发明涉及一种建造工艺，具体涉及一种自升式钻井平台钻台建造工艺。

背景技术

随着社会的发展和科技的进步，油气勘探与开发已转向了海洋。海洋平台是海洋石油天然气资源开发的基础性设施，是海上生产作业和生活的基地，它为开发和利用海洋资源提供了海上作业与生活的场所。钻台结构是是石油钻井平台的重要结构之一，借助于它的横向移动以及其下面悬臂梁的横向移动扩大了钻井作业的范围。钻台结构承载着井架及其钻井设备，由于此类设备安装精度要求高，所以如何控制钻台结构的建造精度是首要解决问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种结构简单、设计合理、并且能够有效控制建造精度的自升式钻井平台钻台建造工艺。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种自升式钻井平台钻台建造工艺，其创新点在于：经过工字型大梁组件、井口组件、鼠洞组件、横梁组件、钻台支座组件、井架支柱组件、井架基座组件以及甲板组件重要组件构成，各重要组件总装合拢后，完成钻台结构制作；具体步骤如下：

（1）工字型大梁组件：由五个小组件构成，预先制作小组件，报验合格后将五个小组件上胎进行合拢拼装；

（2）井口组件：由七个小组件构成，小组件预制完成后上胎拼装；

（3）鼠洞组件：由十个小组件构成，分别进行预制，再上胎架合拢,合拢时以甲板面为基准反造；

（4）横梁组件：横梁面板、腹板拼接后装配成工字钢，采用船型胎架焊接，焊接过程需注意多次翻身焊接控制变形，工字梁焊后检验合格后根据图纸装焊筋板；

（5）钻台支座组件：由两个小组件构成，待钻台合拢后依次散装；

（6）井架支柱组件：井架支柱箱型梁装焊完成，上胎与两侧肘板组件合拢；

（7）井架基座组件：以面板为基准反造，并使插入板作为工艺撑板，保证内开档尺寸，厚板结构，对称焊接；

（8）甲板组件：分多段制作,后续钻台总拼时再进行分段散装。各分段先根据拼版图进行拼板作业，拼板后如结构变形较大需进行校正，要求拼板后平整度≤2mm。拼板后根据图纸划出型钢安装线，若已划粉线需进行检查、校正，根据已划安装线安装各型钢组件；

（9）钻台结构合拢：将工字钢大梁组件、井口组件、钻台支柱组件、井架支柱组件和井架基座组件整体总装，预设余量现场匹配修割，然后进行钻台结构的焊接，完成钻台结构的制作。

进一步的，所述步骤（1）中，检查来料尺寸，长度、宽度≤2mm，平整度≤1mm，使用胎架牙板调整直线度，工艺卡板间断焊50mm加以固定，采用对称退焊的方法控制结构变形。

进一步的，所述步骤（2）中，拼装前需划出地样线，所有小组件安装定位基准为井心十字线，在井口面板上加放6mm余量，拼装结束后根据精度测量结果，划出余量加工线以及检验线，然后进行平面加工，解决后续设备安装贴合度问题。

进一步的，所述步骤（3）中，鼠洞结构拼装前需划出地样线，所有小组件安装定位基准为井心十字线，在鼠洞甲板上加放6mm余量，拼装结束后根据精度测量结果，划出余量加工线以及检验线，然后进行平面加工。

进一步的，所述步骤（5）中，基座作为钻台结构的关键部件，基座面板上方加放5mm余量，下口加放了20mm余量，基座第一次合拢时修割下口余量，并开制焊接坡口；第二次合拢整体测量出基座面板余量加工线以及检验线，进行平面加工，然后双面对称装焊到位。

进一步的，所述步骤（8）中，结构较长易产生变形，需增加两根H型钢进行加强，各分段型钢组件由中间向两端进行焊接，减少结构焊接变形。

进一步的，所述步骤（9）中，以井心十字中心线为基准，划出钻台结构合拢地样线，并保证地样线偏差±0.5mm，按照从中心到四周、从内到外的安装顺序装配各组件，各组件精度控制在装配前到位。

本发明有益效果为：采用本发明的建造工艺，人员施工相对分散，转运便利，对车间起重能力要求不高，且对胎架以及地基的要求较低；能够有效减少钻台结构焊接变形及内应力，保证结构建造精度；各组件可同步施工，缩短建造周期，提高生产效率。

附图说明

图1为本发明一种自升式钻井平台钻台结构建造方法流程图。

图2为本发明一种自升式钻井平台钻台结构示意图。

图3为本发明一种自升式钻井平台钻台结构大梁组件示意图。

图4为本发明一种自升式钻井平台钻台结构大梁组件上胎拼装示意图。

图5为本发明一种自升式钻井平台钻台结构井口组件示意图。

图6为本发明一种自升式钻井平台钻台结构鼠洞组件制作流程示意图。

图7为本发明一种自升式钻井平台钻台结构横梁组件船形焊示意图。

图8为本发明一种自升式钻井平台钻台结构钻台支座组件示意图。

图9为本发明一种自升式钻井平台钻台结构钻台支座组件制作流程示意图。

图10为本发明一种自升式钻井平台钻台结构井架基座制作流程示意图。

图11为本发明一种自升式钻井平台钻台结构井架支柱制作流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明一种自升式钻井平台钻台结构建造工艺方法，如图1所示，包括由大梁组件1、井口组件2、鼠洞组件3、横梁组件4、钻台支座组件5、井架支柱组件6、井架基座组件7以及甲板组件8重要组件构成，制作流程如图2所示。首先进行生产准备，检验合格后进行零件的加工，转运至小组工位进行小组件制作。然后分别进行上述组件结构预制，再进行钻台拼装合拢，完成钻台结构制作。

工字型大梁组件：大梁组件分为五个小组件11-15预制成型，见图3。制作前检查所有来料尺寸，长度、宽度≤2mm，平整度≤1mm。胎架上布置压板调整直线度，工艺卡板间断焊50mm加以固定。为了保证后续合拢基准，要求焊后使用全站仪从上面板中线向下划出500mm等高线，并距边缘200mm作样冲标记，采用对称退焊。焊后满足上下面板平行度≤1mm，上面板平整度≤2mm。各组件（件11-15）上胎进行拼装，见图4。长度方向加放15mm收缩补偿量，使用工艺卡板固定，封胎焊接，大梁组件成型。

井口组件：由七个小组件21-27构成，见图5。工字型钢小组件上下面板平行度≤1mm，上面板平整度、直线度≤2mm，长度、宽度≤2mm，高度方向±1.5mm。各小组件（件21-27）上胎拼装，对称施焊。然后根据精度测量结果，划出余量加工线、检验线，进行平面加工。

鼠洞组件：制作分4步完成，具体流程见图6。组件31~310分别进行预制，再上胎架合拢,合拢时以甲板面为基准反造，工字梁制作完成后要求上下面板平行度≤1mm，其中上面板平整度、直线度≤2mm，长度、宽度偏差≤2mm，高度偏差控制在±1.5mm之内。各组件拼装前需根据蓝图划出地样线。

横梁组件：来料检查，要求板件长、宽偏差≤1.5mm，平整度偏差≤1mm。超差板件需校正符合要求后方可进入下道工序。根据图纸要求进行腹板/面板拼接。联系横梁主结构工字梁可利用船型焊接，焊接过程需注意多次翻身焊接控制变形，见图7。工字梁焊后检验合格后根据图纸装焊筋板，联系横梁制作完成后满足上下面板平行度不大于1mm，上面板平整度、直线度不大于2mm，长度偏差为±2mm、宽度偏差为±1mm，高度偏差为±1.5mm。

钻台支座组件：由两个小组件51、52构成，如图8。分别预制，然后根据图纸装配成组件。组件51中底板件511下料后需对母材钢板矫平，并上划出装配对位中心基准线，并以件511作为组件51的装配基准，孔预先加工到位。组件51中封板安装前需先划出中心线，并敲样冲标记，装配时需保证封板中心线与筋板板厚中心重合。除件511保持点焊状态外，其余焊缝全部施焊到位。焊前需测量纵、横向板的垂直度，具体控制形式为两侧横/纵向板定位偏差分别≤1mm和1.5mm；筋板必须与横/纵向板面侧垂直。焊后需复测上述数据，发现问题，及时修正。件511与加强板用卡板和螺栓固定，然后焊接件511与主结构间的焊缝，结构完工后划出件511余量加工线以及检验线，对其进行加工，具体流程见图9。组件51、52待钻台合拢后依次散装。

井架支柱组件：箱体组件61制作报验完成后，依次吊装两侧62、63组件上胎合拢。合拢过程中使用激光经纬仪勘划支柱及加强中心定位线，根据定位线在两侧组件边缘200mm位置作样冲标记，以便后续合拢拼装。两侧组件调平后，使用槽钢支撑固定。井架支柱制作完成后保证上顶板整体平面度不大于1mm， 上、下平行度不大于2mm；长度偏差为±2mm，如图10。

井架基座组件：以面板为基准反造，如图11。上胎划线后,安装加强筋板，基座外侧插入板暂不焊接，待井架整体调整完毕后焊接。基座下合拢口余量预合拢阶段整体划线后割除，基座合拢时整体测量划出余量加工线以及检验线，敲击样冲标记。根据批准的WPS双面对称施焊，并使插入板作为工艺撑板，保证内开档尺寸，对称焊接。

甲板组件：分多段制作,后续钻台总拼时再进行分段散装。各分段先根据拼版图进行拼板作业，拼板后如结构变形较大需进行校正，要求拼板后平整度≤2mm。拼板后根据图纸划出型钢安装线，若已划粉线需进行检查、校正，根据已划安装线安装各型钢组件。

钻台结构合拢：将工字钢大梁组件、井口组件、钻台支柱组件、井架支柱组件和井架基座组件整体总装，预设余量现场匹配修割，然后进行钻台结构的焊接，完成钻台结构的制作。

采用本发明的建造工艺，人员施工相对分散，转运便利，对车间起重能力要求不高，且对胎架以及地基的要求较低；能够有效减少钻台结构焊接变形及内应力，保证结构建造精度；各组件可同步施工，缩短建造周期，提高生产效率。

以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利。

Claims (6)

1.一种自升式钻井平台钻台建造工艺，其特征在于：包括工字型大梁组件、井口组件、鼠洞组件、横梁组件、钻台支座组件、井架支柱组件、井架基座组件以及甲板组件，各组件总装合拢后，完成钻台结构制作；具体步骤如下：

(1)工字型大梁组件：由五个小组件构成，预先制作小组件，报验合格后将五个小组件上胎进行合拢拼装；

(2)井口组件：由七个小组件构成，小组件预制完成后上胎拼装；

(3)鼠洞组件：由十个小组件构成，分别进行预制，再上胎架合拢,合拢时以甲板面为基准反造；

(4)横梁组件：横梁面板、腹板拼接后装配成工字钢，采用船型胎架焊接，焊接过程需注意多次翻身焊接控制变形，工字梁焊后检验合格后根据图纸装焊筋板；

(5)钻台支座组件：由两个小组件构成，待钻台合拢后依次散装；

(6)井架支柱组件：井架支柱箱型梁装焊完成，上胎与两侧肘板组件合拢；

(7)井架基座组件：以面板为基准反造，并使插入板作为工艺撑板，保证内开档尺寸，厚板结构，对称焊接；

(8)甲板组件：分多段制作,后续钻台总拼时再进行分段散装，各分段先根据拼版图进行拼板作业，拼板后如结构变形较大需进行校正，要求拼板后平整度≤2mm；拼板后根据图纸划出型钢安装线，若已划粉线需进行检查、校正，根据已划安装线安装各型钢组件；

(9)钻台结构合拢：将工字钢大梁组件、井口组件、钻台支柱组件、井架支柱组件和井架基座组件整体总装，预设余量现场匹配修割，然后进行钻台结构的焊接，完成钻台结构的制作。

2.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台钻台建造工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，拼装前需划出地样线，所有小组件安装定位基准为井心十字线，在井口面板上加放6mm余量，拼装结束后根据精度测量结果，划出余量加工线以及检验线，然后进行平面加工，解决后续设备安装贴合度问题。

3.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台钻台建造工艺，其特征在于：所述步骤(3)中，鼠洞结构拼装前需划出地样线，所有小组件安装定位基准为井心十字线，在鼠洞甲板上加放6mm余量，拼装结束后根据精度测量结果，划出余量加工线以及检验线，然后进行平面加工。

4.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台钻台建造工艺，其特征在于：所述步骤(5)中，基座作为钻台结构的关键部件，基座面板上方加放5mm余量，下口加放了20mm余量，基座第一次合拢时修割下口余量，并开制焊接坡口；第二次合拢整体测量出基座面板余量加工线以及检验线，进行平面加工，然后双面对称装焊到位。

5.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台钻台建造工艺，其特征在于：所述步骤(8)中，结构较长易产生变形，需增加两根H型钢进行加强，各分段型钢组件由中间向两端进行焊接，减少结构焊接变形。

6.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台钻台建造工艺，其特征在于：所述步骤(9)中，以井心十字中心线为基准，划出钻台结构合拢地样线，并保证地样线偏差±0.5mm，按照从中心到四周、从内到外的安装顺序装配各组件，各组件精度控制在装配前到位。