钻井平台滑移轨道的修复方法与流程

本发明涉及海工建造技术领域，尤其涉及一种钻井平台滑移轨道的修复方法。

背景技术：

自升式钻井平台的钻台滑移轨道精度要求较高，如果在平台运行过程中，钻台滑移轨道平面度超差，容易导致钻台无法运行，平面度如超差严重，井架工作过程，在工况恶劣的情况下，可能倾覆，后果非常严重。

按照理论方法推导，针对该滑移轨道的平面度超差问题，应将钻台及轨道分别拆掉后进行修复，此修复方法拆卸及再安装周期长，且除了需制作两套胎架(钻台落座胎架，滑移轨道落座胎架)还需采用浮吊进行吊运井架，成本很高。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明在于提供一种钻井平台滑移轨道的修复方法，以解决现有技术滑移轨道平面度超差的风险，以及修复难度大，成本高等问题。

针对上述技术问题，本发明提出一种钻井平台滑移轨道的修复方法，用以修复滑移轨道平面度超差；滑移轨道包括两横梁，该两横梁平行设置于悬臂梁上，该横梁包括腹板和设置于该腹板上的上面板；悬臂梁底部具有底面板；该修复方法包括：井架与滑移轨道分离步骤：将滑移轨道上的井架与滑移轨道分离；设定测量基准步骤：设定悬臂梁底面板的底面为基准面；设定施工检验线步骤：在每个横梁上面板下方设置施工检验线，使该施工检验线任意一点至基准面的垂线距离为定值；勘划修割线步骤：以施工检验线为参考，在各横梁腹板上勘划修割线，以使基准面至修割线的距离与新的上面板厚度之和等于悬臂梁200和滑移轨道的理论设计总高度；切割修复步骤：先切除横梁的上面板，然后，沿修割线切割横梁腹板以切除该修割线以上的部分，之后，再将新的上面板焊接在横梁腹板的切口上。

在优选方案中，所述设定测量基准步骤中的基准面的确定包括：以两横梁腹板中心线的竖直投影与悬臂梁两个底面板中心线形成四个交点，以构成四个第一基准点，通过该四个第一基准点确定基准面，该四个第一基准点均位于该基准面上。

在优选方案中，所述设定测量基准步骤还包括：在两横梁之间设定井心中轴面；在所述切割修复步骤中，使新的上面板至井心中轴面的距离为理论设计距离。

在优选方案中，所述悬臂梁还包括连接于其底面板上的腹板；所述设定井心中轴面包括：以每个横梁上面板中心线与悬臂梁腹板中心线向上延伸的交点为第二基准点，在悬臂梁的左右梁上均形成一对第二基准点，两对第二基准点连线的中心点共同所在的竖直面构成井心中轴面。

在优选方案中，所述切割修复步骤还包括：预先在新的上面板的长度方向间隔勘划多个测量位置，每个测量位置沿上面板的宽度方向均匀勘划三个测量点，以确定新的上面板的中心线；在将新的上面板焊接在横梁腹板的切口上时，使新的上面板的中心线至井心中轴面的距离为理论设计距离，参考各测量位置对新的上面板进行焊接，使新的上面板垂直焊接于横梁腹板。

在优选方案中，在所述设定施工检验线步骤中，在各横梁腹板的长度方向上拉设钢丝，以构成所述检验线。

在优选方案中，在所述切割修复步骤之前还包括：在各横梁腹板的长度方向上焊接加强结构，且在所述切割修复步骤之后，将该加强结构拆除。

在优选方案中，所述横梁还包括多个筋板；每个筋板分别与上面板、腹板焊接；所述加强结构至少具有相互垂直的两个加强板；所述加强结构焊接于横梁腹板的长度方向时，所述加强结构中的一个加强板平行于横梁腹板并与横梁的多个筋板焊接固定。

在优选方案中，在所述切割修复步骤中，在将新的上面板焊接在腹板的切口上时，先将多个上面板分段拼装焊接形成所述新的上面板，然后焊接新的上面板和腹板之间的接缝，之后，焊接新的上面板与筋板之间的接缝。

在优选方案中，在所述井架与滑移轨道分离步骤中，通过顶升的方式将井架顶起，以使其与滑移轨道分离。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明钻井平台滑移轨道平面度超差的采用非坐胎模式下进行修复，仅将井架与滑移轨道分离，采用全套精度控制方法，通过设定测量基准和设定施工检验线，以测量基准和施工检验线的参考，通过切除横梁腹板超差的部分，并焊接新的上面板，保证了修复的精度，有效降低了施工难度，并节省了修复周期及施工成本。

附图说明

图1是本实施例钻井平台滑移轨道的修复方法流程图。

图2是本实施例滑移轨道和悬臂梁配合的俯视结构示意图。

图3是图2中a-a方向的剖视结构示意图。

图4是图2中b-b方向的剖视结构示意图。

图5是本实施例横梁与加强结构配合的结构示意图。

图6是本实施例新的上面板与横梁腹板和筋板的结构示意图。

图7是本实施例新的上面板与横梁腹板的结构示意图。

附图标记说明如下：200、悬臂梁；21、底面板；22、腹板；3、横梁；31、腹板；32、上面板；32n、新的上面板；33、筋板；301、腹板中心线；302、上面板中心线；302n、中心线；303、施工检验线；304、测量点；305、修割线；a1、第一基准点；a2、第二基准点；b1、井心中轴面；w1、对接缝；w2、t型缝；w3、t型缝；w4、t型缝；4、加强结构；41、翼板；42、腹板。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

参阅图1至图7，本实施例提供的钻井平台滑移轨道的修复方法，用以修复滑移轨道平面度超差。其中，滑移轨道包括沿平台艏艉方向的两横梁3，该两横梁3平行设置于悬臂梁200上，每个横梁3包括：腹板31和设置于腹板31上的上面板32，以及分别与上面板32和腹板31连接的筋板33；其中，上面板32构成滑移轨道的轨道面板。悬臂梁200的左、右梁均包括底面板21和连接于底面板21上的腹板22。

本实施例钻井平台滑移轨道的修复方法包括：

井架与滑移轨道分离步骤s10：通过顶升的方式，将滑移轨道上的井架与滑移轨道分离。较优地，之后，将主船体通过平台内控制系统进行调平。

设定测量基准步骤s20：设定悬臂梁200的底面板21的底面为基准面。在本实施例中，悬臂梁200和滑移轨道的理论设计总高度为h＝7620mm，见图3。

具体地，设定悬臂梁200底面板21中心线(图中未示出)与各横梁3腹板中心线301的竖直投影的交点为第一基准点a1，共四个第一基准点a1，以该四个第一该基准点a1所在的平面构成基准面，四点构成的基准面为后续步骤中的检测精度提供保障。本实施例采用全站仪测量该四个第一基准点a1，以确定悬臂梁200底面板21的测量基准面，以作为修复过程中的参考基准面，即通过在修复过程中检测和测量各横梁上面板中心线302与基准面的垂向距离，从而保证滑移轨道修复后满足理论总高度h＝7620mm(允许误差±3mm)。

进一步地，在本步骤中，还包括：在两横梁3之间设定井心中轴面b1以作为另一参考基准面。具体地，根据各横梁3上面板中心线302与悬臂梁200腹板22中心线向上延伸的交点为第二基准点a2，在悬臂梁200的左右梁上均形成一对第二基准点a2，两对第二基准点a2连线的中心点共同所在的竖直面构成井心中轴面b1，以在切割修复步骤s50中使新的上面板32n中心线302n至井心中轴面b1的距离为理论设计距离l＝5334mm(允许公差±2mm)，见图2。

设定施工检验线步骤s30：如图3和图5所示，在每个横梁3上面板32下方设置施工检验线303，使该施工检验线303任意一点至基准面的垂线距离为定值。具体地，在各横梁3腹板31的长度方向上拉设钢丝，以构成该施工检验线303。

勘划修割线步骤s40：以施工检验线303为参考，在各横梁3的腹板31上勘划修割线305，以使基准面至修割线305的距离与新的上面板32n厚度t(mm)之和等于理论设计总高度h＝7620mm。

切割修复步骤s50依次包括：

第一步，切除横梁3的上面板32。较优地，每条横梁3上面板32的切割沿平台左右对称进行，以保证切割工序的效率。

第二步，沿修割线305切除腹板31修割线305以上的部分，待切口冷却之后，检验施工检验线303至基准面的距离，如不符合理论值，需重新调整施工检验线303，并且根据重新设定的施工检验线303对修割线305进行修整，直至该修割线305距离基准面的高度h1＝h-t。

第三步，将新的上面板32n焊接在腹板31切口上。需要说明的是，新的上面板32n的厚度t的厚度可能略大于原切除的上面板32，以保证修复后理论设计总高度。在焊接新的上面板32n之前，再次检测施工检验线303，如有误差，再次调整，调整的步骤与上述第二步的相同，不再赘述。

参阅图5至图7，在焊接过程中，两个横梁3上的新的上面板32n同时定位，各新的上面板32n采用相同的焊接顺序进行：先焊上面板分段的对接缝w1以使其焊接成一个整体，即形成新的上面板32n；然后焊接新的上面板32n和腹板31的t型缝w2，再焊新的上面板32n与筋板33的t型缝w3，每个接缝的施焊顺序均同时从接缝中间往两侧对称施焊。

进一步地，在具体的施工过程中，为了方便切除上面板32，筋板33与腹板31的连接位置还需适当切除，因此在上述第三步中，在焊接t型缝w3之后，还需进行焊接筋板33与腹板31的t型缝w4。具体的焊接可根据现场的实际情况进行调整。

优选地，在实施第三步之前，为了便于上述焊接过程中对新的上面板32n进行测量监控，在新的上面板32n焊接在腹板31的切口上之前，在新的上面板32n的长度方向勘划多个测量位置，各测量位置等距设置且间距不超过两米；其中，每个测量位置沿新的上面板32n的宽度方向的左中右均匀勘划三个测量点304，以确定新的上面板32n的中心线302n，同时，在焊接的过程中通过各测量位置进行平面度的测量和监控。在本实施例中，新的上面板32n定位至腹板31后，其平面度控制在±2mm以内，同时，新的上面板32n的中心线302n与井心中轴面b1的间距控制在l±2mm以内，以保证新的上面板32n焊接的精度。

需要说明的是，在整个焊接新的上面板32n的过程中，均实时以基准面为参考，监控新的上面板32n的各测量点304，以保证所有测量点304均控制在精度要求范围以内，如超差，应及时调整焊接方法。

进一步地，在进行切割修复步骤s50之前，在各横梁3腹板31的长度方向上先焊接加强结构4，且在切割修复步骤s50之后，将该加强结构4拆除，避免了因横梁3上面板32切除后横梁3腹板31发生纵向弯曲变形。

在本实施例中，采用的加强结构4为工字钢，其包括两翼板41和设置于两翼板41之间的腹板42；两翼板41对应沿横梁3腹板31的长度方向设置，该加强结构4焊接于腹板31外侧筋板33上，且保持加强结构4远离腹板31的翼板41与腹板31保持平行设置，以加强腹板31确保其在后期尽可能减少变形。

在其他实施例中，该加强结构4也可以是t形钢、l形钢或者至少具有相互垂直的两个加强板的结构，只需加强结构4中的一加强板与腹板31平行并通过筋板33焊接于腹板31的一侧即可。

以上，整个滑移轨道的平面度修复完成。

需要注意的是，在切割修复步骤s50之后，应及时将井架降落至滑移轨道上并锁定，以避免因施工环境或设备等因素而影响钻台的稳定性。

在其他实施例中，理论设计总高度和理论设计距离根据平台悬臂梁的型号不同而确定。

本发明钻井平台滑移轨道平面度超差的采用非坐胎模式下进行修复，仅将井架与滑移轨道分离，采用全套精度控制方法，通过设定测量基准和设定施工检验线，以测量基准和施工检验线的参考，通过切除横梁腹板超差的部分，并焊接新的上面板，保证了修复的精度，有效降低了施工难度，并节省了修复周期及施工成本。

虽然已参照以上典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。