關(guān)雙會，丁 輝，武永清，陳金穩(wěn)，劉 輝

（中海油能源發(fā)展股份有限公司油田建設(shè)工程分公司，天津 300452）

海洋修井機改造工程實施方案分析及經(jīng)驗總結(jié)

關(guān)雙會，丁 輝，武永清，陳金穩(wěn)，劉 輝

（中海油能源發(fā)展股份有限公司油田建設(shè)工程分公司，天津 300452）

海洋修井機總體設(shè)計均為模塊式，可搬遷應(yīng)用于不同平臺。中海油CB-B平臺原K400修井機已經(jīng)報廢拆除，需要新配置一套大噸位海洋修井機實施調(diào)整井作業(yè)。HXJ180MB海洋修井機為機動設(shè)備，作業(yè)能力強，將HXJ180MB海洋修井機安裝應(yīng)用到CB-B平臺上，需要解決多方面的技術(shù)問題，因為海洋石油生產(chǎn)平臺的井口區(qū)設(shè)置及接口設(shè)計均各有特征，所以使得海洋修井機適應(yīng)性改造工程變得復(fù)雜。文章通過對中海油渤海油田CB-B平臺安裝HXJ180MB海洋修井機實施方案的分析，總結(jié)了該類工程的特征和一系列技術(shù)問題的解決方案。因該工程改造內(nèi)容全面，具有普遍代表性，可供同類型工程參考。

海上平臺；海洋修井機；升級改造

0 引言

隨著中海油天津分公司上產(chǎn)3 000萬t目標(biāo)的實現(xiàn)以及穩(wěn)產(chǎn)3 000萬t目標(biāo)的提出，原有生產(chǎn)平臺開始大量實施調(diào)整井作業(yè)，大量原有設(shè)備設(shè)施的升級改造工作隨之開始實施。CB-B平臺原K400修井機已經(jīng)報廢拆除，需要新配置一套大噸位海洋修井機實施調(diào)整井作業(yè)。而公司在近兩年內(nèi)沒有新建造鉆修井設(shè)備的計劃，其他平臺在役修井機由于修井作業(yè)任務(wù)繁重，不能臨時搬遷至CB-B平臺滿足其長期的鉆修井作業(yè)需求。HXJ180MB海洋修井機為機動設(shè)備，作業(yè)能力強，不僅可以完成修井作業(yè)任務(wù)，還能夠進行調(diào)整井作業(yè)。該套修井機已經(jīng)在渤海QK17-2平臺成功實施調(diào)整井作業(yè)任務(wù)，作業(yè)性能全面符合作業(yè)要求。然而QK17-2平臺為單井區(qū)內(nèi)叢式井群，而CB-B平臺為錯位雙井區(qū)叢式井群，在CB-B平臺上安裝應(yīng)用HXJ180MB海洋修井機，存在的技術(shù)難度較大，問題有多方面：需要對平臺承載能力進行評估，并對平臺進行加固改造；為滿足兩錯位井口區(qū)作業(yè)要求，需要對修井機平臺滑移導(dǎo)軌承載梁進行改造；HXJ180MB海洋修井機下底座支撐腿跨距與平臺導(dǎo)軌跨距不匹配，需要進行適應(yīng)性改造；為實現(xiàn)修井機在兩井區(qū)之間整機移運，需進行縱橫滑移功能及滑移結(jié)構(gòu)適應(yīng)性改造；需對修井機移運結(jié)構(gòu)及性能進行評估，對兩井區(qū)作業(yè)配套設(shè)施進行技術(shù)改造等。這些工程歷經(jīng)近半年時間，已經(jīng)圓滿完成，HXJ180MB海洋修井機已經(jīng)在CB-B平臺上順利投入使用，改造后的技術(shù)性能全部符合使用要求。

1 HXJ180MB海洋修井機概況

1.1 主要特點與功能

HXJ180MB海洋修井機是中國海洋石油有限公司天津分公司渤海油田配置的一臺機動、可搬遷、用于不同平臺的海洋修井機，由第四石油機械廠于2009年制造。該臺設(shè)備整體結(jié)構(gòu)為模塊化組合裝配形式，模塊之間采用耳板與銷軸配合連接，其主要特點和功能如下：

結(jié)構(gòu)特點：修井機的設(shè)計適用于7 m、9 m、10 m、11 m、13 m、14 m平臺導(dǎo)軌中心跨距安裝要求?？蓱?yīng)用于QHD32-6礦區(qū)內(nèi)各平臺、JZ9-3E、SZ36-1A&B&J、 SZ36-1Ⅱ 期 C&D&E&F&G&H、BZ34-1B、JZ21-1、QK17-2、QK 17-3等不同導(dǎo)軌跨距的海洋平臺。下底座跨距調(diào)節(jié)如圖1所示，通過左支撐腿由左至右移動間隔1m或倍數(shù)后與橫梁連接，即可實現(xiàn)不同跨距值調(diào)節(jié)。用于滿足不同平臺的任一口井的修井作業(yè)，整機可實現(xiàn)垂直式布置和平行式布置兩種裝配形式，能根據(jù)每座平臺的具體要求確定其布置形式。

圖1 下底座跨距調(diào)節(jié)示意

主要參數(shù)：最大鉤載為1 800 kN，修井深度為3 000 m，井架凈空高為33 m，整機移動方式為液壓機械移動。

設(shè)備功能：整機可作縱向移動，上底座總成可作橫向移動，能覆蓋各適用平臺所有井口進行對中作業(yè)；用油管或者鉆桿進行作業(yè)；TCP射孔作業(yè)；礫石充填防砂作業(yè)；下生產(chǎn)管柱作業(yè)；水平井回收橋塞作業(yè)；下電泵/自噴管柱作業(yè)；常規(guī)修井作業(yè)；能滿足后期油田開發(fā)需求，進行新鉆調(diào)整井及其防砂完井作業(yè)；滿足實施增產(chǎn)措施作業(yè)等。修井機還具備小井眼的油水井側(cè)鉆能力；設(shè)備結(jié)構(gòu)全部模塊化，便于海上搬移拆裝工作。

1.2 設(shè)計使用范圍

HXJ180MB海洋修井機的使用范圍基本覆蓋渤海油田全部海上有需求的原油生產(chǎn)平臺。但是由于某些原因，設(shè)備初始設(shè)計時并沒有考慮CB-B平臺的安裝應(yīng)用需求。

1.3 整體裝配設(shè)計

HXJ180MB海洋修井機設(shè)計理念為模塊化，模塊間通過耳板與銷軸的形式實現(xiàn)連接，使之形成一個有機整體。其下底座、上底座結(jié)構(gòu)及裝配型式如下：

下底座總成：為門式雙梁框架結(jié)構(gòu)，各結(jié)構(gòu)部件采用螺栓及銷軸等連接成一體，如圖2所示。

圖2 HXJ180MB修井機下底座主結(jié)構(gòu)示意

上底座與下底座連接形式主要為滑靴結(jié)構(gòu)連接，上底座總成可進行相對滑移。經(jīng)過對上述整體結(jié)構(gòu)及裝配型式的分析可知，該類型式的結(jié)構(gòu)及裝配連接型式的設(shè)計，對于結(jié)構(gòu)的建造公差及裝配公差要求較寬松，但結(jié)構(gòu)橇塊裝配后，相互間的自由度限制不夠嚴(yán)格，自由度較大。會導(dǎo)致修井機結(jié)構(gòu)的位移自由度及旋轉(zhuǎn)自由度增大，不能滿足整機縱橫導(dǎo)軌滑移形式的要求。

2 渤海油田CB-B平臺基本概況

2.1 CB-B平臺設(shè)計建造與海上安裝模式

由于CB-B平臺是早期開發(fā)建設(shè)的，一些基礎(chǔ)設(shè)計與建造數(shù)據(jù)已不能有效獲取。根據(jù)海上現(xiàn)場實際調(diào)研情況分析得知，CB-B平臺原設(shè)計建造及海上安裝模式為三座單體組塊在海上實施焊接組合形成一座兩井口區(qū)錯位布置的整體平臺，如圖3所示。三座單體小組塊海上實施組合安裝后，整體平面度公差較大。根據(jù)海上實際測量結(jié)果顯示，平面度最大公差值近40 mm。這導(dǎo)致修井機平臺導(dǎo)軌改造需要的平面度保障難度系數(shù)加大。

2.2 CB-B平臺井區(qū)布置及導(dǎo)軌設(shè)計尺寸

CB-B平臺共設(shè)計有兩個叢式井口區(qū)，井口區(qū)為上下錯位布置，如圖3所示。每個井口區(qū)設(shè)計有修井機整機滑移導(dǎo)軌，導(dǎo)軌中心距均為8 250 mm，導(dǎo)軌總長度為15 500 mm，滿足井口區(qū)內(nèi)任一井口對中作業(yè)需求。平臺原導(dǎo)軌設(shè)計只能滿足修井機在井區(qū)內(nèi)整機縱向滑移。因早期平臺修井機在兩井口間作業(yè)搬移是采用平臺吊機進行的，原配套K400修井機設(shè)計時，結(jié)構(gòu)單橇吊裝質(zhì)量均小于15 t，而HXJ180MB海洋修井機單橇吊裝質(zhì)量設(shè)計值為50 t。因此，平臺現(xiàn)有吊機不能滿足新修井機的搬移工作需求，平臺已有的導(dǎo)軌需要重新設(shè)計改造。

圖3 CB-B平臺井區(qū)設(shè)計及導(dǎo)軌分布示意

2.3 CB-B平臺原配置K400修井機概況

CB-B平臺原配置修井機型號為K400，1988年產(chǎn)于加拿大KREMCO公司，至2010年止，已經(jīng)服役22年。其主要技術(shù)參數(shù)為：最大鉤載40 t；修井深度2 000 m；總體結(jié)構(gòu)型式為垂直式；井架凈空高33 m；整機移動方式為液壓機械移動；下底座跨距為8 250 mm，不可調(diào)節(jié)。K400修井機設(shè)計結(jié)構(gòu)單橇質(zhì)量≤15 t，可用CB-B平臺吊機實現(xiàn)兩井區(qū)間的搬移組裝工作。

2.4 CB-B平臺吊機概況

CB-B平臺原配置起重設(shè)備的起重能力為5 t/32 m及30 t/16 m，1988年與平臺一同投入使用，至2010年止，已經(jīng)服役22年。其起重能力與技術(shù)參數(shù)符合CB-B平臺K400修井機在東西兩井區(qū)間搬移時的起重能力要求，但不能滿足HXJ180MB修井機在CB-B平臺上進行兩井區(qū)間的搬移起重能力需求，因為HXJ180MB海洋修井機結(jié)構(gòu)及設(shè)備單橇設(shè)計質(zhì)量為≤50 t，單橇質(zhì)量已經(jīng)遠(yuǎn)超出平臺吊機的起重能力。

3 HXJ180MB海洋修井機在CB-B平臺安裝時需要解決的技術(shù)問題

本次CB-B平臺安裝應(yīng)用HXJ180MB海洋修井機改造工程中，平臺與修井機都是已有的設(shè)施與設(shè)備，其自身的全部技術(shù)參數(shù)是確定的，為了使修井機與平臺能夠匹配應(yīng)用，修井機及平臺都存在改造工作量大、難度大的問題。因此，只有找出平臺與修井機改造工作的平衡點才能達到最佳效果。雖然HXJ180MB是一臺可搬遷式海洋修井機，可適用于多座平臺，但其最初的設(shè)計未考慮CB-B平臺。因此，包括修井機下底座跨距在內(nèi)的一系列固定參數(shù)不滿足CB-B平臺兩井口區(qū)的作業(yè)使用要求，改造的主要技術(shù)難點在于CB-B平臺結(jié)構(gòu)及其承載能力與HXJ180MB修井機整體結(jié)構(gòu)型式及功能的相互適應(yīng)問題，主要工作內(nèi)容在機械結(jié)構(gòu)專業(yè)方面，其他控制系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)專業(yè)的工作，由于早期設(shè)計具備可拓展性，工作難度相對較小。平臺與修井機改造后要符合各種作業(yè)的功能要求，并在安全性能方面達標(biāo)，主要內(nèi)容分述如下。

3.1 渤海油田CB-B平臺方面

（1）平臺承載能力不足。由于CB-B平臺1988年建成投產(chǎn)，平臺原配置修井設(shè)備作業(yè)功能簡單，鉤載能力僅為40 t，設(shè)備自身質(zhì)量為80 t，其配套固控系統(tǒng)濕質(zhì)量最大為100 t。而HXJ180MB海洋修井機鉤載能力為180 t，自身質(zhì)量為200 t，其配套固控系統(tǒng)濕質(zhì)量最大為400 t，新設(shè)備質(zhì)量超過原設(shè)備質(zhì)量近4倍。因此，平臺承載能力及安全系數(shù)需要重新進行評估認(rèn)證并作結(jié)構(gòu)加固工作。

（2）平臺井區(qū)分布情況對導(dǎo)軌滑移范圍的要求超出修井機移運設(shè)計能力。CB-B平臺為錯位雙井區(qū)叢式井群，井區(qū)分布與常規(guī)平臺不同。原設(shè)計中兩井區(qū)之間沒有可用于移運的導(dǎo)軌及導(dǎo)軌承載梁，但兩井區(qū)又需要共用一套修井機來完成作業(yè)任務(wù)。因此，需要根據(jù)HXJ180MB修井機的實際結(jié)構(gòu)情況，確定CB-B平臺頂甲板井區(qū)間是否有移運導(dǎo)軌的安裝位置，該位置是否具有承載梁等。實際分析的結(jié)果是有移運導(dǎo)軌的安裝位置，但其下方并無導(dǎo)軌承載梁結(jié)構(gòu)。

（3）頂甲板新增應(yīng)急發(fā)電機組妨礙修井機極限井位作業(yè)及移運。由于CB-B平臺在運行過程中電力負(fù)荷發(fā)生變化，原電力資源不足，在頂甲板一側(cè)井區(qū)端面位置增設(shè)了一臺應(yīng)急發(fā)電機組，機組操作間高度過高，妨礙修井機極限井位作業(yè)及移運。

（4）平臺導(dǎo)軌承載梁形位公差嚴(yán)重超標(biāo)。CBB平臺原設(shè)計建造模式為三座分體組塊海上組合焊接形成一座整體平臺，三座平臺海上安裝后整體平面度公差較大，造成修井機平臺導(dǎo)軌安裝平面度改造難度大。修井機在CB-B平臺安裝使用時，需要在兩井區(qū)間進行橫向及縱向十字交叉滑移，才能滿足兩井區(qū)的作業(yè)需求。平臺導(dǎo)軌安裝時，如只考慮橫向或縱向滑移，形位公差比較容易實現(xiàn)，但是如果要滿足縱橫兩個方向的形位公差和修井機的滑移要求就有較大的難度。因平臺結(jié)構(gòu)中沒有在兩井區(qū)間安裝滑移導(dǎo)軌所需的承載梁，需要重新加裝，平臺是由三部分組成的，承載梁加裝時并不能有效保證導(dǎo)軌安裝所需的形位公差要求，所以新增導(dǎo)軌安裝設(shè)計及施工難度大。

（5）兩井區(qū)間移運導(dǎo)軌安裝位置下方無承載梁。CB-B平臺和HXJ180MB海洋修井機為已有，平臺已有的一些結(jié)構(gòu)梁不能被有效利用，在兩井區(qū)間安裝滑移導(dǎo)軌所需的平臺承載梁需要重新加裝。

（6）原平臺導(dǎo)軌承載梁強度不夠及長度不足。由于修井機整體需要實現(xiàn)縱橫滑移功能，在4個滑移方向需要限位，而平臺已有的導(dǎo)軌長度不足，超出原導(dǎo)軌安裝范圍，沿導(dǎo)軌延長方向相應(yīng)位置亦無相應(yīng)的承載梁，且已有導(dǎo)軌承載梁強度由于新設(shè)備的自重及工作載荷增加較多而不足，需要重新考慮加強與增設(shè)。

（7）平臺原配導(dǎo)軌強度不足。平臺兩井口區(qū)側(cè)原配套導(dǎo)軌承載能力是滿足鉤載40 t修井機承載能力的，而新安裝應(yīng)用的是HXJ180MB修井機，鉤載能力為180 t。因此，原有導(dǎo)軌承載能力不足，需要重新進行設(shè)計、計算及實施改造加固工作。

3.2 HXJ180MB海洋修井機方面

（1）HXJ180MB修井機原設(shè)計結(jié)構(gòu)型式不具備整體縱橫滑移功能。設(shè)計建造時只考慮了單井區(qū)作業(yè)的需求，其整體結(jié)構(gòu)由多個小模塊組成，模塊之間通過銷軸連接。其下底座支撐腿設(shè)計有8個單體承載支點 （常規(guī)修井機通常設(shè)計有4個支點），這些結(jié)構(gòu)設(shè)計型式不利于整機縱橫滑移操作。

（2）HXJ180MB修井機滑移系統(tǒng)部件與CB-B平臺原配導(dǎo)軌數(shù)據(jù)不符。由于HXJ180MB修井機設(shè)計時并沒有考慮CB-B平臺的相關(guān)應(yīng)用關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，因此，修井機滑移系統(tǒng)中滑靴、固定限位塊、步行器、步行孔、連接結(jié)構(gòu)等不能與平臺導(dǎo)軌相匹配，需要進行適應(yīng)性改造。

（3）HXJ180MB修井機下底座跨距與CB-B平臺井口區(qū)導(dǎo)軌跨距不符。修井機下底座支撐腿跨距原設(shè)計是能夠通過調(diào)節(jié)適應(yīng)多個平臺多種導(dǎo)軌跨距值的，但是其中并未考慮CB-B平臺8 250 mm跨距值。因為CB-B平臺為較早期由外國設(shè)計公司設(shè)計的，其跨距值多不為整數(shù)值，而國內(nèi)所設(shè)計的跨距值基本上全部為整數(shù)值。HXJ180MB修井機搬遷至CB-B平臺之前，是應(yīng)用于渤西油田QK17-2平臺上的，考慮項目成本、進度要求等因素，HXJ180MB修井機是從QK17-2平臺直接搬遷至CB-B平臺上的，其間并不返回陸地做任何的調(diào)整，這給跨距調(diào)節(jié)適應(yīng)性改造工作增加了很大的難度。

（4）HXJ180MB修井機單橇設(shè)計吊重與CB-B平臺吊機性能不符。HXJ180MB修井機單橇塊質(zhì)量≤50 t，而CB-B平臺原配置起重設(shè)備起重能力為5 t/32 m及30 t/16 m，不能完成將HXJ180MB修井機由西井區(qū)搬移至東井區(qū)的吊裝任務(wù) （CB-B平臺原K400修井機是這樣操作的），需要考慮另外一種途經(jīng)來完成兩井區(qū)之間的移運，以達到共用一臺修井機作業(yè)的要求。

（5）HXJ180MB修井機在井區(qū)內(nèi)滑移時為8支點，而井區(qū)間移運時為4支點，存在滑移結(jié)構(gòu)卡阻。HXJ180MB修井機下底座與常規(guī)修井機的不同之處是設(shè)計有8個支點，每兩個支點組成一組，在單一方向上進行滑移時穩(wěn)定性較強，但該結(jié)構(gòu)不適宜進行縱橫兩向滑移操作，此時將會有4個支撐點處于懸空狀態(tài)，雖然在移運時結(jié)構(gòu)強度及穩(wěn)定性符合要求，但是滑移時結(jié)構(gòu)會有較強的卡阻現(xiàn)象，由于導(dǎo)軌制作及安裝存在一定公差，而支撐點在懸空情況下，又會產(chǎn)生一定的形變，兩方面不利因素結(jié)合，使得實際移運卡阻情況十分嚴(yán)重，以致無法完成移運操作。

4 工程中主要技術(shù)難題解決方案

4.1 CB-B平臺方面技術(shù)問題解決方案

（1）平臺頂甲板導(dǎo)軌承載梁加固處理。針對平臺原有導(dǎo)軌承載梁的情況，提出了安裝HXJ180MB修井機時所需要的載荷數(shù)據(jù)及安裝導(dǎo)軌時所需要的承載梁結(jié)構(gòu)要求，由具備資質(zhì)的專業(yè)設(shè)計單位進行強度設(shè)計校核，由專業(yè)施工單位對平臺導(dǎo)軌承載梁實施加固工作，使其達到了安裝HXJ180MB修井機所需要的承載力技術(shù)要求。

（2）增設(shè)平臺移運導(dǎo)軌承載梁，增設(shè)并改造修井機平臺移運導(dǎo)軌。針對平臺吊機不能滿足HXJ180MB修井機兩井區(qū)間搬移的工作要求，經(jīng)過綜合分析研究，最終確定最佳方案為：改造平臺導(dǎo)軌及修井機的主體結(jié)構(gòu)，以達到可縱橫滑移的能力，從而實現(xiàn)兩井區(qū)共用一臺修井機的目的。據(jù)此，改造設(shè)計中制訂了加固、增設(shè)、延長平臺導(dǎo)軌承載梁及增設(shè)并改造平臺修井機移運導(dǎo)軌等措施，使HXJ180MB修井機能夠自行沿導(dǎo)軌在兩井區(qū)間移運。改造后的平臺導(dǎo)軌布置如圖4所示。

圖4 CB-B平臺改造后的導(dǎo)軌布置

（3）對應(yīng)急發(fā)電機組操作間實施改造，修井機上底座調(diào)轉(zhuǎn)方位安裝。經(jīng)過幾方面多次技術(shù)溝通，考慮到修井機主體結(jié)構(gòu)改造的難度及影響較大，最終確定對應(yīng)急發(fā)電機組操作間頂部結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)施進行改造，而修井機上底座總成安裝方位調(diào)轉(zhuǎn)180°與下底座裝配，將外伸結(jié)構(gòu)尺寸較大一側(cè)調(diào)換至另外一側(cè)，從而減少與應(yīng)急發(fā)電機組相互的妨礙程度，滿足HXJ180MB修井機極限井作業(yè)及井區(qū)間移運滑移操作的空間需求。調(diào)轉(zhuǎn)方位裝配雖導(dǎo)致上下底座之間配套及輔助設(shè)施整改工作的出現(xiàn)，但減少了發(fā)電機組的改造工作量，使得問題得以解決。

（4）修正平臺導(dǎo)軌主承載梁形位公差。由于CB-B平臺海上建造組裝工藝的特殊性，造成三座小平臺組合后，相互之間的主承載梁平面度存在較大誤差，而依靠承載梁加固改造時調(diào)整相關(guān)平面度也存在相當(dāng)大的難度，因承載梁加固時梁與梁之間的連接都是依據(jù)上面找平原則，而不是調(diào)整整體平面度。針對平臺頂甲板承載梁形位公差超標(biāo)較大已不符合導(dǎo)軌安裝及修井機正常使用的情況，采取了承載梁上翼板面局部敷板的工藝措施。在保證結(jié)構(gòu)強度的前提下，局部位置鋪設(shè)鋼板條并施以塞焊工藝，以找平平面度誤差。相關(guān)措施以理論計算校核作為依據(jù)，通過該方法消除了平臺組裝時的形位公差給修井機安裝和應(yīng)用帶來的影響，保證了工程下一步工作的順利實施。

4.2 HXJ180MB修井機方面技術(shù)問題解決方案

（1）HXJ180MB修井機整體滑移結(jié)構(gòu)改造。經(jīng)過查閱HXJ180MB修井機原始設(shè)計資料及對海上設(shè)備的實際調(diào)研，確認(rèn)HXJ180MB修井機整體只具備井區(qū)內(nèi)滑移功能，不具備井區(qū)之間縱橫滑移結(jié)構(gòu)。為實現(xiàn)修井機在過渡導(dǎo)軌上整體橫向滑移功能，需要對下底座橫向滑移整體結(jié)構(gòu)進行改造。因此，結(jié)合下底座的安裝形式，在下底座每側(cè)支撐腿的外側(cè)底部增設(shè)油缸連接耳板，并對耳板焊接位置進行局部加強。在保證耳板強度的基礎(chǔ)上，對下底座整體穩(wěn)定性進行提升，由于每側(cè)兩支撐腿之間只通過主梁上部的螺栓連接，移動過程中單個液壓油缸的最大推力可達到1 000 kN，造成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足，為保證下底座同側(cè)兩支撐腿的穩(wěn)定性及移動的一致性，設(shè)計新增加了兩組連接梁及連接點。液壓油缸連接耳板及連接梁安裝位置如圖2中序號7、8、9所示。

（2）HXJ180MB修井機整體滑移配套設(shè)施改造。針對HXJ180MB修井機下底座步行器壓塊、步行器棘爪、滑靴壓塊等滑移配套部件與CB-B平臺導(dǎo)軌截面尺寸不匹配的情況，對相關(guān)關(guān)聯(lián)部件進行了測繪與設(shè)計，以上改造部件設(shè)計文件經(jīng)第三方審批后進行制作并安裝，實現(xiàn)了聯(lián)接匹配。

（3）下底座跨距與平臺導(dǎo)軌跨距匹配改造。CB-B平臺井區(qū)內(nèi)導(dǎo)軌跨距 （8 250 mm）是不可變更的，因此，只能對HXJ180MB修井機下底座結(jié)構(gòu)實施跨距適應(yīng)性整改工作。據(jù)此，進行了下底座橫梁跨距調(diào)整開孔設(shè)計，在修井機下移動底座橫梁下翼板上重新加工螺栓連接孔48處，孔徑為43mm，調(diào)整后修井機下底座左支撐腿安裝在距離下底座橫梁邊緣3 000 mm的位置，右支撐腿安裝在距離下底座橫梁另一端6 750 mm的位置，滿足了CB-B平臺8 250 mm跨距的要求?？紤]跨距調(diào)節(jié)后下底座的強度及穩(wěn)定性要求，需要更換兩只新的支撐腿（新支撐腿為早期設(shè)計制作完成，作為備用部件一直未安裝過）。由于跨距調(diào)節(jié)開孔工作及更換安裝兩只新支撐腿工作都需要在海上平臺現(xiàn)場完成，實施難度較大，這直接導(dǎo)致了HXJ180MB修井機建造誤差、改造誤差與現(xiàn)場裝配誤差重疊出現(xiàn)而不能消除，最終使一端新?lián)Q的支撐腿裝配誤差值較大，與原有支撐腿中心間距差值為+35 mm，遠(yuǎn)大于建造誤差值，更大于裝配要求公差值25 mm，直接影響到修井機與平臺導(dǎo)軌的配裝、修井機滑移受力分布及穩(wěn)定性等。

（4）整機移運時支點結(jié)構(gòu)改造，解決滑移卡阻現(xiàn)象。當(dāng)HXJ180MB修井機由一井區(qū)導(dǎo)軌向移運導(dǎo)軌換向滑移時，其下底座與導(dǎo)軌的支點由8支點變成4支點，此時下底座8個支點內(nèi)側(cè)的4個支點處于懸空狀態(tài)，由于同端面兩支撐腿之間的結(jié)構(gòu)梁均為銷軸連接，而上底座與下底座之間連接形式為壓板限位及導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，也即下底座4條懸空腿在向下的方向上具有很大的位移自由度。因此，下底座懸空支點勢必會在上部結(jié)構(gòu)重力的作用下，向下移位。當(dāng)懸空支點滑靴底板移動至需經(jīng)過的縱向?qū)к墪r，由于懸空支點向下的位移，造成懸空支點滑靴底板無法穿越縱向?qū)к?。?jù)此情況，可以從以下幾方面解決該問題：減少由于銷軸鉸接形式帶來的較大裝配公差導(dǎo)致的位移自由度，加強支點滑靴底板與支撐腿立柱根部的連接結(jié)構(gòu)，減少滑靴底板結(jié)構(gòu)的變形量，將支撐腿兩立柱結(jié)構(gòu)和支點滑靴底板進行加強與一體化處理，使其形成一個整體，以便滑移時使兩支點同步，最終使卡阻問題得以解決。下底座支撐腿改造如圖5所示。

圖5 下底座支撐腿立柱及滑靴板改造示意

（5）修井機廠內(nèi)建造誤差與現(xiàn)場裝配公差修正。在圖1中下底座左右兩支撐腿結(jié)構(gòu)，由于在進行下底座跨距值調(diào)節(jié)時，其中一端的支撐腿結(jié)構(gòu)需全部更新，并且根據(jù)實際情況，兩端面的兩個支撐腿原連接位置均進行了換位置安裝。修井機廠內(nèi)建造過程中已經(jīng)存在建造誤差，相關(guān)誤差在廠內(nèi)進行總裝配及在第一次海上應(yīng)用安裝時根據(jù)導(dǎo)軌情況進行了修正，而本次施工過程由于全部是在海上進行，造成制作誤差與裝配公差同時需要修正的情況。換位安裝及換新部件后，一端的支撐腿裝配間距值已經(jīng)達到7 035 mm，而設(shè)計值為7 000 mm，超差為35 mm，此累積誤差值導(dǎo)致其與平臺導(dǎo)軌不能裝配，滑移配套結(jié)構(gòu)均不能正常工作。針對此情況，改造設(shè)計中對滑移壓塊及導(dǎo)向結(jié)構(gòu)進行了修正設(shè)計，并將原有圓形連接孔設(shè)計為長條形連接孔，從而消除了誤差的影響，保證了修井機橫向的正?；乒δ?。

5 結(jié)束語

改造后的CB-B平臺結(jié)構(gòu)方面的問題得到有效修正，HXJ180MB海洋修井機具備了在十字交叉導(dǎo)軌上的整機移運能力，可在新增設(shè)及改造后的縱向及橫向?qū)к壣享槙车鼗?，滿足了CB-B平臺兩個井口區(qū)的作業(yè)需求，解決了平臺吊機起重能力不足的問題。由于改變了之前CB-B平臺利用吊機在兩井區(qū)間采取拆卸安裝方式搬移修井機的模式，使設(shè)備在兩井區(qū)間移動作業(yè)時大大節(jié)省了作業(yè)前的準(zhǔn)備工作時間。

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Implementation Scheme Analysis and Experience Summary of Offshore Workover Rig Modification Project

GUAN Shuang-hui（CNOOC Energy Technology&Services-Oilfield Construction Engineering Co.,Tianjin 300452）,DING Hui,Wu Yong-qing,et al.

In general design,the offshore workover rig is a kind of movable modular structure and thus could be used in different platforms.The original K400 workover rig on Bohai CB-B platform of CNOOC was discarded as useless,so a new heavy workover rig HXJ180MB was installed on the CB-B platform.Because the wellhead zone layout and interface designs of platform had different features,the adaptive modification of the workover rig was complicated.This article summarizes the characteristics and solutions of such project by analyzing the implementation scheme of installing HXJ180MB movable workover rig on the CB-B platform.Because this modification project covered all the adaption or modification work on rig and platform and was typical,it could be an example for similar projects.

offshore platform;offshore workover rig;upgrading modification

10.3969/j.issn.1001-2206.2012.05.003

關(guān)雙會 (1975-)，男，黑龍江人，工程師，1999年畢業(yè)于哈爾濱工程大學(xué)，現(xiàn)從事海洋工程及海洋石油鉆修井設(shè)備的設(shè)計及技術(shù)管理工作。

2011-08-26；

2012-07-02