[發(fā)明專利]一種自升式鉆井平臺(tái)插樁模擬試驗(yàn)加載裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710263547.4
• 申請(qǐng)日: 2017-04-20
• 公開（公告）號(hào): CN107419756A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝仁軍;劉書杰;周建良;徐國賢;吳怡;焦金剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中海石油（中國）有限公司;中海石油（中國）有限公司北京研究中心
• 主分類號(hào): E02D33/00
• 分類號(hào): E02D33/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11245
• 代理人: 徐寧,周治宇

1.一種自升式鉆井平臺(tái)插樁模擬試驗(yàn)加載裝置，其特征在于，該加載裝置包括：

用于與試驗(yàn)?zāi)M自升式平臺(tái)樁腿上部固定連接的加載鋼架，和

多個(gè)相同容積的壓載水箱；

其中，多個(gè)所述壓載水箱沿所述加載鋼架的高度方向從上到下分層地固定設(shè)置在所述加載鋼架上，且同層的所述壓載水箱對(duì)稱分布在所述加載鋼架同一標(biāo)高位置的兩側(cè)，相鄰上下兩層的所述壓載水箱相互垂直交錯(cuò)地布置在所述加載鋼架的兩個(gè)不同標(biāo)高位置。

2.如權(quán)利要求1所述的一種自升式鉆井平臺(tái)插樁模擬試驗(yàn)加載裝置，其特征在于，所述加載鋼架包括一端配有法蘭的中心鋼立柱和與所述中心鋼立柱固定連接的鋼梁；所述加載鋼架通過所述法蘭與不同試驗(yàn)?zāi)M自升式平臺(tái)樁腿的頂部固定連接；多根所述鋼梁沿所述中心鋼立柱的高度方向從上到下分層垂直于所述中心鋼立柱地固定連接在所述中心鋼立柱的兩側(cè)，同層的兩根所述鋼梁平行對(duì)稱固定在所述中心鋼立柱同一標(biāo)高位置的兩側(cè)外表面，相鄰上下兩層的所述鋼梁相互垂直交錯(cuò)布置地固定在所述中心鋼立柱相鄰的不同標(biāo)高位置的兩側(cè)外表面；所述壓載水箱放置和固定在所述鋼梁之上。

3.如權(quán)利要求2所述的一種自升式鉆井平臺(tái)插樁模擬試驗(yàn)加載裝置，其特征在于，所述中心鋼立柱為厚壁鋼管；同層的兩根所述鋼梁為長(zhǎng)度相同的長(zhǎng)條形方鋼或槽鋼。

4.如權(quán)利要求1或2或3所述的一種自升式鉆井平臺(tái)插樁模擬試驗(yàn)加載裝置，其特征在于，所述壓載水箱包括箱體和圍護(hù)在所述箱體外表面的籠體結(jié)構(gòu)。

5.如權(quán)利要求4所述的一種自升式鉆井平臺(tái)插樁模擬試驗(yàn)加載裝置，其特征在于，所述籠體結(jié)構(gòu)由鋼管編織或拼裝而成，所述箱體為長(zhǎng)方體形。

6.一種基于如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述裝置的自升式鉆井平臺(tái)插樁模擬試驗(yàn)加載方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1)將試驗(yàn)?zāi)M自升式平臺(tái)樁腿放置在試驗(yàn)場(chǎng)地的海水中，試驗(yàn)?zāi)M自升式平臺(tái)樁靴插入試驗(yàn)場(chǎng)地的土體中；將自升式鉆井平臺(tái)插樁模擬試驗(yàn)加載裝置通過加載鋼架與試驗(yàn)?zāi)M自升式平臺(tái)樁腿的頂部固定連接；通過壓載流體泵送管線將壓載水箱、壓載流體灌入泵和壓載流體容器依次連接；壓載流體容器內(nèi)盛裝壓載流體；

2)通過壓載流體灌入泵以不同的泵速向壓載水箱中泵入壓載流體，以模擬加載速度；通過鋼梁以挑擔(dān)形式將壓載水箱的自重及內(nèi)部泵入的壓載流體的重量傳遞到中心鋼立柱上，再通過中心鋼立柱將載荷及加載鋼架的重量傳遞至試驗(yàn)?zāi)M自升式平臺(tái)樁腿上，完成對(duì)試驗(yàn)?zāi)M自升式平臺(tái)樁腿的壓載；從而實(shí)現(xiàn)模擬試驗(yàn)單樁動(dòng)態(tài)可控式靜力壓載。

7.如權(quán)利要求6所述的一種自升式鉆井平臺(tái)插樁模擬試驗(yàn)加載方法，其特征在于，所述壓載流體采用試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的海水。