[發明專利]一種自升式平臺的壓載刺穿后船體調平方法和裝置

有效

• 申請號: 202010711443.7
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN111959711B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 宋林松;劉洪波;鄒付兵;黎劍波;王飛;魏紅球;劉芝亮
• 申請（專利權）人: 中海油田服務股份有限公司
• 主分類號: B63B79/10
• 分類號: B63B79/10;B63B79/20;B63B35/44;B63B39/00;G06F30/23;G06F119/14
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 解婷婷;龍洪

1.一種自升式平臺的壓載刺穿后船體調平方法，其特征在于，所述自升式平臺包括樁腿應變在線監測裝置，所述樁腿應變在線監測裝置包括：數據傳輸裝置以及一個或多個應變傳感器，所述方法包括：

所述自升式平臺在壓載及調平船體的過程中，通過所述應變傳感器實時檢測樁腿結構應力狀態的變化；

基于所述樁腿結構應力狀態的變化對所述自升式平臺的有限元模型進行一次或多次重構，并獲取重構后的有限元模型；

采用所述重構后的有限元模型模擬船體調平過程，并獲取模擬過程中的平臺船體及樁腿應力最優參數；

根據所述模擬過程中的平臺船體及樁腿應力最優參數實施調平船體作業，并利用所述樁腿應變在線監測裝置采集船體調平過程中樁腿結構應力狀態的變化，以監控船體調平過程中樁腿結構應力狀態的變化是否小于預設的應力閾值；

所述基于所述樁腿結構應力狀態的變化對所述自升式平臺的有限元模型進行一次或多次重構，并獲取重構后的有限元模型包括：

根據所述自升式平臺壓載刺穿地層過程中的平臺參數以及包括所述樁腿結構應力狀態在內的自升式平臺監控數據重構關于所述自升式平臺的有限元模型；

采用重構后的有限元模型模擬所述自升式平臺壓載刺穿過程，并獲取刺穿后樁腿和樁靴承受的垂向力Q_v和水平力Q_H，并根據所述垂向力Q_v和水平力Q_H再重構有限元模型；

其中，所述平臺參數包括：平臺刺穿前的氣隙、每個艙室壓載水量、平臺船體橫向位移以及平臺船體傾斜角度。

2.根據權利要求1所述的自升式平臺的壓載刺穿后船體調平方法，其特征在于，所述基于所述樁腿結構應力狀態的變化對所述自升式平臺的有限元模型進行一次或多次重構，并獲取重構后的有限元模型還包括：

采用再重構有限元模型模擬船體調平過程，并獲取模擬過程中樁腿結構應力狀態的變化；

輪流啟動所述自升式平臺上的每個樁腿的升降裝置進行船體調平測試；

在所述船體調平測試中實時采集樁腿結構應力狀態的變化，并根據模擬過程中獲得的樁腿結構應力狀態的變化以及實時采集的樁腿結構應力狀態的變化優化再重構后的有限元模型，并將優化后的有限元模型作為所述重構后的有限元模型。

3.根據權利要求2所述的自升式平臺的壓載刺穿后船體調平方法，其特征在于，所述在所述船體調平測試中實時采集樁腿結構應力狀態的變化，并根據模擬過程中獲得的樁腿結構應力狀態的變化以及實時采集的樁腿結構應力狀態的變化優化再重構后的有限元模型包括：

比較船體調平過程中實時采集的樁腿結構應力狀態的變化和模擬獲得的樁腿結構應力狀態的變化之間的差異，并根據所述差異調整所述有限元模型中的一個或多個預設的邊界條件，以優化再重構后的有限元模型，使得優化后的有限元模型模擬船體調平過程中樁腿結構應力狀態的變化始終小于預設的應力閾值。

4.根據權利要求1所述的自升式平臺的壓載刺穿后船體調平方法，其特征在于，所述根據所述自升式平臺壓載刺穿地層過程中的平臺參數以及包括所述樁腿結構應力狀態在內的自升式平臺監控數據重構關于所述自升式平臺的有限元模型包括：

將所述平臺參數和所述自升式平臺監控數據作為輸入數據輸入預存的有限元模型；

由所述有限元模型將所述輸入數據作為模擬數據對所述自升式平臺刺穿地層的實際壓載過程進行模擬。

5.根據權利要求1所述的自升式平臺的壓載刺穿后船體調平方法，其特征在于，所述通過所述應變傳感器實時檢測樁腿結構應力狀態的變化包括：

實時根據所述樁腿結構應力狀態的變化改變所述應變傳感器自身的拉伸狀態；

將所述拉伸狀態的變化數據轉化為數字數據和/或模擬數據，傳輸給所述自升式平臺的主控單元，實現對所述樁腿結構應力狀態變化的實時檢測。

6.根據權利要求1所述的自升式平臺的壓載刺穿后船體調平方法，其特征在于，所述方法還包括：

將多次自升式平臺刺穿地層的壓載過程中獲取的平臺參數以及自升式平臺監控數據作為壓載過程模擬數據進行存儲，并對應存儲不同壓載狀態下的邊界條件調整數據，以作為不同壓載狀態下的應對措施。