深水钻井船泥浆处理模块结构设计与强度分析

赵 锐

（上海中远船务工程有限公司，上海 200231）

0 引言

钻井液（又称泥浆）是钻井作业的血液，通常又称钻孔冲洗液，是钻井作业中以其功能满足多种钻井工作需要的各种循环液体的总称。泥浆处理是海上钻井作业的重要工艺流程，系统常称泥浆净化/固控系统，包括的设备和装置主要有振动筛、除砂器、除气器、除泥器、粘土箱、泥浆清洁器、搅拌机、沉淀池和各型高压输送泵等。对于深水钻井船或半潜式钻井平台来说，由于泥浆处理能力需要满足复杂作业环境条件下钻机系统正常工作要求，并且考虑到主甲板下的空间问题，通常将泥浆处理系统进行模块化、撬装式设计，将所有设备系统布置于模块之中，使模块结构简便可靠，在满足功能性的前提下具有良好的工艺性[1]。

本文以某型第六代深水钻井船的泥浆处理模块的结构设计和强度分析为主要研究内容，介绍了模块结构的设计特点，并利用通用有限元软件根据美国船级社规范Rules for Building and Classing Mobile Offshore Drilling Unit (2012)[2]要求进行了强度分析。

1 模块结构

模块位于钻井船主甲板左舷中部、钻台模块支撑结构下方位置。模块尺寸长约33.4 m，宽约12.0 m，高约9.8 m，共计由3层甲板组成，其中第1层甲板主要布置为除砂器、除气器和除砂器等设备服务的高压输送泵，第2层甲板主要布置振动筛、粘土箱、泥浆清洁器、搅拌机和其他辅助设备，各类沉淀池、泥浆槽和切割槽等布置于第1和第2层甲板之间，主甲板和第2层甲板操作区域均为开敞式设计，顶甲板为隔水套管张紧器预留操作空间。……