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随着油气需求增加,以及陆地石油开采度升高,开采难度加大,进军海洋寻找石油资源成为当前主流方向,同时也对海洋钻井装备提出了新的要求。海洋钻井是高成本作业,提高海洋装备钻井效率显得尤为重要。目前多数海洋平台为提高钻井效率已经配置顶驱系统,但是旧式平台受限于钻台空间,无法安装接立根装置,其成为限制钻井效率进一步提高的一个软肋。因此寻求一种增加钻台面积,安装接立根装置的措施有着十分重要的意义。本文第一步综合参考钻台参数限制与接立根工艺流程需求,提出外挂作业平台的新概念,通过在井架侧开口处新增作业小尺寸平台来增加钻台面积,于其上安装接立根装置完成单根接成立根作业,之后将立根转移到井架内部立根盒中供钻井作业需用。第二步根据外挂平台的功能,设计平台结构以及参考单根接成立根到立根转移到立根盒工艺需要,分别对单根接立根装置、立根转移装置、鼠洞、猫道机等设备整体及部件设计。第三步对外挂平台利用有限元软件分析其静力特性、振动特性,防止因结构不合理、材料强度低及共振现象造成平台损坏。第四步对各项机械装置主要承力部件、易损部件静力学分析校核,以保证机械结构合理、材料强度可靠。第五步为方便控制系统对各个机械手精确控制,对特殊机构计算其自由度、分析其运动情况。第六步根据整体机械结构运动情况,设计合理液压系统图、选择相应液压元件包括液压泵、液压阀、液压缸、液压马达等。同时考虑到接立根过程运动比较单一,为提高效率,选用PLC加传感器控制方案,编制相应PLC控制程序。