张士超，曹义威，王 鹏，徐光鹏，吴奇兵，陈小伟

(中海油安全技术服务有限公司，天津 300450)

0 引 言

模块钻机井架作为海洋石油钻完井作业的重要工程结构，其结构完整性直接影响钻完井作业安全[1-3]。井架在钻完井作业时主要承受2种工况：频繁的起下钻作业等准静态工况；偶然的大吨位解卡作业等动载工况。其中，循环的起下钻工况长期作用会使井架结构产生疲劳裂纹，这种裂纹发生及扩展速率缓慢，可以在进行八大件年检及井架无损探伤等定期或不定期检验中提前发现。而大吨位解卡等作业所带来的冲击载荷会产生意想不到的结构裂纹，这种裂纹尺寸大，不可预见，对井架结构承载能力的影响尤为严重，需引起足够的重视。

某海洋平台模块钻机井架在钻井作业过程中遭受突发载荷，致使井架主结构产生了尺寸较大的穿透性裂纹。为保证其满足后续钻井作业的安全顺利进行，在进行井架整体强度分析及裂纹扩展风险分析后，对井架进行加固修复，并对修复部位局部强度进行校核并全面评估井架结构修复后承载能力，确保其满足作业载荷要求。

1 井架裂纹缺陷概述

该模块钻机井架为K形前开口井架，井架高度为46.4 m，额定载荷为3 150 kN，在某次钻井作业过程中，突然出现较大吨位冲击载荷，导致井架晃动较大，后经现场检查发现：井架右侧后立柱的腹板出现裂纹及变形，裂纹长度约450 mm；腹板出现鼓出现象，鼓出部位长度约800 mm，鼓出高度约20 mm；……