CN102953703B - 一种适用于深海浮式钻井的bop移运装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于深海浮式钻井的BOP移运装置，包括设置于船体上的基体和导轨，所述基体能够沿导轨相对于船体移动，所述基体上设置有驱动马达，所述驱动马达的驱动轴上设置有驱动齿轮，所述船体上设置有与导轨的延伸方向平行的齿条，所述齿轮与齿条相互配合，采用齿轮齿条机构运载基体、并用基体移运BOP，占用空间小；并且通过齿轮齿条的啮合，可防止基体因船体运动而发生自然滑移、偏摆，可靠性更强。

Description

一种适用于深海浮式钻井的BOP移运装置

技术领域

本发明涉及一种海上作业设备，特别涉及一种适用于深海浮式钻井的BOP移运装置。

背景技术

深海浮式钻勘探井时，BOP（防喷器）是非常关键的防井喷井控设备，BOP的主体结构主要是承受高压作用，内部关键部件是阀件、闸板，部件之间通过法兰连接，法兰可以承受整个BOP的重量，用于BOP的下放作业，BOP连接隔水管、及用于连接BOP和隔水管的LMRP以后，即可下放至海水中。

由于船体或平台总体布置的影响，bop和lmrp布置在月池两端，且只能从月池一端吊入井口位置，因此在BOP工作前，需要将BOP储存于船体的甲板上，当需要使用时，另行移运送达井口位置，使用完成以后，从井口移离并归位至甲板的储存位置上。这就需要相对应的移运装置来辅助搬运这些BOP，将BOP送至/移离井口位置，完成下放/拆卸作业。

现有的方式，是将BOP起吊、并用行车水平位移、下放，其存在以下不足之处：

1、BOP移运机构复杂、成本高昂；

2、在移运过程中，BOP容易伴随船体一起晃动，安全系数低，可靠性差；

3、BOP在停泊储存时，容易伴随船体滑移，不稳固。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种结构简单、移运便捷、可靠的适用于深海浮式钻井的BOP移运装置。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种适用于深海浮式钻井的BOP移运装置，包括设置于船体上的基体和导轨，所述基体能够沿导轨相对于船体移动，所述基体上设置有驱动马达，所述驱动马达的驱动轴上设置有驱动齿轮，所述船体上设置有与导轨的延伸方向平行的齿条，所述齿轮与齿条相互配合。

优选的，所述基体的底部设置有滚子总成，所述滚子总成与导轨的顶面滚动配合。采用滚动摩擦替代现有的滑动摩擦的方式，基体在移动时的摩擦阻力更小，并减小对动力源的需求。需要说明的是，现有方式无法采用滚子总成与导轨相配合的原因在于：BOP储存在甲板上时，出于安全和稳定性的考虑，通常需将BOP吊离导轨，因此，若采用滑轮导轨配合的形式，在BOP吊至导轨时难以将导轨与滚子对准，且当BOP停放在船体上时也不易使之固定。

优选的，所述基体的底部设置有导向轮，所述导向轮与导轨的侧面滚动配合。通过在导轨的侧面设置导向轮，可防止基体在移动时走偏，最优的，导向轮的数量为两个，并分别设置在导轨的两侧，导向轮与滚子总成一同将导轨的顶面和两侧面包覆，进一步避免基体在移动过程中发生偏移。

优选的，所述导轨的侧面设置有销孔，所述基体上设置有能够插入至销孔内的锁销，所述锁销沿水平方向设置。通过锁销把基体固定在船体上，可按需将基体与船体连为一体，以防止基体与船体发生相对移动，整体可靠性更优，而且销孔设置于导轨的侧面，与直接在船体甲板上开设竖向销孔的方式相比，无需损伤船体甲板。

优选的，所述基体的底部设置有托架，所述托架上设置有供驱动轴穿过的贯穿孔，所述托架设置于驱动马达与齿轮之间。采用这样的结构，有利于提高驱动轴的刚度。

优选的，所述基体上铰接有够与BOP干涉、并托起BOP的支撑承台，所述支撑承台与基体之间连接有支撑油缸，所述支撑油缸能够带动支撑承台在竖直平面内转动。采用这样的结构，过支撑油缸带动支撑承台转动调整其位置，使之伸出、托起BOP；或是收纳、不干涉BOP。当BOP需要被基体托起、临时固定时，通过支撑油缸带动支撑承台旋转并与BOP相互干涉，实现承重、并托起BOP；当BOP需要穿过基体并下放时，通过支撑油缸带动支撑承台旋转，消除支撑承台与BOP之间的相互干涉，即可将BOP无障碍下放。

优选的，所述齿条固定设置于导轨的下表面。采用这样的结构，齿条通过导轨间接地、与船体固定连接，将齿条设置于导轨的下表面以后，能够在安装导轨时同时部署齿条，易于拆装，而且有利于保持齿条与导轨的平行度，并能避免齿条外露时擦挂损伤。

优选的，所述导轨的数量为两根，两根导轨分别设置于基体的两侧，所述基体的底部设置有防倾翻臂，所述导轨的外侧设置有能够容纳防倾翻臂的导向槽，所述防倾翻臂由导轨外侧插接于导向槽内。采用这样的结构，通过防倾翻臂与导向槽的斜面配合，限制基体与船体甲板之间的偏角，保证基体不会因为船体的运动而发生倾翻。

优选的，所述基体上设置有夹持机构，所述夹持机构包括固定连接于BOP上的定位柱、以及铰接于基体上的夹持爪，夹持爪能够与定位柱卡式连接。

优选的，所述BOP上设置有上、下两个定位柱，所述基体上设置有两个与定位柱一一对应的夹持爪，所述两个夹持爪上各设置有一个用于卡接定位柱的凹口，当夹持爪与BOP上的定位柱卡式连接时，两个夹持爪上的凹口相向设置。采用这样的结构，通过夹持机构夹持BOP，可避免BOP倾覆，可靠性和稳定性更佳。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：采用齿轮齿条机构运载基体、并用基体移运BOP，占用空间小；并且通过齿轮齿条的啮合，可防止基体因船体运动而发生自然滑移、偏摆，可靠性更强。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明中托架的结构示意图；

图5为本发明中支撑承台在支撑状态的主视图；

图6为图5中A部分的局部放大示意图；

图7为本发明中夹持机构在非夹持状态的示意图；

图8为本发明中支撑承台在非支撑状态的示意图；

图9为图8中B部分的局部放大示意图。

图中标记：船体—1；基体—2；导轨—3；驱动马达—4；驱动轴—5；驱动齿轮—6；齿条—7；滚子总成—8；导向轮—9；销孔—10；锁销—11；托架—12；贯穿孔—13；BOP—14；支撑承台—15；支撑油缸—16；防倾翻臂—17；导向槽—18；定位柱—19；夹持爪—20；凹口—21。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

如图1至图9所示，本实施例适用于深海浮式钻井的BOP移运装置，包括设置于船体1上的基体2和导轨3，基体2能够沿导轨3相对于船体1移动，基体2上设置有驱动马达4，驱动马达4的驱动轴5上设置有驱动齿轮6，船体1上设置有与导轨3的延伸方向平行的齿条7，驱动齿轮6与齿条7相互配合，驱动马达4上的驱动齿轮6与齿条7相互配合，形成齿轮齿条7机构，通过驱动马达4的动力通过齿轮齿条7机构相互配合作为驱动力，带动基体2与船体1相对移动，采用这样的结构，在作为动力装置的同时，还可以通过驱动马达4自身的摩擦力、即驱动马达4由静止到开始转动的启动状态时所需克服的转矩，进一步确保基体2不会因船体1的轻微摆动而滑移，提高了设备的可靠性。在本实施例中，基体2由箱型梁相互拼装焊接、围合而成的框型结构，在基体2上设置有能够容纳BOP14的容纳空间，基体2能够沿导轨3在船体1的甲板与井眼之间移动，基体2的作用类似于用于承载、运输BOP14的载车，通过基体2实现BOP14的储存和移运。在其余实施方式中，基体2整体还可以是“C”字形横截面、或“门”字形横截面的拉伸体，中部形成能够容置BOP14的空腔、即本实施例中的容纳空间，基体2未完全封闭的侧面、即前端的开口结构，还可以预留为管线移出的通道。

详见图1、图6、图7和图9，本实施例中，齿条7固定设置于导轨3的下表面，即齿条7通过导轨3间接地、与船体1固定连接，将齿条7设置于导轨3的下表面以后，能够在安装导轨3时同时部署齿条7，易于拆装，而且有利于保持齿条7与导轨3的平行度，并能避免齿条7外露时擦挂损伤。在图6中可见，导轨3的下表面为导轨3顶面相背的、且不与船体1直接接触的表面。

详见图2、图3、图5和图8，本实施例中，基体2上铰接有够与BOP14干涉、并托起BOP14的支撑承台15，支撑承台15与基体2之间连接有支撑油缸16，支撑油缸16能够带动支撑承台15在竖直平面内转动。通过支撑油缸16带动支撑承台15转动，当BOP14需要被基体2托起、临时固定时，用支撑油缸16带动支撑承台15旋转至其与BOP14相互干涉，实现承重、并托起BOP14；当BOP14需要穿过基体2并下放时，通过支撑油缸16带动支撑承台15旋转、移离，消除其与BOP14之间的相互干涉，将BOP14无障碍下放。本实施例中，用于与支撑承台15相互接触的，为BOP14的本体，在其余实施方式中，BOP14亦可是固定设置在框架中，并在该框架的外侧设置有用于搭接外围承台的支撑块，通过支撑块和框架的间接连接，代替BOP14直接与支撑承台15相连的方式，均实现承载BOP14的作用，在此就不再赘述。

详见图5、图6，为了减少基体2在移动时的摩擦阻力，基体2的底部设置有滚子总成8，滚子总成8与导轨3的结合面位于导轨3的顶面，进一步，为了防止基体2在移动时走偏，基的底部设置有导向轮9，导向轮9与导轨3的结合面位于导轨3的侧面，导向轮9的数量为两个，并分别设置在导轨3的两侧，导向轮9与滚子总成8一同将导轨3的顶面和两侧面包覆，进一步避免基体2在移动过程中发生偏移。

详见图8、图9，为了避免基体2发生倾翻，导轨3的数量为两根，两根导轨3分别设置于基体2的两侧，基体2的底部设置有防倾翻臂17，导轨3的外侧设置有能够容纳防倾翻臂17的导向槽18，防倾翻臂17由导轨3外侧插接于导向槽18内，防倾翻臂17能够在基体2倾覆时，即基体2与船体1甲板之间夹角过大时，通过防倾翻臂17与导向槽18的上斜面配合、使防倾翻臂17扣接于导向槽18内，限制基体2与船体1甲板之间的偏角，保证基体2不会因为船体1的运动而发生倾翻。

详见图6，为了在储存状态下避免基体2滑移，在导轨3的侧面设置有销孔10，基体2上设置有能够插入至销孔10内的锁销11，锁销11沿水平方向设置，锁销11能够沿水平方向移动，插入或脱出销孔10，通过该锁销11通过导轨3把基体2与船体1限位，按需将基体2与船体1连为一体，以防止基体2与船体1发生相对移动，防止齿轮、齿条7受到冲击而损坏，整体可靠性更优。

详见图2至图4，为了增加驱动轴5的刚性，在基体2的底部设置有托架12，托架12上设置有供驱动轴5穿过的贯穿孔13，托架12设置于驱动马达4与齿轮之间。

详见图1、图3和图7，本实施例中，为了更稳定地夹持住BOP14，基体2上设置有夹持机构，夹持机构包括固定连接于BOP14上的定位柱19、以及铰接于基体2上的夹持爪20，夹持爪20能够与定位柱19卡式连接，BOP14上设置有上、下两个定位柱19，基体2上设置有两个与定位柱19一一对应的夹持爪20，两个夹持爪20上各设置有一个用于卡接定位柱19的凹口21，当夹持爪20与BOP14上的定位柱19卡式连接时，两个夹持爪20上的凹口21相向设置，当需要夹持时，将两个夹持爪20紧扣定位柱19，施力固定限位；当无需夹持时，两个夹持爪20在油缸的带动下移出，以避免直接与BOP14接触干涉。

Claims (3)

1.一种适用于深海浮式钻井的BOP移运装置，其特征在于：包括设置于船体上的基体和导轨，所述基体整体是“C”字形横截面、或“门”字形横截面的拉伸体，中部形成能够容置BOP的空腔，所述基体能够沿导轨相对于船体移动，所述基体上设置有驱动马达，所述驱动马达的驱动轴上设置有驱动齿轮，所述船体上设置有与导轨的延伸方向平行的齿条，所述齿条固定设置于导轨的下表面，所述驱动齿轮与齿条相互配合；所述基体的底部设置有滚子总成，所述滚子总成与导轨的顶面滚动配合；所述基体的底部设置有导向轮，所述导向轮与导轨的侧面滚动配合；所述基体上铰接有能够与BOP干涉、并托起BOP的支撑承台，所述支撑承台与基体之间连接有支撑油缸，所述支撑油缸能够带动支撑承台在竖直平面内转动；当BOP需要被基体托起、临时固定时，支撑油缸带动支撑承台旋转至其与BOP相互干涉；当BOP需要穿过基体并下放时，支撑油缸带动支撑承台旋转、移离；导向轮与导轨的结合面位于导轨的侧面，导向轮的数量为两个，并分别设置在导轨的两侧，导向轮与滚子总成一同将导轨的顶面和两侧面包覆；所述导轨的侧面设置有销孔，所述基体上设置有能够插入至销孔内的锁销，所述锁销沿水平方向设置，所述基体的底部设置有托架，所述托架上设置有供驱动轴穿过的贯穿孔，所述托架设置于驱动马达与齿轮之间；所述导轨的数量为两根，两根导轨分别设置于基体的两侧，所述基体的底部设置有防倾翻臂，所述导轨的外侧设置有能够容纳防倾翻臂的导向槽，所述防倾翻臂由导轨外侧插接于导向槽内。

2.根据权利要求1所述的适用于深海浮式钻井的BOP移运装置，其特征在于：所述基体上设置有夹持机构，所述夹持机构包括固定连接于BOP上的定位柱、以及铰接于基体上的夹持爪，夹持爪能够与定位柱卡式连接。

3.根据权利要求2所述的适用于深海浮式钻井的BOP移运装置，其特征在于：所述BOP上设置有上、下两个定位柱，所述基体上设置有两个与定位柱一一对应的夹持爪，所述两个夹持爪上各设置有一个用于卡接定位柱的凹口，当夹持爪与BOP上的定位柱卡式连接时，两个夹持爪上的凹口相向设置。