CN106337662B - 一种用于天车升沉补偿的弹簧蓄能补偿装置 - Google Patents

一种用于天车升沉补偿的弹簧蓄能补偿装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106337662B
CN106337662B CN201610818042.5A CN201610818042A CN106337662B CN 106337662 B CN106337662 B CN 106337662B CN 201610818042 A CN201610818042 A CN 201610818042A CN 106337662 B CN106337662 B CN 106337662B
Authority
CN
China
Prior art keywords
spring
accumulator
gear
compensation
type
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201610818042.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106337662A (zh
Inventor
黄志强
黄凌峰
唐宇杰
徐子扬
邱成松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest Petroleum University
Original Assignee
Southwest Petroleum University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest Petroleum University filed Critical Southwest Petroleum University
Priority to CN201610818042.5A priority Critical patent/CN106337662B/zh
Publication of CN106337662A publication Critical patent/CN106337662A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106337662B publication Critical patent/CN106337662B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/08—Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods
    • E21B19/09—Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods specially adapted for drilling underwater formations from a floating support using heave compensators supporting the drill string

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Jib Cranes (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于天车升沉补偿的弹簧蓄能补偿装置，它主要由齿轮式弹簧蓄能器和弹簧式液压蓄能器组成。4个齿轮式弹簧蓄能器安装在天车主体上部，2个弹簧式液压蓄能器分别安装在天车主体前后两侧。齿轮式弹簧蓄能器由齿轮和涡旋板弹簧组成，齿轮式弹簧蓄能器通过支撑座安装在天车滑轮上方，分布在天车滑轮两侧；弹簧式液压蓄能器由液压缸和并联弹簧总成组成，弹簧式液压蓄能器通过蓄能器连接座安装在天车主体前后两侧；并联弹簧总成采用多层并联卧式结构。本发明能提高被动补偿部分的补偿精度和补偿速度；不需要额外配备工作气瓶，增加了井架顶部的可用空间，减少了井架顶部的重量，提高了井架的安全性和稳定性。

Description

一种用于天车升沉补偿的弹簧蓄能补偿装置
技术领域
本发明涉及一种用于天车升沉补偿的弹簧蓄能补偿装置，属于海洋钻井领域。
背景技术
近年来，随着中国经济的快速发展，特别是石油化工行业和汽车行业的发展，石油、天然气的供应日益不足。再加上陆上石油资源逐渐枯竭，对海洋石油开采，特别是深海石油的开采，已成为必然趋势。
升沉补偿装置是海洋石油钻井开发过程中的重要设备，用来补偿钻柱随浮式钻井平台运动产生的升沉运动，保持钻头与井底之间的钻压稳定，防止钻头提离井底引发钻井事故，确保钻井作业的顺利进行。
蓄能器是升沉补偿装置的重要组成部分，直接影响到被动补偿系统的补偿精度和补偿速度，还会影响到半主动补偿系统中主动补偿部分的能耗。目前升沉补偿装置的蓄能器普遍采用气体加载式液压蓄能器，这种蓄能器具有结构简单、容量大、可以通过进行并联做成大尺寸的优点，但是其反应滞后、能量利用率低的问题十分突出，导致被动补偿的补偿精度不高、补偿速度较慢。此外，若采用气液蓄能器进行蓄能，由于补偿装置的承载能力要求，需要在天车架上并排多个工作气瓶，大大增加了井架顶部的重量，降低了其安全性和稳定性。
发明内容
本发明的目的是为了克服以上所述缺点及现有技术的不足，提供一种用于天车升沉补偿的弹簧蓄能补偿装置，以期改善被动补偿部分的补偿精度和补偿速度问题，减小补偿装置重量，提高安全性和稳定性。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
本发明一种用于天车升沉补偿的弹簧蓄能补偿装置，主要由齿轮式弹簧蓄能器和弹簧式液压蓄能器组成。4个齿轮式弹簧蓄能器安装在天车主体上部，2个弹簧式液压蓄能器分别安装在天车主体前后两侧。
所述齿轮式弹簧蓄能器由齿轮和涡旋板弹簧组成。齿轮式弹簧蓄能器通过支撑座安装在天车滑轮上方，分布在天车滑轮两侧；4个齿轮与垂直安装在天车架上的4根导向齿条相啮合，涡旋板弹簧一端接在齿轮中心的轴上，另一端接在齿轮内表面。
所述弹簧式液压蓄能器由液压缸和并联弹簧总成组成。弹簧式液压蓄能器通过蓄能器连接座安装在天车主体前后两侧，并联弹簧总成采用多层并联卧式结构。
本发明具有的有益效果是：1、本发明相比国内外现有的气液蓄能器，反应要更加灵敏，对储存着的能量的释放率更高，能提高被动补偿部分的补偿精度和补偿速度；2、本发明不需要额外配备工作气瓶，增加了井架顶部的可用空间，大大减少了井架顶部的重量，提高了井架的安全性和稳定性；3、本发明可作为现有的补偿技术的补充，与现有的液压蓄能器一起使用，同样能提高补偿的精度和速度，减少工作气瓶的数量。
附图说明
图1是本发明一种用于天车升沉补偿的弹簧蓄能补偿装置的结构示意图；
图2是图1的俯视图。
图中1.导向齿条、2.齿轮、3.涡旋板弹簧、4.支撑座、5.天车滑轮、6.天车架、7.液压缸、8.并联弹簧总成、9.天车主体、10.蓄能器连接座。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明：
如图1、图2所示，本发明一种用于天车升沉补偿的弹簧蓄能补偿装置，主要由齿轮式弹簧蓄能器和弹簧式液压蓄能器组成。4个齿轮式弹簧蓄能器安装在天车主体9上部，2个弹簧式液压蓄能器分别安装在天车主体9前后两侧。
所述齿轮式弹簧蓄能器由齿轮2和涡旋板弹簧3组成。齿轮式弹簧蓄能器通过支撑座4安装在天车滑轮5上方，分布在天车滑轮5两侧；4个齿轮2与垂直安装在天车架6上的4根导向齿条1相啮合，涡旋板弹簧3一端接在齿轮2中心的轴上，另一端接在齿轮2内表面。
所述弹簧式液压蓄能器由液压缸7和并联弹簧总成8组成。弹簧式液压蓄能器通过蓄能器连接座10安装在天车主体9前后两侧；并联弹簧总成8采用多层并联卧式结构。
本发明一种基于弹簧蓄能的天车半主动升沉补偿装置的工作过程如下：
当浮式钻井平台随海浪上升时，天车主体9相对于天车架6向下运动，弹簧式液压蓄能器的液压缸7中的液压油被压缩，推动并联弹簧总成8压缩，储存能量，同时由于天车主体9与天车架6的相对运动，齿轮2沿着导向齿条1向下运动，使得齿轮式弹簧蓄能器中的涡旋板弹簧3旋紧，储存能量；当浮式钻井平台随海浪下降时，天车主体9相对于天车架6向上运动，弹簧式液压蓄能器的并联弹簧总成恢复变形，推动液压缸7中的活塞杆上升，释放能量，同时齿轮式弹簧蓄能器中的涡旋板弹簧3舒张，带动齿轮2沿着导向齿条1向上运动，释放能量。

Claims (2)

1.一种用于天车升沉补偿的弹簧蓄能补偿装置，主要由齿轮式弹簧蓄能器和弹簧式液压蓄能器组成，其特征在于：4个齿轮式弹簧蓄能器安装在天车主体(9)上部，2个弹簧式液压蓄能器安装在天车主体(9)前后两侧；所述齿轮式弹簧蓄能器由齿轮(2)和涡旋板弹簧(3)组成，齿轮式弹簧蓄能器通过支撑座(4)安装在天车滑轮(5)上方，分布在天车滑轮(5)两侧；4个齿轮(2)与垂直安装在天车架(6)上的4根导向齿条(1)相啮合；涡旋板弹簧(3)一端接在齿轮(2)中心的轴上，另一端接在齿轮(2)内表面；所述弹簧式液压蓄能器由液压缸(7)和并联弹簧总成(8)组成。
2.根据权利要求1所述的一种用于天车升沉补偿的弹簧蓄能补偿装置，其特征在于：弹簧式液压蓄能器通过蓄能器连接座(10)安装在天车主体(9)前后两侧；并联弹簧总成(8)采用多层并联卧式结构。
CN201610818042.5A 2016-09-13 2016-09-13 一种用于天车升沉补偿的弹簧蓄能补偿装置 Expired - Fee Related CN106337662B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610818042.5A CN106337662B (zh) 2016-09-13 2016-09-13 一种用于天车升沉补偿的弹簧蓄能补偿装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610818042.5A CN106337662B (zh) 2016-09-13 2016-09-13 一种用于天车升沉补偿的弹簧蓄能补偿装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106337662A CN106337662A (zh) 2017-01-18
CN106337662B true CN106337662B (zh) 2018-03-30

Family

ID=57838699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610818042.5A Expired - Fee Related CN106337662B (zh) 2016-09-13 2016-09-13 一种用于天车升沉补偿的弹簧蓄能补偿装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106337662B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB630021A (en) * 1946-12-03 1949-10-04 Broom & Wade Ltd Improvements in or relating to rock drills
CN101711304A (zh) * 2007-04-16 2010-05-19 海运控制公司 用于测试钻探控制系统的系统和方法
CN102691484A (zh) * 2012-06-06 2012-09-26 中国石油大学(华东) 海洋浮式钻井平台绞车升沉补偿装置
CN102939465A (zh) * 2010-05-20 2013-02-20 挪威国立奥伊威尔瓦克有限公司 用于回收液压能的装置和方法
CN104555769A (zh) * 2015-01-20 2015-04-29 湖南科技大学 一种电驱动主动升沉补偿海洋绞车
CN204400501U (zh) * 2015-01-20 2015-06-17 湖南科技大学 一种电驱动主动升沉补偿海洋绞车
CN205605141U (zh) * 2016-04-19 2016-09-28 宝鸡石油机械有限责任公司 齿轮齿条式钻柱升沉补偿装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB630021A (en) * 1946-12-03 1949-10-04 Broom & Wade Ltd Improvements in or relating to rock drills
CN101711304A (zh) * 2007-04-16 2010-05-19 海运控制公司 用于测试钻探控制系统的系统和方法
CN102939465A (zh) * 2010-05-20 2013-02-20 挪威国立奥伊威尔瓦克有限公司 用于回收液压能的装置和方法
CN102691484A (zh) * 2012-06-06 2012-09-26 中国石油大学(华东) 海洋浮式钻井平台绞车升沉补偿装置
CN104555769A (zh) * 2015-01-20 2015-04-29 湖南科技大学 一种电驱动主动升沉补偿海洋绞车
CN204400501U (zh) * 2015-01-20 2015-06-17 湖南科技大学 一种电驱动主动升沉补偿海洋绞车
CN205605141U (zh) * 2016-04-19 2016-09-28 宝鸡石油机械有限责任公司 齿轮齿条式钻柱升沉补偿装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN106337662A (zh) 2017-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100507202C (zh) 海洋浮式钻井平台钻柱升沉补偿装置
CN101798909A (zh) 海洋浮式钻井平台钻柱升沉补偿装置
CN101382042B (zh) 海洋浮式钻井平台钻柱升沉补偿装置
CN105203301A (zh) 一种天车主被动联合升沉补偿试验装置
CN205605141U (zh) 齿轮齿条式钻柱升沉补偿装置
CN104876100A (zh) 一种可调节对重的电梯
CN102672988A (zh) 多柱缠绕式液压机
CN106337662B (zh) 一种用于天车升沉补偿的弹簧蓄能补偿装置
CN102935973B (zh) 吊具及具有该吊具的起重机
CN203509581U (zh) 一种立式加工中心的主轴装置的驱动气缸的安装结构
CN103874823B (zh) 锁定机构
CN205677902U (zh) 一种带有蓄能装置的坑道钻机支撑油缸
CN205170238U (zh) 一种船载升沉补偿系统
CN202578510U (zh) 深海多金属硫化物矿区烟囱水平取样钻机
CN201834699U (zh) 钢丝绳液压自动调整装置
CN207418092U (zh) 一种导轨式液压升降机
CN203236196U (zh) 压缩机内机壳液压拆装装置
CN202556759U (zh) 多柱缠绕式液压机
CN213869773U (zh) 一种用于海洋浮式钻井平台被动式升沉补偿装置
CN206668179U (zh) 一种三倍增程式钻井升沉补偿系统
CN109703696A (zh) 用于rov收放的被动式波浪补偿装置
CN204751815U (zh) 可调节对重的电梯
CN104533352A (zh) 一种抽油机
CN201405530Y (zh) 一种矿用立式压力机
CN206091903U (zh) 一种用于提高天车被动补偿能力的力平衡缸摇臂装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180330

Termination date: 20180913

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee