CN107100591B - 采油树下放导向工装的导向臂滑移基座 - Google Patents
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Abstract
采油树下放导向工装的导向臂滑移基座，包括一体活动连接在滑移轨道上的主体结构、滑移基座背板；主体结构包括首部和尾部；首部设有连接臂插槽，连接臂轴向两端设连接孔，连接臂插槽上对应设与连接臂相适配的连接孔；通过与其插接的连接臂和采油树导向臂或钻杆导向臂定位连接为一体，整体构成可伴随、引导采油树或钻杆沿着滑移轨道的竖直方向下放的独立功能结构件；滑移基座主体结构的尾部通过滑移基座背板与滑移轨道的首部结构件活动连接；其尾部与滑移基座背板定位连接，滑移基座主体结构与滑移基座背板上设安装吊耳。制造成本低，且可反复使用。为采油树平稳下放提供强有力的保障，为采油树下放提供导向和支撑，确保采油树平稳下放和安全作业。
Description
技术领域
本发明属于海上生产作业设备技术领域，涉及一种利用半潜式平台下放采油树的导向工装，尤其是采油树下放导向工装的导向臂滑移基座。
背景技术
半潜式平台凭借其甲板空间开阔、海上作业平稳、可变载荷较大等优势，已经成为深海、远海执行勘探、钻井、采油等生产作业最主要的海上工装之一，而采油树乃是在油(气)井完井之后进行测试油(气)，或自喷井采油时的一种重要的井口控制设备。
采油树通过钻杆被下放到海底，由于在采油树下放的过程中，整个平台会因受到海上的风、浪、气流等恶劣环境的影响，而发生横摇、纵摇、垂荡等多个方向的晃动，因而，采油树不可避免地会由于其自身的惯性与平台的其他结构件发生碰撞，直接威胁到设备及平台自身的安全。
因此，迫切需要能有一种设备或者结构件为采油树的下放提供导向和支撑，确保采油树的平稳下放和整个平台的安全作业。
固定式的导向结构件会在非下放采油树工况下与其他作业之间产生干涉，且长期占据甲板的空间，是对有限空间的极大浪费；
而单一的导向设备无法在整个下放空间上有效地起到导向作用，且由于装备成本昂贵，很难被采用。
如图1中所示的导向臂滑移基座D,主要由钢板制成,其一端与滑移轨道结构H连接，可以沿滑移轨道结构H上下滑动，另一端可通过与各种不同长度的连接臂L连接采油树导向臂Dc或钻杆导向臂Dz。不难看出，导向臂滑移基座D对于采油树的平稳下放起到了至关重要的作用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足或缺陷，提供一种采油树下放导向工装的导向臂滑移基座，为采油树的平稳下放提供强有力的设备保障，为采油树的下放提供导向和支撑，确保采油树的平稳下放和整个平台的安全作业。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
本发明涉及的采油树下放导向工装的导向臂滑移基座，其特征在于，
采油树下放导向工装的导向臂滑移基座，其特征在于，包括一体活动连接在采油树下放导向工装的滑移轨道上的主体结构和滑移基座背板；
所述滑移轨道竖直设置在半潜式平台的钻台和半潜式平台月池区域的下部台车之间，包括位于所述滑移轨道纵向左右两侧的首部结构件和尾部结构件，
所述主体结构包括首部和尾部；所述主体结构的首部设有与采油树下放导向工装的连接臂相连接的插槽，所述主体结构的尾部通过所述滑移基座背板与所述滑移轨道的首部结构件活动连接；
所述连接臂包括若干根长度不等的方钢管，其轴向两端均设有连接孔；所述主体结构的首部通过所述连接臂与采油树下放导向工装的采油树导向臂或钻杆导向臂定位连接为一体，其尾部与所述滑移基座背板定位连接，整体构成可伴随、引导采油树或钻杆沿着滑移轨道的竖直方向下放的独立功能结构件；
所述主体结构与滑移基座背板上分别设有安装及作业用吊耳。
上述采油树下放导向工装的导向臂滑移基座，其中，
所述主体结构由若干块钢板拼接而成，包括两块间隔平行设置的立板；所述两块立板的内侧面与所述连接臂相连的一端水平固接一腹板，与所述滑移轨道相连的一端固设有既垂直于腹板又垂直于立板的面板；
所述主体结构的连接臂插槽由所述主体结构腹板下方的两块立板之间的结构空间构成；构成所述连接臂插槽的两块立板上对称设有与连接臂相适配的连接孔；
所述面板与两个立板之间所形成的结构空间即构成了与所述滑移轨道的首部结构件横截面相适配的U型接口，该U型接口外端面两侧固设有一对与所述面板平行的耳板，两耳板的纵向对称均布有若干个与所述滑移基座背板相连的连接孔。
所述立板与耳板之间固设有筋板；所述筋板对称分布在每块立板的连接孔中心连线的上下两侧。
所述滑移基座背板为一矩形板，其外形和尺寸均与所述主体结构的U型接口及其耳板的外端面形状和尺寸相适配，该矩形板的板面纵向两侧对应设有与所述耳板上的连接孔相适配的连接孔。
所述主体结构上的吊耳分别垂直设置在其腹板和面板上；
所述滑移基座背板上的吊耳设置在其正对所述滑移轨道尾部结构件一面的吊耳座上。
所述滑移轨道首部结构件与所述主体结构及滑移基座背板的接触面之间分别设有承摩块组件；所述主体结构、滑移基座背板上分别设有所述承摩块组件的安装槽。
所述承摩块组件包括T型承摩块和组合配套使用的与该T型承摩块定位相连的定位销；
所述T型承摩块包括紧贴滑移轨道一面的承摩体和一体垂直连接在承摩体另一面上的定位体；所述定位体定位穿设在所述主体结构、滑移基座背板的安装槽上；
所述定位体上设有定位槽，所述定位销的外形呈楔形，且定位穿设在所述定位体的定位槽内。
所述承摩体或整体由耐磨材料制成或在其外表面涂覆足够厚度的耐磨材料。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有以下优点和有益效果：
1.设计创新：世界范围内船舶与海洋工程领域都无此类导向工装设计，属于行业首创发明。
2.属于首台套成功试用：此工装首次装配在BT4000半潜式辅助平台上，并试用成功；
3.整体结构连接处包括与连接臂和背板的连接均无一处焊接，全部采用活动装配，实现结构完全可拆。
4.方便吊运安装：主体结构和基座背板上均布有吊耳，方便整体吊运安装和作业。
5.导向承载能力强：适用于120t及以下的采油树在风浪流等环境条件综合作用下的外载荷。
6.制造成本低：主体结构皆由常用的船用钢板制成，整个结构重量不超过270Kg，制造成本低，且可反复使用。
附图说明
图1是本发明涉及的采油树下放导向工装的整体结构示意图；
图2是本发明涉及的采油树下放导向工装的滑移基座整体结构示意图；
图3是图2中涉及的滑移基座主体结构立体结构示意图；
图4是图3的俯视结构示意图；
图5是图4中D-1向投影结构示意图；
图6是图4中D-2向投影结构示意图；
图7是图2中涉及的滑移基座背板的正面结构示意图；
图8是图7的左视结构示意图；
图9是本发明涉及的承摩块组件的结构示意图；
图10是图9中的承摩体结构示意图；
图11是图10的左视或右视结构示意图；
图12是图9中的定位销结构示意图；
图13-15是图9中的承摩块组件的承摩体与滑移基座背板的装配结构示意图；
图16-18是图9中的承摩块组件的承摩体与主体结构面板的装配结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案和有益效果做进一步的描述和说明。
请参阅图1和图2，配合参阅图3-18，图中示出了本发明采油树下放导向工装的导向臂滑移基座Z，其所采用的关键技术方案在于：
本发明涉及的导向臂滑移基座Z包括一体活动连接在采油树下放导向工装的滑移轨道H上的主体结构1和滑移基座背板2。
本发明涉及的滑移轨道H竖直设置在半潜式平台的钻台P1和半潜式平台月池区域的下部台车P2之间，并通过定位连接在半潜式平台的钻台P1上的上部基座S与定位连接在半潜式平台月池区域的下部台车P2上的下部基座X定位，包括位于其纵向左右两侧的首部结构件H1和尾部结构件H2；
主体结构1包括首部1A和尾部1B；主体结构的首部1A设有与采油树下放导向工装的连接臂L相连接的插槽18，主体结构的尾部1B通过滑移基座背板2与滑移轨道的首部结构件H1活动连接。
本发明涉及的连接臂L包括若干根长度不等的方钢管，其轴向两端均设有连接孔La，主体结构1的首部1A通过连接臂L与采油树导向臂Dc或钻杆导向臂Dg定位连接为一体，其尾部1B与滑移基座背板2定位连接，整体构成可伴随、引导采油树C或钻杆G沿着滑移轨道H的竖直方向下放的独立功能结构件。
主体结构1与滑移基座背板2上分别设有安装及作业用吊耳17、21。
本发明涉及的滑移基座的主体结构1由若干块钢板拼接而成，包括两块间隔平行设置的立板11；两块立板11的内侧面与连接臂L相连的一端水平固接一腹板12，与滑移轨道H相连的一端固设一分别与腹板12和立板11垂直的面板13；
主体结构1首部1A连接臂插槽18由主体结构腹板12下方的两块立板11之间的结构空间构成；构成连接臂插槽18的两块立板11上对称设有与连接臂L相适配的连接孔11a；
面板13与两个立板11之间所形成的结构空间即构成了与滑移轨道的首部结构件H1横截面相适配的U型接口14，该U型接口14外端面两侧固设有一对与所述面板13平行的耳板15，两耳板15的纵向对称均布有若干个与滑移基座背板2相连的连接孔15a。
腹板12下方的两块立板11之间的结构空间即构成了连接臂L与主体结构1间的连接插槽18。
连接臂L包括若干根长度不等的方钢管，每根方钢管的轴向两端均布有若干个连接孔La。连接臂L上的连接孔La等间隔分布在其轴向前后板面的同一水平线上。
主体结构1上的吊耳17分别垂直设置在其腹板12和面板13上；
滑移基座背板2上的吊耳21设置在其正对滑移轨道尾部结构件H2一面的吊耳座22上。
滑移基座背板2为一矩形板，其外形和尺寸均与主体结构的U型接口14及其耳板15的外端面形状和尺寸相适配，该矩形板的板面纵向两侧对应设有与耳板15上的连接孔15a相适配的连接孔2a；滑移基座背板2上的吊耳21固接在位于滑移基座背板2正面的吊耳座22上。
为了能够承更好地抵抗来自海上的风、浪、气流等恶劣环境的影响，本发明涉及的连接臂L上其连接孔La的设置也可以采用梅花状布置在其轴向两端的前后管壁上。(图中未示出)
主体结构1的两块立板立板11与两个耳板15之间固设有若干个筋板16。
筋板16对称水平分布在每块立板的连接孔11a中心连线的上下两侧。
滑移基座背板2的吊耳21上方居中设有第一安装槽23，该第一安装槽23内定位连接承摩块组件3。
本发明导向臂滑移基座Z涉及的立板11其主要作用是承受垂直方向的载荷，腹板12和筋板16则是用作承受水平方向的载荷，立板11和腹板12共同构成连接臂的安装空间结构，螺栓通过穿入立板11上的螺栓孔11a，将连接臂L与导向臂滑移基座主体结构1相连；立板11和面板13共同构成滑移轨道H结构的安装空间。
如图13所示，主体结构1的面板13的下方居中设有第二承摩块组件安装槽13a，该安装槽13a内定位连接承摩块组件3。第二承摩块组件安装槽13a开设在面板13下方的原因是在使用过程中，导向臂滑移基座的重心靠前，主要是导向臂滑移基座主体结构1的下部与滑移轨道结构H之间易产生摩擦。
如图8所示，导向臂滑移基座背板2采用钢板制成，两侧对应位置开设有螺栓孔2a，通过螺栓、螺母与导向臂滑移基座主体结构1接连，共同构成在滑移轨道结构H上滑动的围壁空间。在导向臂滑移基座背板2的吊耳21上方居中设有用作第一承摩块组件安装槽23。开设在背板2上方的原因是，在使用过程中，导向臂滑移基座Z的重心靠前，主要是导向臂滑移基座背板2的上部与滑移轨道H之间易产生摩擦。
如图6-12中所示，承摩块组件3包括T型承摩块31和组合配套使用的定位销32；T型承摩块31包括紧贴滑移轨道结构H一面的承摩体31A和一体垂直连接在承摩体31A上的定位体31B，定位体31B活动穿设在第一承摩块组件安装槽23和/或第二承摩块组件安装槽13a内，定位体31B上设有矩形定位槽31Ba，定位销32活动穿设在定位体31B上的矩形定位槽31Ba内。
图13-18中分别示出了承摩块组件3与导向臂滑移基座背板2和滑移基座面板13之间的装配结构，定位体31B活动穿设在导向臂滑移基座背板2上所设第一承摩块组件安装槽23和/或滑移基座面板13所设第二承摩块组件安装槽13a内，使T型承摩块31的承摩体31A位于滑移轨道的首部结构件H1与导向臂滑移基座背板2和滑移基座面板13之间，承摩体31A本身可由耐磨材料制成或者其外表面涂覆有足够厚度的耐磨材料。
利用承摩块组件3的设置则可以有效地避免导向臂滑移基座背板2的上部与滑移轨道的首部结构件H1之间以及滑移基座面板13的下部与滑移轨道的首部结构件H1之间在相互接触时产生的摩擦。进而有效地保护滑移轨道结构H，延长滑移轨道结构H的使用寿命。
主体结构1上的吊耳17采用钢板切割制成，其主要作用是起吊导向臂滑移基座主体结构1时使用。从滑移轨道结构H顶部穿绳孔中穿过的钢丝绳(图中未示出)连接到导向臂滑移基座背板的吊耳21上，安装时，通过钢丝绳带动导向臂滑移基座Z连同采油树导向臂Dc或钻杆导向臂Dg及连接臂L一体沿滑移轨道结构H上下滑动。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。
Claims (8)
1.采油树下放导向工装的导向臂滑移基座，其特征在于，包括一体活动连接在采油树下放导向工装的滑移轨道上的主体结构和滑移基座背板；
所述滑移轨道竖直设置在半潜式平台的钻台和半潜式平台月池区域的下部台车之间，包括位于所述滑移轨道纵向左右两侧的首部结构件和尾部结构件，
所述主体结构包括首部和尾部；所述主体结构的首部设有与采油树下放导向工装的连接臂相连接的插槽，所述主体结构的尾部通过所述滑移基座背板与所述滑移轨道的首部结构件活动连接；
所述连接臂包括若干根长度不等的方钢管，其轴向两端均设有连接孔；所述主体结构的首部通过所述连接臂与采油树下放导向工装的采油树导向臂或钻杆导向臂定位连接为一体，其尾部与所述滑移基座背板定位连接，整体构成可伴随、引导采油树或钻杆沿着滑移轨道的竖直方向下放的独立功能结构件；
所述主体结构与滑移基座背板上分别设有安装及作业用吊耳。
2.根据权利要求1所述采油树下放导向工装的导向臂滑移基座，其特征在于，所述主体结构由若干块钢板拼接而成，包括两块间隔平行设置的立板；所述两块立板的内侧面与所述连接臂相连的一端水平固接一腹板，与所述滑移轨道相连的一端固设有既垂直于腹板又垂直于立板的面板；
所述主体结构的插槽由所述主体结构腹板下方的两块立板之间的结构空间构成；构成所述插槽的两块立板上对称设有与所述连接臂相适配的连接孔；
所述面板与两个立板之间所形成的结构空间即构成了与所述滑移轨道的首部结构件横截面相适配的U型接口，该U型接口外端面两侧固设有一对与所述面板平行的耳板，两耳板的纵向对称均布有若干个与所述滑移基座背板相连的连接孔。
3.根据权利要求2所述采油树下放导向工装的导向臂滑移基座，其特征在于，所述立板与耳板之间固设有筋板；所述筋板对称分布在每块立板的连接孔中心连线的上下两侧。
4.根据权利要求1或2或3所述采油树下放导向工装的导向臂滑移基座，其特征在于，所述滑移基座背板为一矩形板，其外形和尺寸均与所述主体结构的U型接口及其耳板的外端面形状和尺寸相适配，该矩形板的板面纵向两侧对应设有与所述耳板上的连接孔相适配的连接孔。
5.根据权利要求4所述采油树下放导向工装的导向臂滑移基座，其特征在于，所述主体结构上的吊耳分别垂直设置在其腹板和面板上；
所述滑移基座背板上的吊耳设置在其正对所述滑移轨道尾部结构件一面的吊耳座上。
6.根据权利要求1或2或3所述采油树下放导向工装的导向臂滑移基座，其特征在于，所述滑移轨道首部结构件与所述主体结构及滑移基座背板的接触面之间分别设有承摩块组件；所述主体结构、滑移基座背板上分别设有所述承摩块组件的安装槽。
7.根据权利要求6所述采油树下放导向工装的导向臂滑移基座，其特征在于，所述承摩块组件包括T型承摩块和组合配套使用的与该T型承摩块定位相连的定位销；
所述T型承摩块包括紧贴滑移轨道一面的承摩体和一体垂直连接在承摩体另一面上的定位体；所述定位体定位穿设在所述主体结构、滑移基座背板的安装槽上；
所述定位体上设有定位槽，所述定位销的外形呈楔形，且定位穿设在所述定位体的定位槽内。
8.根据权利要求7所述采油树下放导向工装的导向臂滑移基座，其特征在于，所述承摩体或整体由耐磨材料制成或在其外表面涂覆足够厚度的耐磨材料。
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