CN107366514B - 一种自升式钻井平台隔水管张紧器 - Google Patents

一种自升式钻井平台隔水管张紧器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种自升式钻井平台隔水管张紧器，应用于海工装备制造行业。主要包括结构装配体（1），横向支撑架（2），张力调整环（3），滚轮装配体（4），提升块装配体（5），锁紧螺栓装配体（6），左舷液压缸组（7），扶手和走道（8），右舷液压缸组（9）。隔水管张紧器是一种通过提供位移补偿的形式，为了确保隔水管稳定工作而设置的能够补偿波浪中的横向及纵向运动并使隔水管保持受到某一恒张力的平衡设备。该设备总体结构简单，方便拆装，与张紧平台组装完成后，安装在钻台下面，悬臂梁内部靠近船艉处，占用平台面积小。

Description

一种自升式钻井平台隔水管张紧器
技术领域
本发明属于海工装备制造行业。
背景技术
隔水管张紧器是海洋钻井平台或钻井船上的一种关键设备，用于钻井隔水管和海洋钻井平台或钻井船之间的安装连接，其功能主要为钻井隔水管建立一个顶部恒张力系统，以控制隔水管的应力和位移，不致使它出现弯曲、扭转等损坏，保护隔水管并消除钻井平台或钻井船相对钻井隔水管的升沉运动。
目前，海洋钻井平台隔水管张紧器主要形式为滑轮钢丝绳式，多用于浮式平台或钻井船。滑轮钢丝绳式技术成熟，但这种型式的向导附件所占用的月池区或平台四周空间较大，而且钢丝绳也易受到磨损，最大张紧力受到钢丝绳和滑轮直径限制，其钢丝绳维修强度大，钢丝绳切割和倒绳移放很困难，尤其对大直径钢丝绳，其缺点更加明显。另外受设备自身结构影响，操作维修费用高，占用台面大，重心垂直位置高。
钻井隔水管张紧器是一种集电、气、液为一体的高技术海洋油气钻井装备。随着我国海洋油气勘探力度的进一步加大，海洋装备制造业的兴起，近些年来，自升式钻井平台成为了我国海洋工程设备的主流产品，研制新一代自升式钻井平台隔水管张紧器对提升海洋钻井服务水平有着重要的现实意义。我国亟需一种先进的隔水管张紧器，来提升我国海洋工程装备的研发水平，为我国海洋装备制造行业谋得更大福利。
发明内容
本发明用于解决隔水管张紧系统由于工作能力受限、占用平台空间过大、重心垂直位置高而带来的安全及维修方面的问题，确保隔水管张紧器高效、安全、平稳的工作。
本发明一种自升式钻井平台隔水管张紧器，主要包括结构装配体（1），横向支撑架（2），张力调整环（3），滚轮装配体（4），提升块装配体（5），锁紧螺栓装配体（6），左舷液压缸组（7），扶手和走道（8），右舷液压缸组（9）。结构装配体（1）是将两个对称结构体由横销(两长两短)和连接销(长短各四件)连接成一体，方便拆装和维修。横向支撑架（2）是由支撑座、调节杆、轴承座、耐磨板支架、耐磨板（聚四氟乙烯）等组成，用于扶正、夹紧套管。横向支撑架（2）可拆卸，根据不同尺寸的隔水管调整调节杆进行扶正。张力调整环（3）由两对称部件组成，通过螺栓连接在一起，主要用于支撑隔水套管。滚轮装配体（4）（8件），主要是起到张紧器在张紧平台内向左右舷移动时的导向作用。提升块装配体（5）（4件），通过提升块的伸出和缩回，将张紧器与张紧平台连接在一起或者分离，主要作用是整体吊运张紧平台与张紧器时使用。锁紧螺栓装配体（6）（4件，由液压缸和锁销两部分组成），用于将张力器与张紧平台的锁定和分离。左舷液压缸组（7）和右舷液压缸组（9）（每一组四个油缸，其中一个油缸上装有行程传感器），通过油缸的伸缩，精确的提供套管补偿张力。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明隔水管张紧器结构装配图，图2为图1的俯视图。
具体实施方式
附图1为该设备的结构装配图。在原理上讲，隔水管张紧器是一种通过提供位移补偿的形式，为了确保隔水管稳定工作而设置的能够补偿波浪中的横向及纵向运动并使隔水管保持受到某一恒张力的平衡设备。在进行钻井之前，将提升块装配体（5）旋转至伸出位置，使张紧器与张紧平台连接在一起，吊至其工作位置。通过滚轮装配体（4）在张紧平台内向左右舷移动找准井口中心位置，之后用锁紧螺栓装配体（6）将张力器与张紧平台的锁定，准备下放隔水管。根据隔水管尺寸，调节横向支撑架（2），使其耐磨板与套管接触，扶正夹紧套管，保证套管垂直下放。当套管下放至海底，张力调整环（3）支撑隔水套管，通过左舷液压缸组（7）和右舷液压缸组油缸（9）的伸缩，精确的提供套管补偿张力。左舷液压缸组（7）中的四个油缸分别与右舷液压缸组中的四个油缸一一对应，每两个油缸通过液压管与蓄能器相连，保证对称的张力环同时伸缩，防止因一面伸缩而导致隔水管倾斜造成的损坏；当一组相对的油缸时效,不影响其他油缸的工作,保证隔水管张紧器能够稳定安全的工作。
该设备总体结构简单，方便拆装，与张紧平台组装完成后，安装在钻台下面，悬臂梁内部靠近船艉处，占用平台面积小。伸缩油缸两端直接连接到平台和张紧环，平台张力直接由油缸传递（带传感器），可靠性好，控制精度高，省去了中间伸缩节等一些设备，降低成本。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非首先与本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，已达到相同的技术效果；只要满足发明需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自升式钻井平台隔水管张紧器，主要包括结构装配体(1)，横向支撑架(2)，张力调整环(3)，滚轮装配体(4)，提升块装配体(5)，锁紧螺栓装配体(6)，左舷液压缸组(7)，扶手和走道(8)，右舷液压缸组(9)，其特征在于：结构装配体(1)是将两个对称结构体由两长两短的横销和长短各四件的连接销连接成一体，所述左舷液压缸组(7)中的四个油缸分别与所述右舷液压缸组(9)中的四个油缸一一对应，为隔水管提供补偿张力，每两个油缸通过液压管与蓄能器相连，保证对称的张力调整环(3)同时伸缩，防止因一面伸缩而导致隔水管倾斜造成的损坏；横向支撑架(2)主要包括支撑座、调节杆、轴承座、耐磨板支架、聚四氟乙烯耐磨板，所述横向支撑架(2)用于扶正、夹紧隔水管。
2.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台隔水管张紧器，其特征在于：横向支撑架(2)可拆卸，根据不同尺寸的隔水管调整调节杆进行扶正。
3.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台隔水管张紧器，其特征在于：张力调整环(3)由两对称部件组成，通过螺栓连接在一起。
4.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台隔水管张紧器，其特征在于：滚轮装配体(4)由8个相同部件组成。
5.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台隔水管张紧器，其特征在于：提升块装配体(5)由4个相同部件组成，通过提升块的伸出和缩回，将张紧器与张紧平台连接在一起或者分离。
6.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台隔水管张紧器，其特征在于：锁紧螺栓装配体(6)由4个相同部件组成，部件包括液压缸和锁销。
7.根据权利要求1所述的一种自升式钻井平台隔水管张紧器，其特征在于：左舷液压缸组(7)和右舷液压缸组(9)的每一组有四个油缸，其中一个油缸上装有行程传感器。
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