CN109295950B - 一种海洋钻井平台水底自动固定系统 - Google Patents

一种海洋钻井平台水底自动固定系统 Download PDF

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Abstract

本发明主要涉及一种海洋钻井平台水底自动固定系统，包括插接管，插接管的内部为空心结构，插接管的内部设置有辅助腔，辅助腔内设置有辅助执行机构，所述插接管的下端安装有插土块，插土块与插接管为一体成型结构，插土块为圆锥状结构，且插土块的外壁上设置有尖锥。本发明可以解决现有导管架固定钻井平台过程中存在的固定方式简单，不利于钻井平台载重作业，导管架直接插入水底作为支撑基础着力面积小，稳定性差，受水面环境影响大等难题，可以实现导管架高效稳定固定的功能，且具有着力面积大、稳定性好等优点。

Description

一种海洋钻井平台水底自动固定系统
技术领域
本发明涉及钻井平台设备技术领域，具体的说是一种海洋钻井平台水底自动固定系统。
背景技术
导管架式平台是钻井平台中重用的一种方式,借助导管架固定在海底而高出海面不再移动的装置，平台上面铺设甲板用于放置钻井设备,导管架直接打入海底硬土层中进行固定，操作方便，但是有导管架固定钻井平台过程中固定方式简单，不利于钻井平台载重作业，导管架直接插入水底作为支撑基础着力面积小，稳定性差，受水面环境影响大。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种海洋钻井平台水底自动固定系统，可以解决现有导管架固定钻井平台过程中存在的固定方式简单，不利于钻井平台载重作业，导管架直接插入水底作为支撑基础着力面积小，稳定性差，受水面环境影响大等难题，可以实现导管架高效稳定固定的功能，且具有着力面积大、稳定性好等优点。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种海洋钻井平台水底自动固定系统，包括插接管，插接管的内部为空心结构，插接管的内部设置有辅助腔，辅助腔内设置有辅助执行机构，所述插接管的下端安装有插土块，插土块与插接管为一体成型结构，插土块为圆锥状结构，且插土块的外壁上设置有尖锥。
所述辅助执行机构包括安装在辅助腔内壁上的的辅助升降气缸，辅助升降气缸的顶端通过法兰安装在辅助升降架上，辅助升降架的上端通过辅助伸缩杆安装有辅助升降板，辅助升降架的上端中部设置有辅助升降孔，辅助升降孔内通过滑动配合方式安装有往复驱动杆，往复驱动杆的上端抵靠在辅助升降板上，往复驱动杆的下端与辅助升降架的内壁之间套设有辅助复位弹簧，辅助腔的外壁上沿其周向方向均匀设置有辅助孔，辅助孔内通过滑动配合方式安装有辅助倒插杆，辅助倒插杆外壁上套设有辅助执行弹簧，辅助倒插杆的下端通过滑动配合方式与辅助升降板相连，辅助升降架的内壁上通过电机座安装有驱动作业电机，驱动作业电机的输出轴上通过联轴器与驱动作业辊的一端相连，驱动作业辊的另一端通过轴承安装在辅助升降架的内壁上，驱动作业辊的外壁抵靠在往复驱动杆上，辅助升降板的下端沿其周向方向均匀设置有辅助套管，辅助套管内通过滑动配合方式与辅助套杆相连，辅助套杆的下端安装在分割板上，辅助套管上设置有定位支链，所述定位支链包括通过销轴安装在辅助套管下端的定位作业架，定位作业架与辅助套管的外壁之间通过定位调节弹簧相连，辅助套管的外壁上安装有辅助环形板，辅助环形板的下端安装有定位气缸，定位气缸的顶端通过法兰安装在定位执行架上，定位执行架通过滑动配合方式与辅助套管相连，辅助套管的直径从上往下依次增大，所述辅助孔为从外向内的倾斜结构，且辅助孔的倾斜角度为-度，所述辅助套杆的外壁上均匀设置有辅助定位槽，定位作业架与辅助定位槽之间相互配合运动，所述往复驱动杆的下端为圆弧状弯曲结构，辅助升降气缸控制辅助升降架进行高度调节，辅助伸缩杆对辅助升降板起到了缓冲的作用，辅助升降板在运动的过程中与辅助执行弹簧之间相互配合作业带动辅助倒插杆倾斜插入到硬土层内，驱动作业电机控制驱动作业辊进行转动，驱动作业辊带动往复驱动杆进行重复伸缩作业，从而带动辅助倒插杆插入到硬土层合适的位置，从而形成倒刺状固定结构，定位气缸工作控制定位执行架进行调节作业，定位执行架在运动的过程中与定位调节弹簧之间相互配合作业从而将辅助套杆与辅助套管进行固定，从而对辅助升降板进行位置固定工，确保辅助倒插杆插入到硬土层内的深度，从而提高了工作的稳定性。
此外，本发明还提供了一种海洋钻井平台水底自动固定系统的钻井平台固定方法，包括以下步骤：
1、首先将本发明安装在现有的现有导管架的下端，现有导管带动本发明插入到水底硬土层内，辅助升降气缸控制辅助升降架进行高度调节，辅助伸缩杆对辅助升降板起到了缓冲的作用，辅助升降板在运动的过程中与辅助执行弹簧之间相互配合作业带动辅助倒插杆倾斜插入到硬土层内；
2、驱动作业电机控制驱动作业辊进行转动，驱动作业辊带动往复驱动杆进行重复伸缩作业，从而带动辅助倒插杆插入到硬土层合适的位置，从而形成倒刺状固定结构；
3、定位气缸工作控制定位执行架进行调节作业，定位执行架在运动的过程中与定位调节弹簧之间相互配合作业从而将辅助套杆与辅助套管进行固定，从而对辅助升降板进行位置固定，确保辅助倒插杆插入到硬土层内的深度，可以实现导管架高效稳定固定的功能。
本发明的有益效果是：
1、本发明可以解决现有导管架固定钻井平台过程中存在的固定方式简单，不利于钻井平台载重作业，导管架直接插入水底作为支撑基础着力面积小，稳定性差，受水面环境影响大等难题，可以实现导管架高效稳定固定的功能，且具有着力面积大、稳定性好等优点。
2、本发明设计了辅助执行机构，驱动作业辊带动往复驱动杆进行重复伸缩作业，从而带动辅助倒插杆插入到硬土层合适的位置，从而形成倒刺状固定结构，辅助套杆与辅助套管之间固定对辅助升降板进行位置固定，确保辅助倒插杆插入到硬土层内的深度，从而提高了工作的稳定性
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明剖视图；
图2是本发明图1的I部局部放大图；
图3是本发明助升降架、往复驱动杆、辅助复位弹簧、驱动作业电机与驱动作业辊之间的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1到图3所示，一种海洋钻井平台水底自动固定系统，包括插接管1，插接管1的内部为空心结构，插接管1的内部设置有辅助腔3，辅助腔3内设置有辅助执行机构5，所述插接管1的下端安装有插土块7，插土块7与插接管1为一体成型结构，插土块7为圆锥状结构，且插土块7的外壁上设置有尖锥。
所述辅助执行机构5包括安装在辅助腔3内壁上的的辅助升降气缸51，辅助升降气缸51的顶端通过法兰安装在辅助升降架52上，辅助升降架52的上端通过辅助伸缩杆53安装有辅助升降板54，辅助升降架52的上端中部设置有辅助升降孔，辅助升降孔内通过滑动配合方式安装有往复驱动杆55，往复驱动杆55的上端抵靠在辅助升降板54上，往复驱动杆55的下端与辅助升降架52的内壁之间套设有辅助复位弹簧57，辅助腔3的外壁上沿其周向方向均匀设置有辅助孔，辅助孔内通过滑动配合方式安装有辅助倒插杆56，辅助倒插杆56外壁上套设有辅助执行弹簧58，辅助倒插杆56的下端通过滑动配合方式与辅助升降板54相连，辅助升降架52的内壁上通过电机座安装有驱动作业电机59，驱动作业电机59的输出轴上通过联轴器与驱动作业辊510的一端相连，驱动作业辊510的另一端通过轴承安装在辅助升降架52的内壁上，驱动作业辊510的外壁抵靠在往复驱动杆55上，辅助升降板54的下端沿其周向方向均匀设置有辅助套管511，辅助套管511内通过滑动配合方式与辅助套杆512相连，辅助套杆512的下端安装在分割板2上，辅助套管511上设置有定位支链513，所述定位支链513包括通过销轴安装在辅助套管511下端的定位作业架514，定位作业架514与辅助套管511的外壁之间通过定位调节弹簧515相连，辅助套管511的外壁上安装有辅助环形板516，辅助环形板516的下端安装有定位气缸517，定位气缸517的顶端通过法兰安装在定位执行架518上，定位执行架518通过滑动配合方式与辅助套管511相连，辅助套管511的直径从上往下依次增大，所述辅助孔为从外向内的倾斜结构，且辅助孔的倾斜角度为45-55度，所述辅助套杆512的外壁上均匀设置有辅助定位槽，定位作业架514与辅助定位槽之间相互配合运动，所述往复驱动杆55的下端为圆弧状弯曲结构，辅助升降气缸51控制辅助升降架52进行高度调节，辅助伸缩杆53对辅助升降板54起到了缓冲的作用，辅助升降板54在运动的过程中与辅助执行弹簧58之间相互配合作业带动辅助倒插杆56倾斜插入到硬土层内，驱动作业电机59控制驱动作业辊510进行转动，驱动作业辊510带动往复驱动杆55进行重复伸缩作业，从而带动辅助倒插杆56插入到硬土层合适的位置，从而形成倒刺状固定结构，定位气缸517工作控制定位执行架518进行调节作业，定位执行架518在运动的过程中与定位调节弹簧515之间相互配合作业从而将辅助套杆512与辅助套管511进行固定，从而对辅助升降板54进行位置固定，确保辅助倒插杆56插入到硬土层内的深度，从而提高了工作的稳定性。
此外，本发明还提供了一种海洋钻井平台水底自动固定系统的钻井平台固定方法，包括以下步骤：
1、首先将本发明安装在现有的现有导管架的下端，现有导管带动本发明插入到水底硬土层内，辅助升降气缸51控制辅助升降架52进行高度调节，辅助伸缩杆53对辅助升降板54起到了缓冲的作用，辅助升降板54在运动的过程中与辅助执行弹簧58之间相互配合作业带动辅助倒插杆56倾斜插入到硬土层内；
2、驱动作业电机59控制驱动作业辊510进行转动，驱动作业辊510带动往复驱动杆55进行重复伸缩作业，从而带动辅助倒插杆56插入到硬土层合适的位置，从而形成倒刺状固定结构；
3、定位气缸517工作控制定位执行架518进行调节作业，定位执行架518在运动的过程中与定位调节弹簧515之间相互配合作业从而将辅助套杆512与辅助套管511进行固定，从而对辅助升降板54进行位置固定工，确保辅助倒插杆56插入到硬土层内的深度，实现了导管架高效稳定固定的功能，解决了现有导管架固定钻井平台过程中存在的固定方式简单，不利于钻井平台载重作业，导管架直接插入水底作为支撑基础着力面积小，稳定性差，受水面环境影响大等难题，达到了目的。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种海洋钻井平台水底自动固定系统，包括插接管(1)，其特征在于：插接管(1)的内部为空心结构，插接管(1)的内部设置有辅助腔(3)，辅助腔(3)内设置有辅助执行机构(5)；
所述辅助执行机构(5)包括安装在辅助腔(3)内壁上的辅助升降气缸(51)，辅助升降气缸(51)的顶端通过法兰安装在辅助升降架(52)上，辅助升降架(52)的上端通过辅助伸缩杆(53)安装有辅助升降板(54)，辅助升降架(52)的上端中部设置有辅助升降孔，辅助升降孔内通过滑动配合方式安装有往复驱动杆(55)，往复驱动杆(55)的上端抵靠在辅助升降板(54)上，往复驱动杆(55)的下端与辅助升降架(52)的内壁之间套设有辅助复位弹簧(57)，辅助腔(3)的外壁上沿其周向方向均匀设置有辅助孔，辅助孔内通过滑动配合方式安装有辅助倒插杆(56)，辅助倒插杆(56)外壁上套设有辅助执行弹簧(58)，辅助倒插杆(56)的下端通过滑动配合方式与辅助升降板(54)相连，辅助升降架(52)的内壁上通过电机座安装有驱动作业电机(59)，驱动作业电机(59)的输出轴上通过联轴器与驱动作业辊(510)的一端相连，驱动作业辊(510)的另一端通过轴承安装在辅助升降架(52)的内壁上，驱动作业辊(510)的外壁抵靠在往复驱动杆(55)上，驱动作业电机（ 59） 控制驱动作业辊（ 510） 进行转动，驱动作业辊（ 510） 带动往复驱动杆（ 55） 进行重复伸缩作业，从而带动辅助倒插杆（ 56） 插入到硬土层合适的位置，辅助升降板(54)的下端沿其周向方向均匀设置有辅助套管(511)，辅助套管(511)内通过滑动配合方式与辅助套杆(512)相连，辅助套杆(512)的下端安装在分割板(2)上，辅助套管(511)上设置有定位支链(513)；
所述定位支链(513)包括通过销轴安装在辅助套管(511)下端的定位作业架(514)，定位作业架(514)与辅助套管(511)的外壁之间通过定位调节弹簧(515)相连，辅助套管(511)的外壁上安装有辅助环形板(516)，辅助环形板(516)的下端安装有定位气缸(517)，定位气缸(517)的顶端通过法兰安装在定位执行架(518)上，定位执行架(518)通过滑动配合方式与辅助套管(511)相连。
2.根据权利要求1所述的一种海洋钻井平台水底自动固定系统，其特征在于：所述插接管(1)的下端安装有插土块(7)，插土块(7)与插接管(1)为一体成型结构，插土块(7)为圆锥状结构，且插土块(7)块的外壁上设置有尖锥。
3.根据权利要求1所述的一种海洋钻井平台水底自动固定系统，其特征在于：所述辅助套管(511)的直径从上往下依次增大。
4.根据权利要求1所述的一种海洋钻井平台水底自动固定系统，其特征在于：所述辅助孔为从外向内的倾斜结构。
5.根据权利要求1所述的一种海洋钻井平台水底自动固定系统，其特征在于：所述辅助套杆(512)的外壁上均匀设置有辅助定位槽，定位作业架(514)与辅助定位槽之间相互配合运动。
6.根据权利要求1所述的一种海洋钻井平台水底自动固定系统，其特征在于：所述往复驱动杆(55)的下端为圆弧状弯曲结构。
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