CN109681130B - 一种海洋平台液压钻机 - Google Patents

Abstract

本发明属于海洋平台设备技术领域，公开了一种海洋平台液压钻机，包括管子堆场、横向主滑轨、下部滑轨结构、上部设备模块，管子堆场和两条相互平行设置的横向主滑轨均焊接在主甲板上，下部滑轨结构坐落在两条横向主滑轨上，上部设备模块安装于下部滑轨结构上。本发明在整体结构层面对常规钻修井机进行了较大程度的适应性优化，其结构布置形式解决了井架及其附件的集中载荷问题和管子处理装置动作时结构避让及限位问题，而且其功能分区合理，方便使用，最大程度的优化空间和重量，满足设备安装和使用要求，使之完全适应了液压钻机的作业需要，保证了液压钻机在海洋平台上应用的安全性和钻井时效性，为液压钻机在海洋平台上的推广提供技术保障。

Description

一种海洋平台液压钻机

技术领域

本发明属于海洋平台设备技术领域，具体的说，是涉及一种用于海洋平台的新型液压钻机。

背景技术

常规钻机为机械式钻机，其配置有钢制猫道，包括水平猫道和斜猫道，通过钻台面的两台小绞车将管子沿猫道送到井口鼠洞中，在运送过程需要甲板工辅助。然后由主动力钻井绞车(卷扬机)牵引钻井钢丝绳，穿过位于井架顶部的天车(定滑轮组)与游车(动滑轮组)，死绳端固定在死绳固定器上。顶驱悬挂在游车下方，随着钢丝绳的牵引可沿井架高度方向上下移动，将管子送入井下。机械式钻机的井架高度一般在47m左右，在25m上下高度位置布置有二层台，停靠组装完成的钻杆立根(3根钻杆为1立根)。立根的底部将放置在钻台面上的立根盒区域内，顶部将靠在二层台的指梁中。二层台需要有井架工辅助将钻杆立根移入或移出顶驱。

可见，常规钻机人员工作强度较高，操作风险较大，迫切需要开发一套自动化程度高的钻机，来减少人员强度和作业风险。液压式新型钻机设备配置和安装方式完全不同于常规机械式钻机。常规钻机井架底座跨距9x9m或4x5m，但液压钻机井架跨距只有2x3范围，因此需要结构更为紧凑且满足井架集中载荷的要求。

发明内容

本发明旨在解决液压钻井设备的适应性问题，提供了一种新型的海洋平台液压钻机，能够满足井架集中载荷的结构布置形式，减少与液压站存在相对滑移的液压设备数量，满足液压猫道的安装和使用要求，最大程度的优化空间和重量，满足设备安装和使用要求，适于液压钻修机项目的推广。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种海洋平台液压钻机，包括管子堆场、横向主滑轨、下部滑轨结构、上部设备模块，所述管子堆场和两条相互平行设置的所述横向主滑轨均焊接在主甲板上，所述下部滑轨结构坐落在两条所述横向主滑轨上，所述上部设备模块安装于所述下部滑轨结构上；

所述下部滑轨结构包括第一滑靴和多条相互连接的纵向滑轨，多条所述纵向滑轨均与所述主甲板平行，同时与两条所述横向主滑轨垂直且设置于两条所述横向主滑轨上方；每条所述纵向滑轨的两端分别设置有第一滑靴，所述第一滑靴的上端固定连接于所述纵向滑轨底部，所述第一滑靴下端分别坐落在两条所述横向主滑轨上，并可沿所述横向主滑轨横向移动，从而使所述下部滑轨结构可在所述横向主滑轨上横向移动；

所述上部设备模块包括支撑结构和钻井设备，所述支撑结构包括第二滑靴、结构框架、底层甲板；所述第二滑靴固定在所述底层甲板底部，并坐落于所述纵向滑轨上，每条所述纵向滑轨的两端分别设置有所述第二滑靴；所述结构框架设置于所述底层甲板上部；所述结构框架分为防喷器活动区和设备布置区两大区域，所述防喷器活动区和所述设备布置区顶部设置为钻台面；所述防喷器活动区设置在靠近所述管子堆场一侧，所述防喷器活动区顶部在所述钻台面以下设置有防喷器行吊，所述防喷器行吊用于移动防喷器设备进出所述上部设备模块；所述设备布置区分为下层的防喷器储能器区和上层的液压站区。

进一步地，所述管子堆场布置于两条所述横向主滑轨的一端外侧，对应于两条所述横向主滑轨之间的位置；所述管子堆场上布置有液压猫道，所述液压猫道端部安装在所述下部滑轨结构上，使所述液压猫道可随所述下部滑轨结构横向移动。

进一步地，所述上部设备模块的所述底层甲板在所述液压猫道一侧布置耳板连接的可拆卸结构，所述可拆卸结构作为液压猫道在垂直状态时的限位使用。

本发明的有益效果是：

本发明的海洋平台液压钻机，在满足平台空间和承载能力的前提下，在整体结构层面对常规钻修井机进行了较大程度的适应性优化，其结构布置形式解决了井架及其附件的集中载荷问题和液压猫道动作时结构避让及限位问题，而且其功能分区合理，方便使用，最大程度的优化空间和重量，满足设备安装和使用要求，使之完全适应了液压钻机的作业需要，保证了液压钻机在海洋平台上应用的安全性和钻井时效性，对比常规钻修井机，在轻量性、集成性、自动化程度方面均有不同程度的提高，为液压钻机在海洋平台上的推广提供技术保障。

(一)本发明将液压钻机的所有设备都集中布置在上部设备模块中，有效的避免了设备与设备之间的相对滑移问题，减少了传统钻机上下滑移时引起的设备管线连接接口。

(二)本发明的下部滑轨结构通过三条纵向滑轨解决了液压钻机钻台设备的集中载荷问题。

(三)本发明的管子堆场布置在两条横向主滑轨之间的延长区域，管子堆场上设置的液压猫道与下部滑轨结构下部滑轨结构，并将可拆卸结构在钻井时拆下、在滑移时连接，通过限位块解决液压猫道的安装和使用问题。

(四)本发明的合理的规划了功能分区，将上部设备模块分为两部分功能区，一侧是防喷器活动区，另一侧是设备布置区，动静分区，便于设备管理和维护。

附图说明

图1是本发明所提供的海洋平台液压钻机的平面布置示意图；

图2是图1的AB侧立面图；

图3是图1的CD侧立面图。

上述图中：1.管子堆场、2.横向主滑轨、3.下部滑轨结构、3-1.第一滑靴、3-2.纵向滑轨、4.上部设备模块、4-1.支撑结构、4-1-1.第二滑靴、4-1-2.结构框架、4-1-3.底层甲板、4-2.钻井设备、5.防喷器活动区、6.设备布置区、7.可拆卸结构。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及效果，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

如图1至图3所示，本发明公开了一种海洋平台液压钻机，主要包括管子堆场1、横向主滑轨2、下部滑轨结构3、上部设备模块4。管子堆场1和两条横向主滑轨2均焊接在主甲板上，下部滑轨结构3坐落在两条横向主滑轨2上，上部设备模块4安装于下部滑轨结构3上。

管子堆场1布置于两条横向主滑轨2的一端外侧，对应于两条横向主滑轨2之间的位置。管子堆场1上布置有液压猫道，液压猫道为用于将管子由水平状态翻转为垂直状态，或由垂直状态翻转为水平状态的装置。液压猫道由翻转液压缸、翻转臂、伸缩液压缸、夹紧钳以及底座等部件组成，其端部的底座安装在下部滑轨结构3上，使液压猫道可随下部滑轨结构3横向移动，减少液压猫道在横向拆除搬运再安装的工作量。

两条横向主滑轨2固定在主甲板上，并且相互平行设置。

下部滑轨结构3包括第一滑靴3-1和三条纵向滑轨3-2，三条纵向滑轨3-2之间使用横向结构梁相互焊接在一起。三条纵向滑轨3-2均与主甲板平行，同时与两条横向主滑轨2垂直且设置于两条横向主滑轨2上方。每条纵向滑轨3-2的两端分别设置有一个第一滑靴3-1，两个第一滑靴3-1的上端固定连接于纵向滑轨3-2底部，两个第一滑靴3-1下端分别坐落在两条横向主滑轨2上，并可沿横向主滑轨2横向移动，从而使下部滑轨结构3可在横向主滑轨2上横向移动。

上部设备模块4包括支撑结构4-1和钻井设备4-2，所有设备都集中布置在上部设备模块4上，可有效的避免了设备与设备之间的相对滑移问题。支撑结构4-1是用于支撑钻井设备4-2的主要结构部件，包括第二滑靴4-1-1、结构框架4-1-2、底层甲板4-1-3。六个第二滑靴4-1-1固定在底层甲板4-1-3底部，并坐落于下部滑轨结构3的三条纵向滑轨3-2上，每条纵向滑轨3-2的两端分别设置有一个第二滑靴4-1-1。结构框架4-1-2设置于底层甲板4-1-3上部，结构框架4-1-2分为防喷器活动区5和设备布置区6两大区域，防喷器活动区5和设备布置区6顶部设置为钻台面。防喷器活动区5设置在靠近管子堆场1一侧，为净高在8m左右的空间，防喷器活动区顶部在钻台面一下设置有防喷器行吊，防喷器行吊用于移动防喷器设备进出上部设备模块4。设备布置区6分为下层的防喷器储能器区和上层的液压站区。上部设备模块4通过合理的动静分区，使设备操作、管理和维护更加方便。

钻台面布置有液压井架、液压转盘、动力大钳、高压管汇、司钻房、液压鼠洞及其他设备，采购的250系列液压井架钩载在225MT，行程高度16m，有前支架4个安装支座，后支架4个安装支座，起升液压缸2个安装支座，以及跨度1.6m左右的主安装支座；以上所有安装支座焊接在结构框架4-1-2上，以方便现场安装。

上部设备模块4的底层甲板4-1-3在液压猫道一侧的结构梁上布置有1.2m宽的耳板连接的可拆卸结构7，可拆卸结构7通常由拼板焊接而成，并在两侧焊有耳板，使用销子与上部设备模块4的耳板连接。同时，为了防止液压猫道在翻转为垂直状态时翻转过位，将在两耳板中间焊接加强筋，将耳板底部作为液压猫道在垂直状态时的限位使用，与液压猫道上的限位装置配合。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种海洋平台液压钻机，其特征在于，包括管子堆场、横向主滑轨、下部滑轨结构、上部设备模块，所述管子堆场和两条相互平行设置的所述横向主滑轨均焊接在主甲板上，所述下部滑轨结构坐落在两条所述横向主滑轨上，所述上部设备模块安装于所述下部滑轨结构上；

所述下部滑轨结构包括第一滑靴和多条相互连接的纵向滑轨，多条所述纵向滑轨均与所述主甲板平行，同时与两条所述横向主滑轨垂直且设置于两条所述横向主滑轨上方；每条所述纵向滑轨的两端分别设置有第一滑靴，所述第一滑靴的上端固定连接于所述纵向滑轨底部，所述第一滑靴下端分别坐落在两条所述横向主滑轨上，并可沿所述横向主滑轨横向移动，从而使所述下部滑轨结构可在所述横向主滑轨上横向移动；

所述上部设备模块包括支撑结构和钻井设备，所述支撑结构包括第二滑靴、结构框架、底层甲板；所述第二滑靴固定在所述底层甲板底部，并坐落于所述纵向滑轨上，每条所述纵向滑轨的两端分别设置有所述第二滑靴；所述结构框架设置于所述底层甲板上部；所述结构框架分为防喷器活动区和设备布置区两大区域，所述防喷器活动区和所述设备布置区顶部设置为钻台面；所述防喷器活动区设置在靠近所述管子堆场一侧，所述防喷器活动区顶部在所述钻台面以下设置有防喷器行吊，所述防喷器行吊用于移动防喷器设备进出所述上部设备模块；所述设备布置区分为下层的防喷器储能器区和上层的液压站区；

所述管子堆场布置于两条所述横向主滑轨的一端外侧，对应于两条所述横向主滑轨之间的位置；所述管子堆场上布置有液压猫道，所述液压猫道端部安装在所述下部滑轨结构上，使所述液压猫道能够随所述下部滑轨结构横向移动；

所述液压猫道由翻转液压缸、翻转臂、伸缩液压缸、夹紧钳以及底座组成，并且所述液压猫道以其端部的所述底座与所述下部滑轨结构连接。

2.根据权利要求1所述的一种海洋平台液压钻机，其特征在于，所述上部设备模块的所述底层甲板在所述液压猫道一侧布置耳板连接的可拆卸结构，所述可拆卸结构作为液压猫道在垂直状态时的限位使用。