CN111232144A - 一种导向保护及布放回收装置及布放及回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导向保护及布放回收装置及布放及回收方法，属于海洋工程设计领域，导向保护装置包括：导向段、连接段和保护段；布放回收装置包括：支撑架、主台车、辅台车；布放方法包括：将钻探设备放置于主台车上；保护段与连接段分离，辅台车带动保护段移动至月池的艏部；将钻杆和钻探设备穿过保护段后布放至海底；回收方法包括：将导向段和连接段上升至第一预定高度；带动钻探设备回到月池艉部，完成钻探设备的回收。有益效果是：提高了钻柱作业的效率和下放的精准度，避免了返回锥下放和回收时与船体的碰撞，同时可防止钻台重物坠落，保障了月池作业的安全性。

Description

一种导向保护及布放回收装置及布放及回收方法

技术领域

本发明涉及海洋工程设计领域，尤其涉及一种导向保护及布放回收装置及布放及回收方法。

背景技术

大洋科学钻探船主要运用于大洋勘查、钻探、科考等领域，完成国家重大科技项目及国际大洋发现计划中的大洋科学钻探任务。科学钻探中，开式钻进的钻柱的有效偏移控制和高效布放回收返回锥及其重要。目前国内暂无此类船型及装置，钻柱导向保护装置的开发急需进行，且针对兼具大洋科学钻探和油气作业的多功能船型，钻柱导向保护装置需要便于拆卸，以满足不同作业需求。

发明内容

根据现有技术中存在的上述问题，现提供一种导向保护及布放回收装置及布放及回收方法，该导向保护装置通过采用可拆卸式的设计，既安全可靠地实现了返回锥布放与回收功能，同时该导向保护装置巧妙地为钻柱提供了导向及限位的作用，提高了钻柱作业的效率和下放的精准度，避免了返回锥下放和回收时与船体的碰撞，同时可防止钻台重物坠落，保障了月池作业的安全性。

上述技术方案具体包括：

一种导向保护装置，应用于大洋科学钻探船，其中包括：

导向段，所述导向段呈圆台形，用于对钻柱进行导向；

连接段，所述连接段呈圆台形，所述连接段的上底面与所述导向段的下底面固定连接；

保护段，所述保护段呈圆台形，所述保护段的上底面与所述连接段的下底面可拆卸的固定连接，所述保护段用于保护船体。

优选地，其中，所述连接段的下底面和所述保护段的上底面分别设置一法兰结构，所述连接段和所述保护段通过所述法兰结构固定连接。

优选地，其中，所述导向段的下底面和所述连接段的上底面分别设置一法兰结构，所述导向段和所述连接段通过所述法兰结构固定连接。

优选地，其中，所述连接段的上底面的半径与所述导向段的下底面的半径相等。

优选地，其中，所述保护段的上底面的半径与所述连接段的下底面的半径相等。

一种布放回收装置，其中应用了如上所述的导向保护装置并包括：

支撑架，设置于所述钻探船的月池上方，所述支撑架上设置有轨道；

主台车，设置于所述轨道上，所述主台车沿所述轨道运动，用于将钻探设备从月池的艉部移至钻探船井口中心；

辅台车，设置于所述轨道上，所述辅台车沿所述轨道运动；

所述辅台车中心设有开孔，所述保护段固定安装于所述开孔内；

所述导向段和所述连接段设置于所述井口上方并可沿所述井口的中心线上下移动。

优选地，其中，所述导向段的轴线、所述连接段的轴线以及所述井口的中心线均位于同一条直线上。

优选地，其中，处于工作位置时，所述保护段的轴线与所述井口的中心线位于同一条直线上。

一种钻探设备布放方法，其中应用于如上所述的布放回收装置，还包括：

步骤A1，将所述钻探设备放置于所述主台车上；

步骤A2，将所述保护段与所述连接段分离，并将所述导向段和所述连接段上升至第一预定高度；

步骤A3，所述辅台车带动所述保护段移动至所述月池的艏部；

步骤A4，所述主台车带动所述钻探设备移动至所述井口中心；

步骤A5，将所述钻探设备与穿过所述导向段和所述连接段的钻杆相连接，并通过上升所述钻杆带动所述钻探设备上升至第二预定高度；

步骤A6，所述主台车返回所述月池的艉部，所述辅台车移动至所述井口中心；

步骤A7，将所述钻杆和所述钻探设备穿过所述保护段后布放至海底。

一种钻探设备回收方法，其中应用于如上所述的布放回收装置，还包括：

步骤B1，将所述保护段与所述连接段分离，并将所述导向段和所述连接段上升至第一预定高度；

步骤B2，通过上升所述钻杆带动所述钻探设备穿过所述保护段后上升至第二预定高度；

步骤B3，所述辅台车带动所述保护段移动至所述月池的艏部；

步骤B4，所述主台车移动至所述井口中心；

步骤B5，通过下降所述钻杆将所述钻探设备放置于所述主台车上，并断开所述钻探设备与所述钻杆之间的连接关系；

步骤B6，所述主台车带动所述钻探设备回到所述月池艉部，完成所述钻探设备的回收。

上述技术方案的有益效果在于：

提供一种导向保护及布放回收装置及布放及回收方法，该导向保护装置通过采用可拆卸式的设计，既安全可靠地实现了返回锥布放与回收功能，同时该导向保护装置巧妙地为钻柱提供了导向及限位的作用，提高了钻柱作业的效率和下放的精准度，避免了返回锥下放和回收时与船体的碰撞，同时可防止钻台重物坠落，保障了月池作业的安全性。

附图说明

图1是本发明的较佳实施例中，一种布放回收装置的主视图；

图2是本发明的较佳实施例中，一种布放回收装置的俯视图；

图3是本发明的较佳实施例中，一种钻探设备布放方法的步骤流程示意图；

图4是本发明的较佳实施例中，一种钻探设备回收方法的步骤流程示意图

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

一种导向保护装置，应用于大洋科学钻探船，如图1所示，其中包括：

导向段1，导向段1呈圆台形，用于对钻柱进行导向；

连接段2，连接段2呈圆台形，连接段2的上底面与导向段1的下底面固定连接；

保护段3，保护段3呈圆台形，保护段3的上底面与连接段2的下底面可拆卸的固定连接，保护段3用于保护船体。

作为优选的实施方式，导向保护装置包括导向段1、连接段2和保护段3，导向段1位于最上方，其中导向段1的开口直径最小，且导向段1的上开口直径与钻柱的直径相配合，以使得导向段1能够对钻柱起到导向作用，控制钻柱的有效偏移。连接段2连接在导向段1和保护段3之间，为连接二者的枢纽，保护段3的位于最下端，其两端开口较大，上开口的大小应当确保钻探设备7能够穿过保护段3，进而通过钻探船舶的月池下放至海底作业。

在本发明的一个较佳实施例中，连接段2的下底面和保护段3的上底面分别设置一法兰结构，连接段2和保护段3通过法兰结构固定连接。

具体的，在本实施例中，连接段2与保护段3通过可拆卸的法兰结构固定连接。

在本发明的一个较佳实施例中，导向段1的下底面和连接段2的上底面分别设置一法兰结构，导向段1和连接段2通过法兰结构固定连接。

具体的，在本实施例中，导向段1与连接段2通过可拆卸的法兰结构固定连接。

在本发明的一个较佳实施例中，连接段2的上底面的半径与导向段1的下底面的半径相等。

在本发明的一个较佳实施例中，保护段3的上底面的半径与连接段2的下底面的半径相等。

具体的，在上述实施例中，法兰通过焊接的方式固定连接在导向段1、连接段2和保护段3之间。在一个具体的实施例中，连接段2设置在一个回转平台上，从而可以方便连接段2与导向段1和保护段3之间的连接。

一种布放回收装置，如图1-2所示，其中应用了上述导向保护装置并包括：

支撑架4，设置于钻探船的月池上方，支撑架4上设置有轨道；

主台车5，设置于轨道上，主台车5沿轨道运动，用于将钻探设备7从月池的艉部移至钻探船井口中心；

辅台车6，设置于轨道上，辅台车6沿轨道运动；

辅台车6中心设有开孔，保护段3固定安装于开孔内；

导向段1和连接段2设置于井口上方并可沿井口的中心线上下移动。

作为优选的实施方式，导向保护装置通过如下步骤安装在布放回收装置上，步骤1).导向段1由布放回收装置上的上起升系统从钻台面下放至月池区域，保护段3放置于主台车5上；步骤2).主台车5移至月池井口中心；步骤3).通过起吊装置将导向保护装置的保护段3吊起；步骤4).主台车5退回月池艉部，辅台车6移动至钻探船井口中心；步骤5).通过起吊装置配合将导向保护装置的保护段3安装在辅台车6上，并焊牢；步骤6).辅台车6退回月池艏部，导向保护装置连接段2由主台车5送至井口中心；步骤7).将导向保护装置的导向段1与连接段2通过法兰连接；步骤8).主台车5退回月池艉部，辅台车6和导向保护装置的保护段3返回井口中心，并与连接段2通过螺栓固定连接，至此完成导向保护装置的安装。

在本发明的一个较佳实施例中，导向段1的轴线、连接段2的轴线以及井口的中心线均位于同一条直线上。

在本发明的一个较佳实施例中，处于工作位置时，保护段3的轴线与井口的中心线位于同一条直线上。

具体的，在本实施例中，主台车5可以在钻探船的月池区域纵向移动，且能够任意位置停车和固定。辅台车6也可在月池区域纵向移动，辅台车6开U形孔，可以实现导向保护装置的固定和转运。

一种钻探设备7布放方法，如图3，其中，应用于上述的布放回收装置，还包括：

步骤A1，将钻探设备7放置于主台车5上；

步骤A2，将保护段3与连接段2分离，并将导向段1和连接段2上升至第一预定高度；

步骤A3，辅台车6带动保护段3移动至月池的艏部；

步骤A4，主台车5带动钻探设备7移动至井口中心；

步骤A5，将钻探设备7与穿过导向段1和连接段2的钻杆相连接，并通过上升钻杆带动钻探设备7上升至第二预定高度；

步骤A6，主台车5返回月池的艉部，辅台车6移动至井口中心；

步骤A7，将钻杆和钻探设备7穿过保护段3后布放至海底。

一种钻探设备7回收方法，如图4所示，其中，应用于上述的布放回收装置，还包括：

步骤B1，将保护段3与连接段2分离，并将导向段1和连接段2上升至第一预定高度；

步骤B2，通过上升钻杆带动钻探设备7穿过保护段3后上升至第二预定高度；

步骤B3，辅台车6带动保护段3移动至月池的艏部；

步骤B4，主台车5移动至井口中心；

步骤B5，通过下降钻杆将钻探设备7放置于主台车5上，并断开钻探设备7与钻杆之间的连接关系；

步骤B6，主台车5带动钻探设备7回到月池艉部，完成钻探设备7的回收。

具体的，本发明的实施例实现了井口重返设置安全可靠的布放回收，操作效率高，为大洋科学钻探起下钻提供导向，并限制钻杆的偏转角度，同时具有防止钻台坠落物等作用。另外，本发明的导向保护装置可拆卸、接口少，可满足船上不同功能之间的切换，打造更高性价比的多功能船型。

上述技术方案的有益效果在于：

提供一种导向保护及布放回收装置及布放及回收方法，该导向保护装置通过采用可拆卸式的设计，既安全可靠地实现了返回锥布放与回收功能，同时该导向保护装置巧妙地为钻柱提供了导向及限位的作用，提高了钻柱作业的效率和下放的精准度，避免了返回锥下放和回收时与船体的碰撞，同时可防止钻台重物坠落，保障了月池作业的安全性。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种导向保护装置，应用于大洋科学钻探船，其特征在于，包括：

导向段，所述导向段呈圆台形，用于对钻柱进行导向；

连接段，所述连接段呈圆台形，所述连接段的上底面与所述导向段的下底面固定连接；

保护段，所述保护段呈圆台形，所述保护段的上底面与所述连接段的下底面可拆卸的固定连接，所述保护段用于保护船体。

2.根据权利要求1所述的导向保护装置，其特征在于，所述连接段的下底面和所述保护段的上底面分别设置一法兰结构，所述连接段和所述保护段通过所述法兰结构固定连接。

3.根据权利要求1所述的导向保护装置，其特征在于，所述导向段的下底面和所述连接段的上底面分别设置一法兰结构，所述导向段和所述连接段通过所述法兰结构固定连接。

4.根据权利要求1所述的导向保护装置，其特征在于，所述连接段的上底面的半径与所述导向段的下底面的半径相等。

5.根据权利要求1所述的导向保护装置，其特征在于，所述保护段的上底面的半径与所述连接段的下底面的半径相等。

6.一种布放回收装置，其特征在于，应用了如权利要求1-5任意一项所述的导向保护装置并包括：

支撑架，设置于所述钻探船的月池上方，所述支撑架上设置有轨道；

主台车，设置于所述轨道上，所述主台车沿所述轨道运动，用于将钻探设备从月池的艉部移至钻探船井口中心；

辅台车，设置于所述轨道上，所述辅台车沿所述轨道运动；

所述辅台车中心设有开孔，所述保护段固定安装于所述开孔内；

所述导向段和所述连接段设置于所述井口上方并可沿所述井口的中心线上下移动。

7.根据权利要求6所述的布放回收装置，其特征在于，所述导向段的轴线、所述连接段的轴线以及所述井口的中心线均位于同一条直线上。

8.根据权利要求6所述的布放回收装置，其特征在于，处于工作位置时，所述保护段的轴线与所述井口的中心线位于同一条直线上。

9.一种钻探设备布放方法，其特征在于，应用于如权利要求6所述的布放回收装置，还包括：

步骤A1，将所述钻探设备放置于所述主台车上；

步骤A2，将所述保护段与所述连接段分离，并将所述导向段和所述连接段上升至第一预定高度；

步骤A3，所述辅台车带动所述保护段移动至所述月池的艏部；

步骤A4，所述主台车带动所述钻探设备移动至所述井口中心；

步骤A5，将所述钻探设备与穿过所述导向段和所述连接段的钻杆相连接，并通过上升所述钻杆带动所述钻探设备上升至第二预定高度；

步骤A6，所述主台车返回所述月池的艉部，所述辅台车移动至所述井口中心；

步骤A7，将所述钻杆和所述钻探设备穿过所述保护段后布放至海底。

10.一种钻探设备回收方法，其特征在于，应用于如权利要求6所述的布放回收装置，还包括：

步骤B1，将所述保护段与所述连接段分离，并将所述导向段和所述连接段上升至第一预定高度；

步骤B2，通过上升所述钻杆带动所述钻探设备穿过所述保护段后上升至第二预定高度；

步骤B3，所述辅台车带动所述保护段移动至所述月池的艏部；

步骤B4，所述主台车移动至所述井口中心；

步骤B5，通过下降所述钻杆将所述钻探设备放置于所述主台车上，并断开所述钻探设备与所述钻杆之间的连接关系；

步骤B6，所述主台车带动所述钻探设备回到所述月池艉部，完成所述钻探设备的回收。

Images