CN111731443A - 一种水上钻探平台及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水上钻探平台及工作方法；该水上钻探平台应用在江海两种平台的使用上，包括：漂浮平台，设置在漂浮平台上的移动机构，以及设置在漂浮平台上的浮力控制模块；所述漂浮平台上设有平衡感应系统，该平衡感应系统包括呈环形阵列设置的漂浮平台上的悬浮重力检测单元和电连浮力控制模块多个控制开关。本发明设有平衡感应系统与浮力控制模块电连，能够对漂浮平台上的各部分浮力进行检测和控制，同时，浮力控制模块采用气囊和漂浮筒，漂浮筒设置在气囊的外侧，可有效的抵挡或分解随水流动的杂质的冲击力，进而延长气囊的使用寿命。

Description

一种水上钻探平台及工作方法

技术领域

本发明属于水上钻孔平台领域，尤其是一种水上钻探平台及工作方法。

背景技术

现有的应用在浅海或江河中的钻探平台，通过采用一些的泡沫式，或者油桶拼装式的组合式拼装平台，但是在迁移平台迁移过程中，由于水底的深度不一，尤其是在潮汐涨落过程中，平台整体浮力系数单一，只能应用在一定深度的平水期水域；其次水流过快的江河中，水面漂浮的大型漂浮物随水流产生的冲击力，可直接损害泡沫式漂浮平台主体，或对油桶式之间的捆绑的绳造成一定的冲击，磨损，影响漂浮平台的稳定性和使用寿命。

发明内容

发明目的：提供一种水上钻探平台及工作方法，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种水上钻探平台，应用在江海两种平台的使用上，包括：漂浮平台，设置在漂浮平台上的移动机构，以及设置在漂浮平台上的浮力控制模块；

所述漂浮平台上设有平衡感应系统，该平衡感应系统包括呈环形阵列设置的漂浮平台上的悬浮重力检测单元和电连浮力控制模块多个控制开关。

在进一步的实施例中，所述漂浮平台的下方固定连接设有底部固定系统，所述漂浮平台的边缘设有漂浮筒装置。

在进一步的实施例中，所述漂浮筒装置设在漂浮平台四周边缘处，所述漂浮筒装置包括固定安装在漂浮平台上的举升架，串联在举升架一端的多个浮筒，以及连接在举升架底部的驱动装置。

在进一步的实施例中，所述底部固定系统包括升降组件和连接在升降组件上的水下支撑组件；所述升降组件包括固定连接在漂浮平台一侧的液压连杆组，以及固定连接在升降连杆组另一端的支撑平台，所述支撑平台的底部设有多个支撑腿。

在进一步的实施例中，所述移动机构包括：固定安装在漂浮平台上的多个导轨，以及卡接在导轨上的驱动平台；所述驱动平台上用于安装钻探装置；所述驱动平台包括卡接在导轨上的移动轮，固定连接移动轮的支架，固定连接在支架一端的驱动箱部件，所述驱动箱部件中固定安装驱动电机，以及传动安装在驱动电机动力输出端的调速器；所述移动轮通过支架传动安装在驱动箱部件的两侧。

在进一步的实施例中，所述漂浮平台的底部固定有气囊装置，所述气囊装置包括：安装在漂浮平台上的气囊和固定安装在气囊顶部的进气装置和排气装置；

所述进气装置包括固定安装在漂浮平台上的支撑件，以及安装在支架上的电动气筒；所述电动气筒控制开关与平衡感应系统连通；

所述排气装置包括：设置在气囊一侧的壳体，安装在壳体中的活动杆，以及套接在活动杆上的复位弹簧，以及与活动杆适配的排气堵塞装置；

所述气囊中设有压力传感器，所述压力传感器与平衡感应系统连通。

在进一步的实施例中，包括如下工作步骤：

S1、通过牵引船将漂流平台引入将钻探的区域；

S2、底部固定系统升降组件中液压连杆组带动支撑平台向下作用，使支撑腿插入水底；

S3、平衡感应系统根据悬浮重力检测单元，控制设置在漂浮平台中的多个气囊的的电动气筒对气囊进行充气操作，调整漂浮平台的整体或者局域部分的漂浮力；

S4、气囊在充气过程中，气囊中的压力传感器对气压进行检测，超出预设气压中排气装置自动排出气体；

S5、为了防止水中杂质的冲击力对气囊造成损坏，举升架在驱动电机的驱动下带动浮筒转动，使其浮筒形成围栏状保护气囊。

有益效果：本发明设有平衡感应系统与浮力控制模块电连，能够对漂浮平台上的各部分浮力进行检测和控制，同时，浮力控制模块采用气囊和漂浮筒，漂浮筒设置在气囊的外侧，可有效的抵挡或分解随水流动的杂质的冲击力，进而延长气囊的使用寿命。

附图说明

图1是本发明水上钻探平台的结构示意图。

图2是本发明水上钻探平台的俯视图。

图3是本发明举升架的结构示意图。

图4是本发明水下支撑组件的结构示意图。

图5是本发明移动机构的结构示意图。

图6是本发明驱动箱部件的剖视图。

图7是本发明气囊装置的结构示意图。

图8是本发明固定足底的结构示意图。

附图标记为：漂浮平台1、漂浮筒装置10、浮筒100、举升架101、驱动装置102、气囊装置11、气囊110、进气装置111、支撑件1110、电动气筒1111、排气装置112、壳体1120、活动杆1121、复位弹簧1122、排气堵塞装置1123、移动机构2、导轨20、驱动平台21、移动轮22、支架23、驱动箱部件24、驱动电机240、调速器241、底部固定系统3、液压连杆组30、水下支撑组件31、支撑平台32、支撑腿33、固定足叉330。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

申请人发现现有的漂浮平台大多是采用一些的泡沫式，或者油桶拼装式的组合式拼装平台，在浅海或江河中的钻探过程中，由于水底的深度不一，尤其是在潮汐涨落过程中，平台整体浮力系数单一，只能应用在一定深度的平水期水域，进而造成钻探的期限的延长，其次水流过快的江河中，水面漂浮的大型漂浮物随水流产生的冲击力，可直接损害泡沫式漂浮平台主体，或对油桶式之间的捆绑的绳造成一定的冲击，磨损，影响漂浮平台的稳定性和使用寿命。

如图1至图8所示的一种水上钻探平台，应用在江海两种平台的使用上，包括：漂浮平台1、漂浮筒装置10、浮筒100、举升架101、驱动装置102、气囊装置11、气囊110、进气装置111、支撑件1110、电动气筒1111、排气装置112、壳体1120、活动杆1121、复位弹簧1122、排气堵塞装置1123、移动机构2、导轨20、驱动平台21、移动轮22、支架23、驱动箱部件24、驱动电机240、调速器241、底部固定系统3、液压连杆组30、水下支撑组件31、支撑平台32、支撑腿33、固定足叉330。

其中漂浮平台1的底部一侧设有栅格板气囊110安放区，防止气囊110之间相互挤压，移动机构2设置在漂浮平台1上，用于放置钻探装置，浮力控制模块设置在漂浮平台1的内部；漂浮平台1上设有平衡感应系统，该平衡感应系统包括呈环形阵列设置的漂浮平台1上的悬浮重力检测单元和电连浮力控制模块多个控制开关。

平衡感应系统中还设有通信模块，所述平衡感应系统处理器将检测的漂浮平台1浮力系数通过网络发送至地面监控中心，与监控中心保持随时联络，同时悬浮重力检测单元还可以对漂浮平台1的倾斜度进行实时检测，防止风浪过大中漂浮平台1出现倾翻现象。

所述漂浮平台1的下方固定连接设有底部固定系统3，用于将漂浮平台1锁定在钻探区域，对水底进行静态钻探；所述底部固定系统3包括升降组件和连接在升降组件上的水下支撑组件31；所述升降组件包括固定连接在漂浮平台1一侧的液压连杆组30，以及固定连接在升降连杆组另一端的支撑平台32，所述支撑平台32的底部设有多个支撑腿33；所述在钻探过程中，液压连杆组30的动力输出端带动支撑平台32向下运动，进而使固定连接在支撑平台32上的多个支撑腿33水底运动，使支撑腿33底部的一端固定插接在水底；考虑到水底的沙石和泥土的松软性，支撑腿33底部设有固定足叉330，所述固定足叉330包括，固定连接支撑腿33一端的固定架，固定设置在固定架底部两侧的叉块，以及设置在叉块上方的挤压板；所示叉块在液压缸的带动下插入江底，挤压板同时对叉块上方的沙土进行挤压，防止水中的暗流冲击固定叉插接处的沙土造成叉接处的沙石流动，进而造成漂浮平台1整体的松动影响钻探施工进程，造成施工偏差。

水面漂浮的大型漂浮物随水流产生的冲击力，可直接损害泡沫式漂浮平台1主体，和本发明中气囊110装置11，同时也对悬浮重力检测单元造成一定的损坏，所以采用一种增加漂浮平台1自身重力的围栏装置，还能具有防冲撞缓冲的设置对于本发明来说尤其重要。所述漂浮平台1的边缘设有漂浮筒100装置10，所述漂浮筒100装置10设在漂浮平台1四周边缘处，能够有效的拦截水流中的漂浮的树枝等物品。所述漂浮筒100装置10包括固定安装在漂浮平台1上的举升架101，串联在举升架101一端的多个浮筒100，以及连接在¬¬举升架101底部的驱动装置102。此处的驱动装置102为转动电机，该转动电机的动力输出端传动连接在举升架101的底部；所述举升架101包括转动架，固定连接在两个转动架中间的横梁，所述横梁上设有多个浮筒100，所述多个浮筒100采用高韧性塑胶材料吹塑形成，具有良好的弹力和韧性，所述转动电机的动力输出端通过转动架带动横梁转动进而实现多个浮筒100的投放，有效保护漂流平台和气囊110装置11。所述驱动装置102的型号YX3-0.75KW-4。

为了方便钻探装置在漂流平台上的挪动和位移，将钻探装置设置在移动平台上，所述移动机构2包括：固定安装在漂浮平台1上的多个导轨20，以及卡接在导轨20上的驱动平台21；所述驱动平台21上用于安装钻探装置；所述驱动平台21包括卡接在导轨20上的移动轮22，固定连接移动轮22的支架23，固定连接在支架23一端的驱动箱部件24，所述驱动箱部件24中固定安装驱动电机240，以及传动安装在驱动电机240动力输出端的调速器241；所述移动轮22通过支架23传动安装在驱动箱部件24的两侧；驱动电机240动力输出端的动力经过调速器241通过传动轴带动移动移动轮22在导轨20上移动，进而带动钻探装置实现钻探位置变动。所述导轨20呈360°环形设置，进而可实现钻探装置360°方向的转动，减少漂流平台的位置调整的次数。所述驱动电机240的型号为GA12-N20。

为了使漂浮平台1适应潮涨潮落模式，所述漂浮平台1的底部固定有气囊110装置11能够调整漂浮平台1的整体浮力，使其满足所述气囊110装置11包括：安装在漂浮平台1上的气囊110和固定安装在气囊110顶部的进气装置111和排气装置112；

所述进气装置111包括固定安装在漂浮平台1上的支撑件1110，以及安装在支架23上的电动气筒1111；所述电动气筒1111控制开关与平衡感应系统连通，控制与该电动气筒1111连通的气囊110的充气控制；所述排气装置112包括：设置在气囊110一侧的壳体1120，安装在壳体1120中的活动杆1121，以及套接在活动杆1121上的复位弹簧1122，以及与活动杆1121适配的排气堵塞装置1123；当气囊110中的气压过大时，排气堵塞装置1123带动活动杆1121向上运动，气压过小时活动杆1121上的复位弹簧1122带动活动杆1121向下抵接排气堵塞装置1123保持气囊110良好的密封性，所述气囊110中设有压力传感器，所述压力传感器与平衡感应系统连通，便于气囊110压力数据的整体检测，及时发现破损气囊110。

工作原理：

通过牵引船将漂流平台引入将钻探的区域；底部固定系统3升降组件中液压连杆组30带动支撑平台32向下作用，使支撑腿33插入水底；平衡感应系统根据悬浮重力检测单元，控制设置在漂浮平台1中的多个气囊110的的电动气筒1111对气囊110进行充气操作，调整漂浮平台1的整体或者局域部分的漂浮力；气囊110在充气过程中，气囊110中的压力传感器对气压进行检测，超出预设气压中排气装置112自动排出气体；为了防止水中杂质的冲击力对气囊110造成损坏，举升架101在驱动电机240的驱动下带动浮筒100转动，使其浮筒100形成围栏状保护气囊110。

本发明设有平衡感应系统与浮力控制模块电连，能够对漂浮平台1上的各部分浮力进行检测和控制，同时，浮力控制模块采用气囊110和漂浮筒100，漂浮筒100设置在气囊110的外侧，可有效的抵挡或分解随水流动的杂质的冲击力，进而延长气囊110的使用寿命。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种水上钻探平台，应用在江海两种平台的使用上，其特征在于，包括：漂浮平台，设置在漂浮平台上的移动机构，以及设置在漂浮平台上的浮力控制模块；

所述漂浮平台上设有平衡感应系统，该平衡感应系统包括呈环形阵列设置的漂浮平台上的悬浮重力检测单元和电连浮力控制模块多个控制开关。

2.根据权利要求1所述的一种水上钻探平台，其特征在于，所述漂浮平台的下方固定连接设有底部固定系统，所述漂浮平台的边缘设有漂浮筒装置。

3.根据权利要求2所述的一种水上钻探平台，其特征在于，所述漂浮筒装置设在漂浮平台四周边缘处，所述漂浮筒装置包括固定安装在漂浮平台上的举升架，串联在举升架一端的多个浮筒，以及连接在举升架底部的驱动装置。

4.根据权利要求2所述的一种水上钻探平台，其特征在于，所述底部固定系统包括升降组件和连接在升降组件上的水下支撑组件；所述升降组件包括固定连接在漂浮平台一侧的液压连杆组，以及固定连接在升降连杆组另一端的支撑平台，所述支撑平台的底部设有多个支撑腿。

5.根据权利要求1所述的一种水上钻探平台，其特征在于，所述移动机构包括：固定安装在漂浮平台上的多个导轨，以及卡接在导轨上的驱动平台；所述驱动平台上用于安装钻探装置；所述驱动平台包括卡接在导轨上的移动轮，固定连接移动轮的支架，固定连接在支架一端的驱动箱部件，所述驱动箱部件中固定安装驱动电机，以及传动安装在驱动电机动力输出端的调速器；所述移动轮通过支架传动安装在驱动箱部件的两侧。

6.根据权利要求1所述的一种水上钻探平台，其特征在于，所述漂浮平台的底部固定有气囊装置，所述气囊装置包括：安装在漂浮平台上的气囊和固定安装在气囊顶部的进气装置和排气装置；

所述进气装置包括固定安装在漂浮平台上的支撑件，以及安装在支架上的电动气筒；所述电动气筒控制开关与平衡感应系统连通；

所述排气装置包括：设置在气囊一侧的壳体，安装在壳体中的活动杆，以及套接在活动杆上的复位弹簧，以及与活动杆适配的排气堵塞装置；

所述气囊中设有压力传感器，所述压力传感器与平衡感应系统连通。

7.基于权利要求1的一种水上钻探平台的使用方法，其特征在于，包括如下工作步骤：

S1、通过牵引船将漂流平台引入将钻探的区域；

S2、底部固定系统升降组件中液压连杆组带动支撑平台向下作用，使支撑腿插入水底；

S3、平衡感应系统根据悬浮重力检测单元，控制设置在漂浮平台中的多个气囊的的电动气筒对气囊进行充气操作，调整漂浮平台的整体或者局域部分的漂浮力；

S4、气囊在充气过程中，气囊中的压力传感器对气压进行检测，超出预设气压中排气装置自动排出气体；

S5、为了防止水中杂质的冲击力对气囊造成损坏，举升架在驱动电机的驱动下带动浮筒转动，使其浮筒形成围栏状保护气囊。

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