CN111776155A - 一种半潜式海洋石油钻井平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半潜式海洋石油钻井平台，包括平台板，所述平台板的下部且位于外周边设置有巨型浮箱一。本发明中，平台板的底部且位于中部固定连接有竖直分布的导向柱，导向柱底部连接巨型浮箱二，巨型浮箱二起到水下定位的作用，导向柱转动和周向滑动连接有导向架，导向架顶部设置有缓冲套，此缓冲套和导向柱同轴心分布，而且在缓冲套的外周边转动连接有周向均匀分布的绞龙，绞龙旋转可以带动缓冲套旋转并向水下运动，由此可以对冲击水流进行过渡并减少水流冲力，旋转套内的水体处于相对稳定或者规律运动状态，旋转套内的水体利用惯性力可以确保旋转套稳定和大大降低摆动幅度。

Description

一种半潜式海洋石油钻井平台

技术领域

本发明涉及海洋钻井平台技术领域，尤其涉及一种半潜式海洋石油钻井平台。

背景技术

位于深海的石油钻井操作平台通常是半潜式，可以在水面上移动，漂浮在水中，平台的下部位于水面之下并安装多个巨型浮箱，利用浮箱浮力稳固平台，然后进行钻井开采作业；由于平台漂浮的定位方式，出现大风浪的环境时，钻井作业无法稳定，由此在钻井平台上设置动力定位系统，此动力定位系统是在平台的周边安装动力推进设备，然后使用差分全球定位系统或声呐的数据控制平台的位置；。

但是由于大风浪天气配合水体的流动性，多个不同位置的动力推进设备随机频繁动作，虽然能稳平台体的位置，但是平台的原地摆动幅度较大，同样影响自动开采的进行，而且动力推进设备频繁动作会大大降低寿命，增大能源消耗。

为此，本发明提供一种半潜式海洋石油钻井平台。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决半潜海洋石油钻井平台在大风浪环境下因水流动冲击出现摆动影响开采的问题，而提出的一种半潜式海洋石油钻井平台。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种半潜式海洋石油钻井平台，包括平台板，所述平台板的下部且位于外周边设置有巨型浮箱一，所述平台板的底部且位于中部固定连接有竖直分布的导向柱，所述导向柱的底部固定连接有巨型浮箱二，所述导向柱上套设有同轴心分布的导向架，该导向架和导向柱为周向转动和轴向滑动配合，所述导向架底部通过弹簧和巨型浮箱一顶部弹性连接，所述导向架的顶部固定连接有同轴心分布的缓冲套，所述缓冲套的外周边通过连接板一连接有倾斜分布的绞龙，倾斜走向为竖直并向缓冲套的切线方向倾斜，所述绞龙的数量至少为六个且相对缓冲套周向均匀分布，所述缓冲套的外周边开设有周向均匀分布的矩形通水孔，所述矩形通水孔内转动连接有封门，该封门的回转轴为竖直分布且在回转轴上套设有扭簧，所述缓冲套的外周边通过连接板二连接有位于绞龙顶部的传动轴，所述传动轴底部通过万向联轴器和绞龙的转轴固定连接，所述缓冲套的外周边转动连接有齿圈，所述传动轴上固定套设有和齿圈啮合的齿轮，至少一个所述连接板一的顶部安装有驱动电机，所述导向柱上且位于缓冲套内转动连接有浮盘。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述导向架包括导向套、转套和连接架，所述导向套套设在导向柱上，所述转套套设在导向套的外部，所述连接架固定设置在转套的顶部。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述连接架为圆锥笼形结构且小端位于下部，该连接架从下至上依次设置有下锥形套、连接轴和上锥形套，所述连接轴为周向均匀分布。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述浮盘的外表壁固定设置有周向均匀分布的挡板，该挡板为竖直分布。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述绞龙上的叶片为锥螺旋形，且中部的外径大于两端的外径。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述封门的回转轴位于中部。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，平台板的底部且位于中部固定连接有竖直分布的导向柱，导向柱底部连接巨型浮箱二，巨型浮箱二起到水下定位的作用，导向柱转动和周向滑动连接有导向架，导向架顶部设置有缓冲套，此缓冲套和导向柱同轴心分布，而且在缓冲套的外周边转动连接有周向均匀分布的绞龙，绞龙旋转可以带动缓冲套旋转并向水下运动，由此可以对冲击水流进行过渡并减少水流冲力，旋转套内的水体处于相对稳定或者规律运动状态，旋转套内的水体利用惯性力可以确保旋转套稳定和大大降低摆动幅度。

2、本发明中，导向柱上且位于缓冲套内转动连接有浮盘，此浮盘位于水中，需要指出的是浮盘上部位于水面上，下部位于水面下，浮盘覆盖缓冲套内的水流，避免进入缓冲套内的水流出现湍流冲击的现象，由于各个方向通过矩形通水孔进入缓冲套内的水流流速不同，进而会出现局部湍流的现象，通过覆盖浮盘，浮盘对水流起到封堵的作用；进一步描述为浮盘的外表壁固定设置有周向均匀分布的挡板，该挡板为竖直分布，缓冲套5内的水流冲击挡板会带动浮盘旋转，来进一步提高缓冲套内旋流的稳定性和规律性。

3、本发明中，绞龙上的叶片为锥螺旋形，且中部的外径大于两端的外径，通过此种结构设置，绞龙旋转会逐渐对水体事施加推力，也就是绞龙中部的推力(阻力)最大，两端的最小，由此不仅可以缓冲水流冲击，而且绞龙转动产生的水流不会出现水柱喷射的现象，设备运转稳定性好。

附图说明

图1为本发明提出的一种半潜式海洋石油钻井平台的各主要部件配合的结构示意图；

图2为本发明提出的一种半潜式海洋石油钻井平台的缓冲套、浮盘和导向架配合的结构示意图；

图3为本发明提出的一种半潜式海洋石油钻井平台的缓冲套和绞龙连接的结构示意图；

图4为本发明提出的一种半潜式海洋石油钻井平台的连接架结构示意图。

图例说明：

1、平台板；11、巨型浮箱一；12、导向柱；13、巨型浮箱二；3、导向架；31、导向套；32、转套；33、连接架；331、下锥形套；332、连接轴；333、上锥形套；4、弹簧；5、缓冲套；51、连接板一；52、矩形通水孔；53、封门；54、连接板二；6、绞龙；7、传动轴；8、万向联轴器；9、齿圈；101、齿轮；102、驱动电机；103、浮盘；1031、挡板。

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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-4，一种半潜式海洋石油钻井平台，包括平台板1，平台板1的下部且位于外周边设置有巨型浮箱一11，平台板1的底部且位于中部固定连接有竖直分布的导向柱12，导向柱12的底部固定连接有巨型浮箱二13；上述巨型浮箱一11和巨型浮箱二13位于水面之下且为浮力可以调整的箱体，一般巨型浮箱一11顶部通过连接柱来支撑平台板1，并控制平台板1距离水面的高度，平台板1位于水面之上用于支撑平台所需的各种开采装置和设备；其中巨型浮箱二13在水中的深度大于巨型浮箱二13，深度越深，水流越缓慢，巨型浮箱二13主要起到定位的作用；导向柱12上套设有同轴心分布的导向架3，该导向架3和导向柱12为周向转动和轴向滑动配合，导向架3底部通过弹簧4和巨型浮箱一11顶部弹性连接，导向架3的顶部固定连接有同轴心分布的缓冲套5，缓冲套5的外周边通过连接板一51连接有倾斜分布的绞龙6，倾斜走向为竖直并向缓冲套5的切线方向倾斜，绞龙6的数量至少为六个且相对缓冲套5周向均匀分布，其中缓冲套5和绞龙6在水中的位置是上部位于水上，下部位于水下，绞龙6旋转利用其上的螺旋叶片结构和可以将水向斜上方输送，同时水体的反作用力，使得绞龙6给缓冲套5施加一个向斜下方的力，进而缓冲套5开始旋转，缓冲套5旋转可以改变水体的冲击方向，并使冲击水流绕过缓冲套5，大大降低了缓冲套5的摆动幅度，而且旋转的缓冲套5内的水体处于相对稳定或者规律运动的状态，其惯性力可以进一步稳定缓冲套5；缓冲套5的外周边开设有周向均匀分布的矩形通水孔52，矩形通水孔52内转动连接有封门53，该封门53的回转轴为竖直分布且在回转轴上套设有扭簧，优选的封门53的回转轴位于中部；常态下，封门53在扭簧的作用下处于半开状态，而且封门53开启后的状态如图所示，扭簧的作用对封门53的摆动起到缓冲的作用，海水的实时冲击力不同，冲击力大是封门53开启力度大，反之开启力度小；缓冲套5旋转的过程中外部的部分水流穿过矩形通水孔52并进入缓冲套5内，在封门53的导向下，水流进入缓冲套5内的状态时单方向旋转状，此功能实现上述缓冲套5内水体规律运动的功能；由于缓冲套5通过导向架3和导向柱12连接，具体的是导向架3包括导向套31、转套32和连接架33，导向套31套设在导向柱12上，转套32套设在导向套31的外部，连接架33固定设置在转套32的顶部，所以缓冲套5不摆动时，导向柱12不会摆动或者摆动幅度较小，进而可以大大提高平台板1的稳定性，其中连接架33为圆锥笼形结构且小端位于下部，该连接架33从下至上依次设置有下锥形套331、连接轴332和上锥形套333，连接轴332为周向均匀分布，连接架33为镂空结构，便于连接架33在导向柱12上上下运动和转动，活动阻力小；缓冲套5的外周边通过连接板二54连接有位于绞龙6顶部的传动轴7，传动轴7底部通过万向联轴器8和绞龙6的转轴固定连接，缓冲套5的外周边转动连接有齿圈9，传动轴7上固定套设有和齿圈9啮合的齿轮101，至少一个连接板一51的顶部安装有驱动电机102，驱动电机102启动可以带动齿轮101转动，然后带动齿圈9转动，齿圈9带动其他的齿轮101转动，而且所有的齿轮101转动同步；导向柱12上且位于缓冲套5内转动连接有浮盘103，此浮盘103位于水中，需要指出的是浮盘103上部位于水面上，下部位于水面下，浮盘103覆盖缓冲套5内的水流，避免进入缓冲套5内的水流出现湍流冲击的现象，由于各个方向通过矩形通水孔52进入缓冲套5内的水流流速不同，进而会出现局部湍流的现象，通过覆盖浮盘103，浮盘103对水流起到封堵的作用；进一步描述为浮盘103的外表壁固定设置有周向均匀分布的挡板1031，该挡板1031为竖直分布，缓冲套5内的水流冲击挡板1031会带动浮盘103旋转，来进一步提高缓冲套5内旋流的稳定性和规律性。

实施例2

请参阅图3，相对实施例1的进一步描述为绞龙6上的叶片为锥螺旋形，且中部的外径大于两端的外径，通过此种结构设置，绞龙6旋转会逐渐对水体事施加推力，也就是绞龙6中部的推力(阻力)最大，两端的最小，由此不仅可以缓冲水流冲击，而且绞龙6转动产生的水流不会出现水柱喷射的现象，设备运转稳定性好。

工作原理：使用时，将驱动电机102电性连接外部的控制电箱，然后调整巨型浮箱二13和巨型浮箱一11使得平台处于水平状态，并确保缓冲套5和绞龙6部分位于水上，部分位于水下以及浮盘103上部位于水面上，下部位于水面下；当出现大风浪天气式，平台板1周围的海水开始冲击外围的巨型浮箱一11、平台板1以及两者之间的连接柱，此时启动驱动电机102，通过对应连接的传动轴7和万向联轴器8带动一个绞龙6旋转，同时，此传动轴7通过齿轮101和齿圈9的啮合配合以及余下的传动轴7和万向联轴器8带动余下的绞龙6旋转，而且为同步旋转，绞龙6旋转利用其上的螺旋叶片结构和可以将水向斜上方输送，同时水体的反作用力，使得绞龙6给缓冲套5施加一个向斜下方的力，进而缓冲套5开始旋转并向下运动压缩弹簧4，此时缓冲套5下降一端距离来降低和海水冲击接触的面积，缓冲套5旋转可以改变水体的冲击方向，并使冲击水流绕过缓冲套5，大大降低了缓冲套5的摆动幅度，而且旋转的缓冲套5内的水体处于相对静态或者规律运动的状态，缓冲套5旋转的过程中外部的部分水流穿过矩形通水孔52并进入缓冲套5内，在封门53的导向下，水流进入缓冲套5内的状态时单方向旋转状，缓冲套5内的水流冲击挡板1031会带动浮盘103旋转，来进一步提高缓冲套5内旋流的稳定性和规律性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种半潜式海洋石油钻井平台，包括平台板(1)，所述平台板(1)的下部且位于外周边设置有巨型浮箱一(11)，其特征在于，所述平台板(1)的底部且位于中部固定连接有竖直分布的导向柱(12)，所述导向柱(12)的底部固定连接有巨型浮箱二(13)，所述导向柱(12)上套设有同轴心分布的导向架(3)，该导向架(3)和导向柱(12)为周向转动和轴向滑动配合，所述导向架(3)底部通过弹簧(4)和巨型浮箱一(11)顶部弹性连接，所述导向架(3)的顶部固定连接有同轴心分布的缓冲套(5)，所述缓冲套(5)的外周边通过连接板一(51)连接有倾斜分布的绞龙(6)，倾斜走向为竖直并向缓冲套(5)的切线方向倾斜，所述绞龙(6)的数量至少为六个且相对缓冲套(5)周向均匀分布，所述缓冲套(5)的外周边开设有周向均匀分布的矩形通水孔(52)，所述矩形通水孔(52)内转动连接有封门(53)，该封门(53)的回转轴为竖直分布且在回转轴上套设有扭簧，所述缓冲套(5)的外周边通过连接板二(54)连接有位于绞龙(6)顶部的传动轴(7)，所述传动轴(7)底部通过万向联轴器(8)和绞龙(6)的转轴固定连接，所述缓冲套(5)的外周边转动连接有齿圈(9)，所述传动轴(7)上固定套设有和齿圈(9)啮合的齿轮(101)，至少一个所述连接板一(51)的顶部安装有驱动电机(102)，所述导向柱(12)上且位于缓冲套(5)内转动连接有浮盘(103)。

2.根据权利要求1所述的一种半潜式海洋石油钻井平台，其特征在于，所述导向架(3)包括导向套(31)、转套(32)和连接架(33)，所述导向套(31)套设在导向柱(12)上，所述转套(32)套设在导向套(31)的外部，所述连接架(33)固定设置在转套(32)的顶部。

3.根据权利要求2所述的一种半潜式海洋石油钻井平台，其特征在于，所述连接架(33)为圆锥笼形结构且小端位于下部，该连接架(33)从下至上依次设置有下锥形套(331)、连接轴(332)和上锥形套(333)，所述连接轴(332)为周向均匀分布。

4.根据权利要求1所述的一种半潜式海洋石油钻井平台，其特征在于，所述浮盘(103)的外表壁固定设置有周向均匀分布的挡板(1031)，该挡板(1031)为竖直分布。

5.根据权利要求1所述的一种半潜式海洋石油钻井平台，其特征在于，所述绞龙(6)上的叶片为锥螺旋形，且中部的外径大于两端的外径。

6.根据权利要求1所述的一种半潜式海洋石油钻井平台，其特征在于，所述封门(53)的回转轴位于中部。

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