CN201474609U - 浮式钻井平台游车型钻杆升沉补偿装置 - Google Patents

Abstract

浮式钻井平台游车型钻杆升沉补偿装置，包括设置有通道的连接架，连接架两端竖直设置有活塞杆分别与连接架相连接的两补偿液缸，连接架上表面设置有上端加工有通孔的两锁紧耳板，连接架的下表面设置有耳板I和耳板II，两补偿液缸固接有相对设置的两游轮，两补偿液缸和两游轮构成一个中间有通路的固定架，该通路与通道相通，两游轮下端分别并排设置有两定位锁紧块，定位锁紧块内分别设置有液压机械锁紧机构。本实用新型升沉补偿装置不仅能消除了浮式钻井平台随海浪或潮汐上下升沉运动对钻杆的影响，避免了大钩上的拉力产生周期性变化，而且锁紧稳定，使用方便，应用范围广。

Description

浮式钻井平台游车型钻杆升沉补偿装置

技术领域

本实用新型涉及一种浮式钻井平台游车型钻杆升沉补偿装置，该补偿装置也可用于海洋深水工程勘察船钻井系统。

背景技术

在浮式钻井平台(船)上进行石油钻井或张紧固定于海底的钻井管等物体时，浮式钻井平台(船)受海浪或潮汐的影响，产生上下升沉运动，导致钻井井架及悬挂于大钩上的钻杆也呈现周期性的上下运动，使大钩上的拉力随之产生周期性的增加和减小，进而使井底钻压发生周期性的变化。钻压周期性的变化不利于钻进，降低了钻井质量及钻井效率。情况严重时，会造成钻头脱离井底，无法继续钻进。

采用升沉补偿装置，消除海浪或潮汐对浮式钻井平台(船)的影响。现有升沉补偿装置锁紧不稳定，为一体式结构，安装使用不便，且只能用于一般的浮式钻井平台(船)。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种浮式钻井平台游车型钻杆升沉补偿装置，不仅能消除浮式钻井平台(船)随海浪或潮汐上下升沉运动对钻杆的影响，避免了大钩上的拉力产生周期性变化，提高钻井质量和钻井效率，保证钻进的顺利进行，而且锁紧稳定，安装使用方便，应用范围广泛。

本实用新型所采用的技术方案是，浮式钻井平台游车型钻杆升沉补偿装置，包括水平设置的连接架，连接架的两端竖直设置有活塞杆分别与连接架相连接的补偿液缸I和补偿液缸II，连接架上设置有贯穿连接架的通道，连接架的上面、通道的两侧对称竖直设置有上端加工有通孔的锁紧耳板I和锁紧耳板II，连接架的下面竖直设置有耳板I和耳板II，

补偿液缸I和补偿液缸II固接有相对设置的游轮I和游轮II，游轮I的外侧板与补偿液缸I和补偿液缸II的侧壁外侧固接，游轮II的外侧板与补偿液缸I和补偿液缸II的另一侧壁外侧固接，补偿液缸I和补偿液缸II固接游轮I外侧板和游轮II外侧板的两个侧壁为平行侧壁，补偿液缸I、补偿液缸II、游轮I和游轮II构成一个中间有通路的固定架，该固定架中的通路与通道相通，

侧壁I下端、朝向侧板II的一侧并排设置有定位锁紧块I和定位锁紧块II，定位锁紧块I和定位锁紧块II上分别加工有通孔，侧板II下端、朝向侧壁I一侧并排设置有定位锁紧块III和定位锁紧块IV，定位锁紧块III上加工有与定位锁紧块I通孔相通的螺孔，定位锁紧块IV上加工有与定位锁紧块II通孔相通的螺孔，定位锁紧块I和定位锁紧块II的通孔内分别设置有液压机械锁紧机构I和液压机械锁紧机构II，定位锁紧块III与定位锁紧块I之间留有空隙，定位锁紧块IV与定位锁紧块II之间留有空隙。

本实用新型的特征还在于，

通道位于连接架5的中心位置。

液压机械锁紧机构I为外圆周上设置有轴肩的圆柱。

液压机械锁紧机构II为外圆周上设置有轴肩的圆柱。

本实用新型补偿装置具有如下优点：

1、不仅具有升沉补偿功能，而且在中心留有通道，方便勘察工具通过该装置下放至井底。

2、将液压机械锁紧装置直接固定在游车的侧板上，不再配有安装液压机械锁紧装置的上连接架。

3、采用两套液压机械锁紧装置，提高了机械锁紧后的稳定性，改善了受力性能。

附图说明

图1是本实用新型补偿装置一种实施例的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图。

图中，1.游车I，2.游车II，3.补偿液缸I，4.补偿液缸II，5.连接架，6.液压机械锁紧机构I，7.液压机械锁紧机构II，8.螺栓I，9.螺栓II，10.侧板I，11.定位锁紧块I，12.定位锁紧块II，13.侧板II，14.定位锁紧块III，15.定位锁紧块IV，16.销轴，17.耳板I，18.耳板II，19.通道，20.锁紧耳板I，21.锁紧耳板II，22.连接板I，23.连接板II。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型补偿装置一种实施例的结构，如图1、图2所示，包括水平设置的连接架5，连接架5的两端分别加工有竖直的孔，连接架5上竖直设置有补偿液缸I3和补偿液缸II4，补偿液缸I3和补偿液缸II4的活塞杆分别伸入连接架5两端的竖直孔内，并分别通过销轴16与连接架5相连接；连接架5中心加工有竖直的通道19，通道19的直径大于200mm，通道19上下贯穿连接架5。连接架5的上表面、通道19的两侧对称设置有锁紧耳板I20和锁紧耳板II21，锁紧耳板I20和锁紧耳板II21的上端分别加工有通孔，锁紧耳板I20和锁紧耳板II21位于补偿液缸I3和补偿液缸II4之间；连接架5的下表面竖直设置有耳板I17和耳板II18，耳板I17由两平行的板构成，该两板上同轴加工有通孔，耳板II18由两平行的板组成，该两板上同轴加工有通孔。补偿液缸I3和补偿液缸II4的缸体上固接有相对设置的游轮I1和游轮II2，游轮I1包括平行设置的外侧板和侧板I10，该外侧板和侧板I10之间设置有滑轮，游轮II2包括平行设置的外侧板和侧板II13，该外侧板和侧板II13之间设置有滑轮。游轮I1的外侧板通过四个螺栓II9固接于补偿液缸I3和补偿液缸II4缸体侧壁外侧，游轮II2的外侧板通过四个螺栓II9固接于补偿液缸I3和补偿液缸II4缸体另一侧壁外侧，补偿液缸I3和补偿液缸II 4固接游轮I1外侧板和游轮II2外侧板的两个侧壁为平行侧壁，补偿液缸I3和补偿液缸II4位于游轮I1外侧板和游轮II2外侧板之间，侧板I10和侧板II13位于补偿液缸I3和补偿液缸II4之间，并留有空隙，游轮I1和游轮II2通过四个螺栓I8相连接，螺栓I8依次穿过游轮I1外侧板、侧板I10、侧板II13和游轮II2外侧板。

侧壁I10下端朝向侧板II 13的一侧并排设置有定位锁紧块I11和定位锁紧块II12，定位锁紧块I11和定位锁紧块II12上分别加工有通孔；侧板II13下端朝向侧壁I10一侧并排设置有定位锁紧块III14和定位锁紧块IV15，定位锁紧块III14和定位锁紧块IV15上分别加工有通孔，定位锁紧块III14和定位锁紧块IV15上的通孔分别与定位锁紧块I11和定位锁紧块II12上的通孔同轴设置，定位锁紧块III14与定位锁紧块I11之间留有空隙，定位锁紧块IV15与定位锁紧块II12之间留有空隙。定位锁紧块I11和定位锁紧块II12上的通孔内分别设置有液压机械锁紧机构I6和液压机械锁紧机构II7。液压机械锁紧机构I6和液压机械锁紧机构II7的结构相同，均为外圆周上设置有轴肩的圆柱，液压机械锁紧机构I6的一端自定位锁紧块I11远离定位锁紧块III14一端的通孔口伸入定位锁紧块I11内，并穿过定位锁紧块I11和锁紧耳板I20伸入定位锁紧块III14内，液压机械锁紧机构II7的一端自定位锁紧块II12远离定位锁紧块IV15一端的通孔口伸入定位锁紧块II12内，并穿过定位锁紧块II12和锁紧耳板II21伸入定位锁紧块IV15内。

游车I1、游车II2、补偿液缸I3和补偿液缸II4共同组成一个中间有竖通路的固定架，该通路与通道19相通，构成一个管道。采用钻井钢丝绳直接悬吊此整体结构的上部，其下部通过耳板I17和耳板II18直接与钻井系统的顶驱相连，中间省略了大钩。

根据不同工况，采用补偿液缸的相应行程，可确定本钻杆升沉补偿装置的补偿行程。

本游车型钻杆升沉补偿装置不仅在钻井时具有补偿功能，而且在进行勘察取样作业时也具有补偿功能。用于勘察取样时，可通过本补偿装置中心的管道，方便的在钻具中下放勘察取样用的工具，并直接通过该管道进行作业。

定位锁紧块I1 1和定位锁紧块III14与锁紧耳板I20的侧接触面精确配合，定位锁紧块II12和定位锁紧块IV15与与锁紧耳板II21的侧接触面精确配合，便于液压机械锁紧机构I6和液压机械锁紧机构II7的快速定位、锁紧。

本实用新型钻杆升沉补偿装置的工作过程：

本游车型钻柱升沉补偿装置主要用于一般的浮式钻井平台(船)，也可用于海洋深水工程勘察船钻井系统，在钻井时，液压机械锁紧机构II7退出锁紧耳板I20和定位锁紧块III14，留在定位锁紧块I11中；液压机械锁紧机构I6退出锁紧耳板II21和定位锁紧块IV15，留在定位锁紧块II12中；补偿液缸I3和补偿液缸II4的活塞伸出。依靠压缩空气的压力来维持补偿器的预设值。钻井系统通过补偿液缸I3和补偿液缸II4承受钩载。非钻井时，将补偿液缸I3和补偿液缸II4的活塞缩回，使连接架5上升，使锁紧耳板I20进入定位锁紧块I11和定位锁紧块III14之间，将液压机械锁紧机构II7依次穿过定位锁紧块I11和锁紧耳板I20，进入定位锁紧块III14，使锁紧耳板II21进入定位锁紧块II12和定位锁紧块IV15之间，将液压机械锁紧机构I6依次穿过定位锁紧块II12和锁紧耳板II21，伸入定位锁紧块IV15。钻井系统通过承受液压机械锁紧机构I6和液压机械锁紧机构II7钩载。将顶驱安装于其下方的耳板。根据不同工况，采用补偿液缸的相应行程，确定本升沉补偿装置的补偿行程。本升沉补偿装置阻隔了船体随海浪产生的升沉运动对钻柱的影响，减小了钻柱和防喷器之间的磨损。钻井的过程中，可以将井底的钻头定位在司钻设定的一个高度范围内。在勘察取样或其它操作中，本装置能根据海洋钻井平台随海浪起伏的运动，对钻柱的运动进行补偿，使钻柱保持在一定的位置。当钻井平台上抬时，补偿液缸回缩，顶驱相对于平台向下移动，使得钻井系统相对地球保持位置不变。补偿液缸活塞压缩空气从导管通过储能器返回储气器来维持预设的张紧值。当钻机下降时，空气又从储气器通过储能器膨胀至补偿液缸，补偿液缸伸出，顶驱相对于钻井平台向上移动，使得钻井系统相对地球保持位置不变。

本游车型钻杆升沉补偿装置不仅能应用于合浮式钻井平台(船)，具有升沉补偿功能，而且能应用于勘察船，能方便地下放勘察取样用的工具。

Claims (4)

1.浮式钻井平台游车型钻杆升沉补偿装置，其特征在于，包括水平设置的连接架(5)，连接架(5)的两端竖直设置有活塞杆分别与连接架(5)相连接的补偿液缸I(3)和补偿液缸II(4)，连接架(5)上设置有贯穿连接架(5)的通道(19)，连接架(5)的上面、通道(19)的两侧对称竖直设置有上端加工有通孔的锁紧耳板I(20)和锁紧耳板II(21)，连接架(5)的下面竖直设置有耳板I(17)和耳板II(18)；

所述补偿液缸I(3)和补偿液缸II(4)固接有相对设置的游轮I(1)和游轮II 2，游轮I 1的外侧板与补偿液缸I(3)和补偿液缸II(4)的侧壁外侧固接，游轮II 2的外侧板与补偿液缸I(3)和补偿液缸II(4)的另一侧壁外侧固接，补偿液缸I(3)和补偿液缸II(4)固接游轮I(1)外侧板和游轮II(2)外侧板的两个侧壁为平行侧壁，补偿液缸I(3)、补偿液缸II(4)、游轮I(1)和游轮II(2)构成一个中间有通路的固定架，该固定架中的通路与通道(19)相通；

所述侧壁I(10)下端、朝向侧板II(13)的一侧并排设置有定位锁紧块I(11)和定位锁紧块II(12)，定位锁紧块I(11)和定位锁紧块II(12)上分别加工有通孔，侧板II(13)下端、朝向侧壁I(10)一侧并排设置有定位锁紧块III(14)和定位锁紧块IV(15)，定位锁紧块III(14)上加工有与定位锁紧块I(11)通孔相通的螺孔，定位锁紧块IV(15)上加工有与定位锁紧块II(12)通孔相通的螺孔，定位锁紧块I(11)和定位锁紧块II(12)的通孔内分别设置有液压机械锁紧机构I(6)和液压机械锁紧机构II(7)，定位锁紧块III(14)与定位锁紧块I(11)之间留有空隙，定位锁紧块IV(15)与定位锁紧块II(12)之间留有空隙。

2.按照权利要求1所述的补偿装置，其特征在于，所述的通道(19)位于连接架(5)的中心位置。

3.按照权利要求1或2所述的补偿装置，其特征在于，所述液压机械锁紧机构I(6)为外圆周上设置有轴肩的圆柱。

4.按照权利要求1所述的游车型钻杆升沉补偿装置，其特征在于，所述液压机械锁紧机构II(7)为外圆周上设置有轴肩的圆柱。

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