CN203441403U

CN203441403U - 海洋钻井平台动力鼠洞装置

Info

Publication number: CN203441403U
Application number: CN201320439209.9U
Authority: CN
Inventors: 解庆; 张永红; 陈悦军; 解文芳; 王维国; 栾玉伟; 裴志明
Original assignee: MACHINERY INDUSTRY LANZHOU PETROLEUM CHEMICAL EQUIPMENT INSPECTION OFFICE CO LTD; Shanghai Lanbin Petrochemical Equipment Co Ltd; Lanzhou Petroleum Machinery Research Institute; Lanzhou Lanya Petrochemical Equipment Engineering Co Ltd
Current assignee: MACHINERY INDUSTRY LANZHOU PETROLEUM CHEMICAL EQUIPMENT INSPECTION OFFICE CO LTD; Shanghai Lanbin Petrochemical Equipment Co Ltd; Lanzhou Petroleum Machinery Research Institute; Lanzhou Lanya Petrochemical Equipment Engineering Co Ltd
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2013-07-23
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2023-07-23

Abstract

一种海洋钻井平台动力鼠洞装置，其上、下部圆管之间的扶正装置包括回转支承，该回转支承由回转支承内固定圈和回转支承外回转圈组成，两者之间通过滚珠连接；往复齿条与回转支承外回转圈啮合并与液缸连接；所述回转支承内固定圈上安装固定轴；所述回转支承外回转圈上安装旋转轴，所述回转支承上、下端面安装上和/或下扶正板，该上和/或下扶正板和所述固定轴转动连接，并通过所述旋转轴和回转支承外回转圈连接；所述与上和/或下扶正板相对应位置处的上、下部圆管上开有切口。本实用新型解决了当前钻井平台自动化钻柱操作系统中的动力鼠洞在生产作业时，频繁扶正钻杆及接/卸立根的难题，极大地提高了自动化钻柱操作系统处理钻杆的效率。

Description

海洋钻井平台动力鼠洞装置

技术领域

本实用新型涉及一种海洋钻井平台用动力鼠洞装置，尤其涉及其中的扶正装置。

背景技术

在海洋平台钻机钻进过程中需要进行将钻杆送到钻台，接成立根，移送至二层台储存备用或将钻杆拆卸为单根送下钻台的往复操作。传统的钻杆排放操作方式需要工作人员与钻杆直接接触, 由司钻、钻工、井架工等人员密切配合，稍有不慎便可能造成事故。这是一个重复性高，劳动强度大，危险系数高且生产效率低的过程, 需要多人合作共同完成。

钻杆自动操作系统能够代替人工完成以上过程。在钻井起下钻作业过程中,该系统承担对钻杆夹持、提升、下放、平移和回转等操作,实现钻具在钻台与地面之间的自动输送、排放、储运等；动力鼠洞还可与铁钻工配合完成单根接成立根操作，不再需要人工直接参与，从而让钻工远离危险区域。钻杆自动操作系统

减轻了工人劳动强度，提高了安全操作水平，降低了安全风险, 同时也提高了钻杆排放的自动化水平和工作效率，是实现安全、健康钻井和提高钻井效率的有效途。

在自动化钻柱操作系统中，动力鼠洞装置是其中不可或缺的关键设备，是整个系统的重要一环。动力鼠洞装置与水平/ 垂直钻柱转换系统、铁钻工配合具备离线单根接/卸立根的功能，可以在钻井作业的同时进行接立根操作，可大幅度提高钻井工作效率。在动力鼠洞工作过程中，须频繁使用动力鼠洞管具对中装置扶正钻杆，以便与铁钻工配合完成单根接/卸立根工作。动力鼠洞管具对中装置的优劣，直接决定了整个自动化钻柱操作系统的效率，也就决定了钻进工作的效率。

实用新型内容

本实用新型提供一种能满足海洋钻井平台钻柱自动化操作系统中的动力鼠洞装置，使离线接/卸立根时定心准确、结构简单、性能可靠、自动化程度较高。

本实用新型的技术方案是：

一种海洋钻井平台动力鼠洞装置，包括上、下部圆管，所述上、下部圆管之间安装有扶正装置。

进一步的，所述扶正装置包括回转支承，该回转支承由回转支承内固定圈和回转支承外回转圈组成，两者之间通过滚珠连接；往复齿条与回转支承外回转圈啮合并与液缸连接；所述回转支承内固定圈上安装固定轴；所述回转支承外回转圈上安装旋转轴，所述回转支承上、下端面安装上和/或下扶正板，该上和/或下扶正板和所述固定轴转动连接，并通过所述旋转轴和回转支承外回转圈连接；所述与上和/或下扶正板相对应位置处的上、下部圆管上开有切口。

所述往复齿条前端安装有导向轴，该导向轴前端设有导向轴套。

所述下部圆管上安装有升降液缸、定滑轮装置、提升导向装置和移动缓冲装置；所述定滑轮装置和升降液缸在所述下部圆管的径向平面上垂直交错布置；提升导向装置设置在与所述定滑轮装置相对应位置的下方；升降液缸的活塞与提升导向装置的连接头连接；所述定滑轮装置和安装在下部圆管下端的移动缓冲装置连接。

所述移动缓冲装置的头部为锥形头，中部安装有蝶形弹簧。

本实用新型通过设置扶正装置，可使圆管内钻柱快速准确对准圆管中心，便于对扣或其它钻柱处理设备抓取钻柱，解决了当前钻井平台自动化钻柱操作系统中的动力鼠洞在生产作业时，频繁扶正钻杆及接/卸立根的难题，极大地提高了自动化钻柱操作系统处理钻杆的效率。同时扶正装置采用齿条驱动回转支承及其扶正板的结构，使得可以适应不同直径的钻柱；升降液缸与滑轮组在平面投影上成垂直交错布置，有效解决了钢丝绳与升降油缸产生的干涉问题，同时使得圆管受力更为均衡；滑轮组的应用，使液压升降油缸活塞伸长一米，移动缓冲装置即可上升四米。该装置结构简单，操作方便，采用双液缸驱动的滑轮组提升系统，保证提升稳定、可靠；同时可以满足不同长度范围钻柱的需要，减少了劳动力，提高了工作效率，而且通过对滑轮组的使用，可以实现用小行程的油缸实现移动缓冲装置的大行程，降低了设备的成本。特别适合海洋钻井平台钻机用于与其它钻柱处理设备配合进行接/卸立根操作，为离线接/卸立根的主要装置。

本实用新型的扶正装置可用于除动力鼠洞外其他设备中对于不同管径的管具进行扶正的操作工况，如用于铁钻工接单根、套管拧接机等装置。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图主视图；

图2为本实用新型提升导向装置剖视图；

图3为本实用新型移动缓冲装置示意图；

图4为本实用新型扶正装置示意图，即图1中A-A向视图；

图5为图4的B向视图。

图中： 1-上部圆管，2-连接法兰，3—喇叭口，4-扶正装置，5-定滑轮装置，6-下部圆管，7-升降液缸，8-钢丝绳9-提升导向装置，10-移动缓冲装置，11-排污管，12-导向滚轮，13-导向槽，14-锥形头，15-蝶形弹簧，16-耳环，17-下部圆管法兰盘，18-上扶正板，19-固定轴，20-旋转轴，21-导向轴套，22-导向轴，23-往复齿条，24-液缸，25-回转支承内固定圈， 26-回转支承外回转圈，27-回转支承，28-下扶正板，29-上部圆管法兰盘。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

参照图1至图7，一种海洋钻井平台动力鼠洞装置，包括扶正装置，滑轮组，圆管，两个液压升降油缸，提升导向装置和移动缓冲装置等主要部分。其中圆管是整个装置的主结构，其他结构都是固定在圆管上。圆管分为上部圆管1和下部圆管6，上部圆管1上端通过连接法兰2与钻台面主结构相连，上部圆管1下端法兰盘通过中间夹持扶正装置4与下部圆管6法兰盘连接。法兰连接结构形式可快速装卸扶正装置，便于扶正装置安装维护。且扶正装置可使圆管内钻柱快速准确对准圆管中心，以利于铁钻工之类钻台工具接/卸立根工作。下部圆管6外周安装有两组升降液缸7、定滑轮装置5、提升导向装置9、移动缓冲装置10，定滑轮装置5包括两组四个定滑轮，该两组定滑轮对称固定在下部圆管6上端，两个升降液缸7也对称固定在下部圆管6上，在平面投影上与定滑轮组成垂直交错布置，这种布置法可有效解决钢丝绳8与升降液缸7产生冲突的问题，也可均衡下部圆管6所承受的载荷。提升导向装置9的两组四个动滑轮则对称固定在提升导向装置底座上，与两组四个定滑轮相对应；两组升降液缸7活塞分别与提升导向装置9的连接头连接，活塞伸缩带动提升导向装置沿下部圆管6上导向槽13外侧上下移动；钢丝绳8一端固定于定滑轮装置5上，另一端通过提升导向装置9的动滑轮组进入下部圆管6导向槽13内侧与移动缓冲装置10上的耳环16连接。升降液缸7活塞伸出，移动缓冲装置10随即上升，即可带动圆管内钻柱升起。上述滑轮组的应用，使升降液缸7活塞伸长一米，移动缓冲装置10即可上升四米，可以实现用小行程的油缸实现移动缓冲装置的大行程，降低了设备的成本。

所述扶正装置4包括回转支承27，该回转支承27由回转支承内固定圈25和回转支承外回转圈26组成，两者之间通过滚珠连接；往复齿条23与回转支承外回转圈26啮合并与液缸24连接；所述回转支承内固定圈25上安装固定轴19；所述回转支承外回转圈26上安装旋转轴20，所述回转支承27上、下端面安装上和/或下扶正板18、28，该上和/或下扶正板18、28和所述固定轴19转动连接，并通过所述旋转轴20和回转支承外回转圈26连接；所述与上和/或下扶正板18、28相对应位置处的上、下部圆管1、6上开有切口，以避让上、下扶正板18、28的运动轨迹。所述上、下扶正板18、28视被扶正钻柱直径情况，可酌情去掉/增加上扶正板18或下扶正板28，比如需要扶正的管具外径较大，则可只用两件上扶正板和两件下扶正板，以管具不会从扶正板外圆弧滚出为宜；反之如果需要扶正的管具外径较小，则可酌情采用上下扶正板各三件或四件进行扶正。

所述往复齿条23前端安装有导向轴22，该导向轴22前端设有导向轴套21，该导向轴套21焊接在下部圆管6上端焊接的法兰盘17上。当液缸24活塞杆带动往复齿条23做伸缩往复运动时，可起到导向往复齿条23的作用。

所述上部圆管1下端焊接的法兰盘29通过中间回转支承27与下部圆管6上端焊接的法兰盘17连接在一起，使上下圆管连成一体，钻柱在圆管中被升降和扶正。

所述移动缓冲装置10包括头部的锥形头14，中部安装的蝶形弹簧15，下部底座及底座上的耳环16。锥形头14可很好适应不同直径的钻柱，锥形头14内的橡胶垫可以保护钻柱接头。蝶形弹簧15弹性很大，对重量很大的钻柱如钻铤等起到很好的缓冲作用。

本实用新型的工作过程为：

钻柱自动化处理系统的主要工序为：甲板起重设备将水平放置在甲板钻柱排放架上的钻柱起升、并移送至钻柱传送设备上，传送至钻台入口处。然后，位于钻台入口处的水平/ 垂直钻柱转换系统将钻柱传送设备上的钻柱提起，并将其由水平状态转换至垂直状态，在第一个鼠洞中放入第一根钻柱。此时移动缓冲装置中的弹簧起缓冲作用，防止放下钻柱时的冲击过大，而锥形头内的橡胶垫可以保护钻柱接头。同时，锥形头可以起到一定的定心的作用，从而可以保证钻柱比较平稳的放在移动缓冲装置上。然后液压升降油缸的活塞缩回，带动动滑轮组向上移动，此时移动缓冲装置向下移动，当到达合适高度时，液压升降油缸的活塞停止回缩。同样方式往第二鼠洞中放入第二根钻柱，并移动到合适高度。水平/ 垂直钻柱转换系统把第三根钻柱移送至第二个动力鼠洞上方，升降液缸活塞伸出，举升钻柱到适当位置，液压扶正装置工作，液缸24活塞杆带动往复齿条23做伸缩往复运动，往复齿条23带回转支承外回转圈26做回转运动，安装于回转支承27上的上、下扶正板18、28随回转支承外回转圈26上的旋转轴20绕回转支承内固定圈25上固定轴19做向心转动，扶正板可同步向圆管中心回转收缩，保证钻杆定心准确，通过铁钻工与第二根钻柱连接组成双根。然后水平/ 垂直钻柱转换系统把接好的双根移运至第一个动力鼠洞上方，移动缓冲装置向上移动，举升钻柱到适当位置，液压扶正装置工作，保证钻柱定心准确，用铁钻工与已接好的双根接成立根。至此完成了整个接立根操作。反之亦然。

Claims

1.一种海洋钻井平台动力鼠洞装置，包括上、下部圆管，其特征在于：所述上、下部圆管（1、6）之间安装有扶正装置（4）。

2.根据权利要求1所述的一种海洋钻井平台动力鼠洞装置，其特征在于：所述扶正装置（4）包括回转支承（27），该回转支承（27）由回转支承内固定圈（25）和回转支承外回转圈（26）组成，两者之间通过滚珠连接；往复齿条（23）与回转支承外回转圈（26）啮合并与液缸（24）连接；所述回转支承内固定圈（25）上安装固定轴（19）；所述回转支承外回转圈（26）上安装旋转轴（20），所述回转支承（27）上、下端面安装上和/或下扶正板（18、28），该上和/或下扶正板（18、28）和所述固定轴（19）转动连接，并通过所述旋转轴（20）和回转支承外回转圈（26）连接；所述与上和/或下扶正板（18、28）相对应位置处的上、下部圆管（1、6）上开有切口。

3.根据权利要求2所述的一种海洋钻井平台动力鼠洞装置，其特征在于：所述往复齿条（23）前端安装有导向轴（22），该导向轴（22）前端设有导向轴套（21）。

4.根据权利要求1所述的一种海洋钻井平台动力鼠洞装置，其特征在于：所述下部圆管（6）上安装有升降液缸（7）、定滑轮装置（5）、提升导向装置（9）和移动缓冲装置（10）；所述定滑轮装置（5）和升降液缸（7）在所述下部圆管（6）的径向平面上垂直交错布置；提升导向装置（9）设置在与所述定滑轮装置（5）相对应位置的下方；升降液缸（7）的活塞与提升导向装置（9）的连接头连接；所述定滑轮装置（5）和安装在下部圆管（6）下端的移动缓冲装置（10）连接。

5.根据权利要求3所述的一种海洋钻井平台动力鼠洞装置，其特征在于：所述移动缓冲装置（10）的头部为锥形头（14），中部安装有蝶形弹簧（15）。