CN205916301U - 月池及具有其的海工设备和设置在该月池上的滑移装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种月池及具有其的海工设备和设置在该月池上的滑移装置；本实用新型通过在月池的第一空间长度方向上的两侧边上分别对应形成了第二空间，可以使月池的宽度在第二空间形成位置处增加，从而使得在该种结构的月池上的隔水套管的最大操作倾角得以增加，即增加了隔水套管正常工作时的摆动的区域，减小了因为风浪导致隔水套管摆动时会撞上月池边缘的几率，使隔水套管可以适应海工设备在恶劣海况下工作的要求，同时第二空间占用面积相对较小，不会影响海工设备的整体结构稳定性；采用该月池的海工程设备设置在该月池上的滑移装置，也同样具有上述优点。

Description

月池及具有其的海工设备和设置在该月池上的滑移装置

技术领域

本实用新型涉及海洋工程设备领域，尤其涉及一种应用于海洋工程设备上的月池及具有该月池的海工设备和设置在该月池上的滑移装置。

背景技术

随着现代社会生产生活对石油需求量的急剧增长以及海洋油气资源的不断开发，涌现出各种类型的海洋钻井船及海洋钻井平台等海洋工程结构物。为了在海洋实现油田勘探开采，需要在海洋工程设备或者船舶上配置各种水下设备，这些设备或者船舶要求在甲板上能够操作，并能通达进入水面以下直至海底，这就需要一个能够贯穿海工设备或主船体甲板的通海通道，并且要有足够大的尺寸，以便于满足不同设备作业的需求。所以，此类海洋工程结构物的共同构特征是：其中部设置了从上甲板直通底部的垂直通孔被称为月池，一般情况下用于钻井勘探等水下作业。

常规深海海工设备将防喷器放置于海底，钻井船或海底井口用隔水套管连接，常规海工设备的月池开孔呈长方形，因而一般而言，针对普通月池结构设计隔水套管的最大操作倾角是5°或者更小，超过该最大操作倾角时悬挂隔水套管的钢丝绳或连接其上的构件就会和月池开孔碰撞，导致钢丝绳或其余构件破坏或影响设备功能，如说明书附图附图1所示。有些在恶劣海况下工作的半潜式海工设备，会要求此处隔水套管的操作最大倾角超过5°，这种情况下，常规的结构的月池就不能满足隔水套管的极限操作要求。

如果采用简单的增大总体开孔宽度的方式来增加隔水套管的操作最大倾角，由于海工设备有限的空间问题会导致：一方面会大幅增加海工设备的成本,另一方面，事实上可能会影响到平台总体强度；总之 ，采用现有结构的月池会增加海工设备制造实现的难度和成本。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种月池及具有其的海工设备，增加了隔水套管的操作最大倾角，使其可以在恶劣海况下工作。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：一种月池，用于为海工设备进行海底钻探时提供操作空间，其包括:开设在所述海工设备上以进行钻探操作的第一空间，还包括：分别形成在所述第一空间的长度方向上两侧边的第二空间，所述第一、二空间的底部具有通孔；所述第二空间与所述第一空间相通。

进一步的，所述第一空间的横截面设置为在所述海工设备的长度方向上延伸的四边形；所述第二空间设置在所述四边形长度方向的两侧。

再进一步的，所述第二空间的长度至少为所述第一空间长度的25%;所述第二空间的宽度小于所述第一空间。

作为一种改进，所述第二空间包括：分别对应形成在第一空间长度方向两侧边上的：第一扩展空间和第二扩展空间，所述第一、第二扩展空间均与第一空间相通。

再者，所述第一、第二扩展空间沿所述第一空间横截面的长度方向中轴线对称分布；所述第一、第二扩展空间的横截面各自沿着所述第一空间横截面的宽度方向中轴线对称分布。

进一步的，所述第一、第二扩展空间投影在所述海工设备的长度方向的横截面为四边形形状。

为了解决上述技术问题，本实用新型所还提供以下技术方案：一种海工设备，适用于在恶劣海况条件下进行钻探工作，包括悬挂设备和隔水套管，还包括如上所述的月池,所述隔水套管在所述悬挂设备的牵引下，通过所述月池进行钻探工作。

为了解决上述技术问题，本实用新型所还提供以下技术方案：一种滑移装置，用于移动海工设备上的防喷器升降机和悬挂台车等装置，所述滑移装置设置在如上所述的月池上，所述滑移装置包括设置在所述第一空间的长度方向上两侧的滑轨结构；所述滑轨结构包括两条分别固定在所述第一空间的长度方向上两侧的固定滑轨。

进一步的，所述固定滑轨与所述第二空间在所述海工设备的长度方向上的投影面相交的部分被移除；所述滑轨结构在所述投影面内设有移动滑轨与所述固定滑轨平齐对接。

再进一步的，所述移动滑轨的两端设置有导轨基座作为支撑，该导轨基座固定设置在所述月池边缘上，所述导轨基座上设置有可以沿所述第一空间宽度方向活动的支撑装置，使所述导轨基座上的所述移动滑轨移入和移出所述投影面。

与现有技术相比，本实用新型通过在月池的第一空间长度方向上的二侧边上分别对应形成了第二空间，可以使月池的宽度在第二空间形成位置处增加，从而使得在该种结构的月池上的隔水套管的最大操作倾角得以增加，即增加了隔水套管正常摆动的区域，减小了因为风浪导致隔水套管摆动时会撞上月池边缘的几率，使隔水套管可以适应海工设备在恶劣海况下工作的要求，同时第二空间占用面积相对较小，不会影响海工设备的整体结构稳定性。

采用该月池的海工程设备，也同样具有上述优点。

进一步的，本实用新型在采用上述月池结构时，还在第二空间处设置了移动滑轨，需要移动设备时（如：防喷器升降机和悬挂台车等），将移动滑轨移入第二空间，并与固定滑轨平齐对接。便于设备通过滑移装置在月池上方移动或调整位置。钻探时将移动滑轨移出第二空间，使第二空间可以给隔水套管增加额外的摆动区间，避免恶劣海况对钻探工作的影响。同时，也避免了开设第二空间后，原来的固定滑轨需要外扩的而挤占海工设备工作区域的问题。

附图说明

图1为本实用新型月池的俯视结构示意图；

图2为常规月池限制操作行程下限范围结构示意图；

图3为常规月池限制操作行程上限范围结构示意图；

图4为本实用新型月池限制操作行程下限范围结构示意图；

图5为本实用新型月池限制操作行程上限范围结构示意图；

图6为图1月池的正视图的剖面结构示意图；

图7为图1的局部放大示意图；

图8为图5的局部放大示意图。

附图标记说明如下： 1、第一空间； 2、第二空间；21、第一扩展空间； 22、第二扩展空间； 3、悬挂设备； 4、隔水套管；5、滑轨结构；51、固定滑轨；52、移动滑轨；53、导轨基座；54、支撑装置。

具体实施方式

以下参考附图1至附图8，对本实用新型的各实施例予以进一步地详尽阐述。

如附图1、附图7所示，本实用新型一个方面提供了一种在海工设备的操作面或者甲板上开设形成的月池，用以为海工设备进行海底钻探时提供将隔水套管4伸入海底的操作空间。其包括:开设在海工设备上以进行钻探操作的第一空间1，还包括：分别对应形成在第一空间1长度方向上的二侧边的第二空间2，第二空间2的底部具有通孔，第二空间2与第一空间1相通。

本实用新型通过在月池第一空间1长度方向上的二侧边上分别对应形成了第二空间2，可以使月池的宽度在第二空间2形成位置处增加，从而使得在该种结构的月池上的隔水套管4的最大操作倾角得以增加，即增加了月池在隔水套管4摆动方向上的区域空间，使隔水套管4在风浪影响下摆动时，与月池的碰撞几率减小，并满足海工设备在恶劣海况下工作的要求。结合附图2-5所示，本实用新型可以将隔水套管4的最大操作倾角从常规的5°增大到10°，当然具体最大操作倾角可以根据具体情况进行设计，这里不再赘述。

需要指出的是，上述月池长度方向的长度必然大于宽度方向上的长度。增加月池在隔水套管4摆动方向上的区域空间必然是指增加月池宽度方向上的空间。

如附图1、附图7所示，在本实施例中，月池第一空间1的横截面具有在海工设备的长度方向上延伸的四边形形状，第二空间2形成于四边形形状长度方向的两边上。

第二空间2的最大长度小于第一空间1最大长度，且第二空间2横向宽度小于第一空间1的横向宽度。

一般而言，第一空间1在海工设备的长度方向的横截面呈四边形形状，第二空间2分别对应的形成在第一空间1横截面矩形的两长边上，第二空间2与第一空间1相互贯通，由于海工设备空间有限且考虑到平台整体的强度，第二空间2的最大长度应当小于第一空间1的最大长度。实际上，基于对上述两点技术现实的考虑，第二空间2的最大宽度也受到相应的限制，优选的第二空间2横向宽度比第一空间1的横向宽度小。

在其他实施例中，当隔水套管4需要更大的操作倾角时，第二空间2的横向宽度也可以根据实际需要设计的大于第一空间1的横向宽度。

如附图1、附图6-7所示、作为一种优选的实施例，月池第二空间2包括分别对应形成在第一空间1长度方向上的二侧边上的：第一扩展空间21和第二扩展空间22，第一扩展空间21、第二扩展空间22均与第一空间1相通。

通常情况下，采取在月池的长度方向的两边上向外侧开孔的方式形成第一扩展空间21、第二扩展空间22。

月池第一空间1在海工设备的长度方向的横截面为矩形，第二空间2形成于矩形的两长边上，第二空间2的长度至少是第一空间1长度的10%至50%，优选25%。

月池第一空间1的横截面为矩形是最常见的实施方式，而第二空间2则通过在矩形的两长边上向外侧开孔形成，作为优选，开孔的大小在长度方向控制在第一空间1长度的10%至50%，这样既可以保证月池的宽度在第二空间2形成位置处增加，也可兼顾平台整体的强度。

如附图1、附图4-5、附图8所示，第一扩展空间21、第二扩展空间22沿第一空间1横截面的长度方向中轴线对称分布。

第一扩展空间21、第二扩展空间22在海工设备的长度方向的横截面为四边形形状。

将月池第二空间2的第一扩展空间21、第二扩展空间22沿着第一空间1的矩形横截面的长度中轴线对称布置，可以较好的充分利用第一扩展空间21、第二扩展空间22。而第一扩展空间21、第二扩展空间22采用横截面为四边形形状，可以降低在矩形的两长边上向外侧开孔的难度。

当然，在其他实施例中，第一扩展空间21、第二扩展空间22采用的横截面也可以为半圆形或者其他形状。

第一扩展空间21、第二扩展空间22的横截面各自沿着第一空间1横截面的宽度方向中轴线对称分布。

如附图1、附图7所示，在本优选实施方式中，第一扩展空间21、第二扩展空间22的横截面均为沿着第一空间1的矩形横截面的宽度方向中轴线对称分布，实际上就是将第一扩展空间21、第二扩展空间22设置在矩形横截面的长边的中段部分上，常规的海工设备的隔水套管4的操作空间一般也集中在该位置，采用这种在第一空间1矩形横截面的长边的中段部分的方式可以较好的适应大部分现有的海工设备的隔水套管4的操作。当然了，为了适应不同的操作区域，第一扩展空间21、第二扩展空间22在第一空间1矩形横截面的长边的设置位置是可以根据具体需求进行调整的，本领域技术人员应当明了此点从而在本优选实施方式的教导下作出具体的位置设置方案。

如附图1-6所示，本实用新型另一个方面提供了一种海工设备，其具有上述结构的月池。同时，该海工设备上的隔水套管4在悬挂设备3的牵引下，通过上述月池进行钻探工作。使得隔水套管4工作时受到风浪影响，月池有足够的宽度容纳其过大的摆动倾角，使其适用于在恶劣海况条件下进行钻探工作。

如附图1、附图6-7所示，本实用新型另一个方面提供了海工设备，其还包括：用于组装防喷器和水下立管的防喷器升降机（附图中未示出），用于运输防喷器和水下立管至海底井口位置的悬挂台车（附图中未示出），海工设备设有防喷器升降机驻车位置和悬挂台车驻车位置。

其中，防喷器升降机作用是把防喷器和水下立管系统组装成整体，并且把它运送至月池中心，目前防喷器和水下立管系统组装后的重量约300吨。而在月池这种狭小的空间内，一般情况下，无法也没有必要设置吊机之类的大型起重设备，所以目前的海工设备（半潜式平台）都设置的防喷器升降机这种专用设备来搬运防喷器。

悬挂台车的作用是把运送至月池中心的防喷器和水下立管系统夹持住并运送至海底的井口位置。同样，悬挂台车也需要具有比较大的起重能力，一般而言通常超过400吨，也是海工设备（半潜式平台）配备的专用设备。

在其余的海工设备作业时间内，防喷器升降机和悬挂台车都需要远离月池中心并固定，以免影响钻井作业。这两个位置也叫防喷器升降机驻车位置和悬挂台车驻车位置。

如附图1、6-8所示，在本实施方式中的海工设备中，防喷器升降机驻车位置和悬挂台车驻车位置分别布置在月池长度方向的两端上。

处于对海工设备自身的稳性的考虑，防喷器升降机和悬挂台车这两台设备的在海工设备上一般对称布置会比较好。所以，作为优选的一种布置方案：防喷器升降机和悬挂台车的驻车位置分别在月池长度方向的两端上，这种布置方式充分的利用了采用本方案结构的月池的海工设备的空间。

如附图1、6-8所示在本实施例中的海工设备，其还包括：设置在月池的上的滑轨结构5，滑轨结构5与防喷器升降机和悬挂台车滑动配合，使防喷器升降机和悬挂台车可以沿月池两端的滑轨结构5在月池的长度方向上移动。

一般情况下，防喷器升降机和悬挂台车把防喷器和水下立管系统送到井口以后，需要从月池的中心移开。如前文的受海工设备狭小的空间的限制，采用吊机将防喷器升降机和悬挂台车从月池中部吊开的方式不太科学与经济。

因此，如附图1、附图7所示，出于对防喷器升降机和悬挂台车移动便利性的考量，本实用新型中采用的上述实施方案：在月池上设置滑轨结构5（即两条滑轨在月池的长度方向两侧边平行铺设），同时在防喷器升降机和悬挂台车上设置于该滑轨滑动配合的滑动件（如绞车或者齿轮、齿条等），利用滑轨配合绞车或齿轮、齿条组成滑移结构使得防喷器升降机和悬挂台车可以在滑轨上往复滑移，这样就可以通过该种滑移结构，将防喷器升降机和悬挂台车把防喷器和水下立管系统送到井口，或者从月池的中心向两边移开。

采用上述滑轨结构5和滑动件构成的滑移结构，可以较好的满足操作方便性和经济性上的考量。同时,滑移结构较好的实施方式为采用直线型滑轨结构5或者大曲率的圆弧滑轨结构5。

如附图1所示，在本实施方式中，滑轨结构5沿月池长度方向两侧边平行设置。

首先，如前文，一般而言海工设备的空间紧凑，而沿月池的宽度方向空间不足，不宜放置防喷器升降机和悬挂台车。

另外，从结构强度角度考虑，防喷器升降机和悬挂台车的跨度越小，防喷器升降机和悬挂台车结构强度越强。

同时从成本的角度考虑，同等设计宽度，同等载重的情况下，跨度越小，防喷器升降机和悬挂台车造价越低，反之，跨度越大，防喷器升降机和悬挂台车造价越高。

如附图1、6-8所示，在本实施方式中，滑轨结构5包括:固定滑轨51部分和移动滑轨52部分。

将滑轨结构5设置为固定滑轨51部分和移动滑轨52部分，可以根据使用需求调整移动滑轨52部分的位置。

在本实施方式中,移动滑轨52部分设置在第二空间2的投影面内，该投影面为第二空间2在垂直方向上的投影,即如附图1所示的俯视图时，第二空间2所呈现的几何形状。

为了满足防喷器升降机和悬挂台车的移动，本实用新型设置了可移动的移动滑轨52部分。

在正常作业状态下，移动滑轨52收回到月池的第二空间2的边缘，此时的月池的第二空间2可利用的宽度就会变大。

在需要使用防喷器升降机或悬挂台车时，把可移动滑轨52向月池的中心位置移动，直至与固定滑轨51平齐对接。此时，可移动滑轨52就可以与固定滑轨51同样起到让防喷器升降机和悬挂台车顺利滑动的作用。

在其他实施例中，为了增加防喷器升降机和悬挂台车在吊装工作时的稳定性，防喷器升降机和悬挂台车均设置有多个协同工作的工作支撑脚支撑在海工设备的甲板或者工作面之间，且该工作支撑脚具有可伸缩的液压或者气动伸缩装置。在防喷器升降机或悬挂台车通过移动滑轨52移动到月池中心位置时，工作支撑脚伸展，将防喷器升降机或悬挂台车撑离滑轨结构5，使防喷器升降机或悬挂台车通过海工设备的甲板或者工作面进行支撑。当吊装工作结束时，工作支撑脚收缩，防喷器升降机或悬挂台车重新回到滑轨结构5上，并从月池的中心位置移开。

作为一种优选的实施方式，移动滑轨52的两端设置有导轨基座53作为支撑，该导轨基座53固定设置在月池边缘上，导轨基座53上设置有可以沿第一空间1宽度方向活动的支撑装置54，使导轨基座53上的移动滑轨52移入和移出第二空间2的投影面。

具体的，为了配合可移动滑轨52的移动，作为可移动滑轨52以支撑，在可移动滑轨52的两端设置了导轨基座53，并焊接在月池边缘的甲板或者工作面上，与月池形成一个整体。支撑装置54可以采用液压油缸或者连杆传动等可往复运动的方式来实现，为便于电子化操控，本实用新型优选液压油缸或气缸推动移动滑轨52.

如附图4所示，在正常作业状态下，移动滑轨52通过液压油缸的收缩被收回到月池的第二空间2的边缘，此时的月池的第二空间2可利用的宽度就会变大，避免悬挂设备3的钢索与月池发生不必要的碰撞。

如附图5、附图8所示，在隔水套管4在恶劣海况下工作时，其操作行程上限范围也相应扩大，避免吊起的隔水套管4本体与月池发生不必要的碰撞。

在需要使用防喷器升降机或悬挂台车时，启动液压油缸，把移动滑轨52推向月池的中心位置，与固定滑轨51部分平齐。此时，可移动滑轨52就可以与固定滑轨51同样起到让防喷器升降机和悬挂台车顺利滑动的作用。

在其他实施方式中，为了使移动滑轨52有更高的稳定性和支撑力，移动滑轨52的长度大于第二空间2的长度，且移动滑轨52被推向月池的中心位置方向时，其两端均架设在第二空间2两端的工作面或者甲板上，同时，固定滑轨51的安装位置相应向两端偏移，以留出活动滑轨的活动空间，并能与被液压油缸推出的移动滑轨52相平齐。

第二空间2的上表面可以开口朝向钻井平台的上侧。

第一空间1和第二空间2的横截面可以分别具有在钻井平台的长度方向上延伸的四边形形状。

所形成的第二空间2的横截面横向宽度可以比第一空间1的横截面横向宽度小。

形成的第二空间2在钻井平台的长度方向延伸的长度可以比第一空间1的长度小。

优选的，第一空间1两侧的第二空间2其横截面可以采用不同的宽度，在保证隔水套管4有足够的摆动区域的同时也便于配合海工设备或者钻井平台的船体形状。

在其他实施方式中，第二空间2的横截面形状为半圆形或者多边形。本实用新型的另一个方面的特征在于一种具有上文描述的月池的钻井平台。

与现有技术相比，本实用新型的月池，采用在第一空间1长度方向的两侧边上开设与第一空间1相通的第二空间2。增加了隔水套管4在第一空间1宽度方向上的摆动区域，增大了隔水套管4的操作倾角。避免了海况恶劣时进行钻探工作会使隔水套管4撞击月池边缘导致事故的问题。

同时，本实用新型采用在上述结构的第二空间2上铺设可收放的移动滑轨52，避免了开设第二空间2后导致需要将原固定滑轨51向两侧平移，导致其他设备工作空间被挤占的问题。

上述内容，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用于限制本实用新型的实施方案，本领域普通技术人员根据本实用新型的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本实用新型的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种月池，包括:开设在海工设备上以进行钻探操作的第一空间，其特征在于，还包括：分别形成在所述第一空间的长度方向上两侧边的第二空间，所述第一、二空间的底部具有通孔,所述第二空间与所述第一空间相通。

2.如权利要求1所述的月池，其特征在于，所述第一空间的横截面设置为在所述海工设备的长度方向上延伸的四边形；所述第二空间设置在所述四边形长度方向的两侧。

3.如权利要求2所述的月池，其特征在于，所述第二空间的长度至少为所述第一空间长度的25％,所述第二空间的宽度小于所述第一空间。

4.如权利要求1所述的月池，其特征在于，所述第二空间包括：分别对应形成在第一空间长度方向两侧边上的：第一扩展空间和第二扩展空间，所述第一、第二扩展空间均与第一空间相通。

5.如权利要求4所述的月池，其特征在于，所述第一、第二扩展空间沿所述第一空间横截面的长度方向中轴线对称分布；所述第一、第二扩展空间的横截面各自沿着所述第一空间横截面的宽度方向中轴线对称分布。

6.如权利要求5所述的月池，其特征在于，所述第一、第二扩展空间投影在所述海工设备的长度方向的横截面为四边形形状。

7.一种海工设备，适用于在恶劣海况条件下进行钻探工作，包括悬挂设备和隔水套管，其特征在于，还包括如权利要求1-6所述的月池,所述隔水套管在所述悬挂设备的牵引下，通过所述月池进行钻探工作。

8.一种滑移装置，用于移动海工设备上的防喷器升降机和悬挂台车，其特征在于，所述滑移装置设置在如权利要求1-6所述的月池上，所述滑移装置包括设置在所述第一空间的长度方向上两侧的滑轨结构；所述滑轨结构包括两条分别固定在所述第一空间的长度方向上两侧的固定滑轨。

9.如权利要求8所述的滑移装置，其特征在于，所述固定滑轨与所述第二空间在所述海工设备的长度方向上的投影面相交的部分 被移除；所述滑轨结构在所述投影面内设有移动滑轨与所述固定滑轨平齐对接。

10.如权利要求9所述的滑移装置，其特征在于，所述移动滑轨的两端设置有导轨基座作为支撑，该导轨基座固定设置在所述月池边缘上，所述导轨基座上设置有可以沿所述第一空间宽度方向活动的支撑装置，使所述导轨基座上的所述移动滑轨移入和移出所述投影面。