SU1448022A1 - Underwater drilling rig - Google Patents

Underwater drilling rig Download PDF

Info

Publication number
SU1448022A1
SU1448022A1 SU864116721A SU4116721A SU1448022A1 SU 1448022 A1 SU1448022 A1 SU 1448022A1 SU 864116721 A SU864116721 A SU 864116721A SU 4116721 A SU4116721 A SU 4116721A SU 1448022 A1 SU1448022 A1 SU 1448022A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
hydraulic cylinder
piston
rod
drive
drilling
Prior art date
Application number
SU864116721A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Данилович Афанасенко
Вячеслав Александрович Коробков
Николай Ирадионович Тихомиров
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Геологии И Минеральных Ресурсов Мирового Океана "Океангеология"
Ленинградский механический институт им.Маршала Советского Союза Устинова Д.Ф.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Геологии И Минеральных Ресурсов Мирового Океана "Океангеология", Ленинградский механический институт им.Маршала Советского Союза Устинова Д.Ф. filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Геологии И Минеральных Ресурсов Мирового Океана "Океангеология"
Priority to SU864116721A priority Critical patent/SU1448022A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1448022A1 publication Critical patent/SU1448022A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к горному оборудованию. Цель - повышение производительности бурени  в открытом море за счет использовани  энергии волн и гидростатического давлени . Подводна  бурова  установка включает буровой механизм с автономным приводом . Автонсотный привод включает приводные гидроцшшндры (ГЦ) 4 и 17, поплавок (П) 27. Поршни 5,18 ГЦ 4 и 17 подпружинены возвратными прзгжинами 10 и,22. Поршневые и штоковые полости ГЦ 4 и 17 св заны магистрал ми с гид- родвигателем 38 и генератором 39 через обратные клапаны и емкости 12, п. 9 (Л 33. 4 4:ь 00 о юThe invention relates to mining equipment. The goal is to increase the productivity of drilling in the open sea through the use of wave energy and hydrostatic pressure. Underwater drilling installation includes a self-driven drilling mechanism. The autosotun drive includes driving hydraulic heads (HZ) 4 and 17, float (П) 27. Pistons 5,18 HZ 4 and 17 are spring-loaded with recurrent gears 10 and 22. The piston and rod cavities of the HZ 4 and 17 are connected by lines to the hydraulic motor 38 and the generator 39 through check valves and tanks 12, item 9 (L 33. 4 4).

Description

15 высокого и низкого давлени . Емкость 12 имеет сквозное отверстие 31 с клапаном 32, мембрану 33 и соединена с емкостью 15. На П 27 установле- н& лебедка, трос 8 которой с барабана 29 огибает блоки 21,9. Блок 21 закреплен на штоке 20 ГЦ 17, а блок 9 закреплен на основании 1 на ГЦ 4.15 high and low pressure. The container 12 has a through hole 31 with a valve 32, a diaphragm 33 and is connected to a container 15. A & a winch, cable 8 of which from the drum 29 bends around blocks 21.9. The block 21 is fixed on the rod 20 HZ 17, and the block 9 is fixed on the base 1 to HZ 4.

В процессе возвратно-поступательного перемещени  П 27 происходит перекачивание рабочей жидкости из сл ивной емкости 15 в емкость высокого давлени . Это обеспечивает автономное функ7 ционирование привода буровой установки в течение длительного времени. 2 ил.In the process of reciprocating P 27, the working fluid is pumped from the sludge container 15 to the high pressure tank. This provides an autonomous function of the rig drive for a long time. 2 Il.

tt

Изобретение относитс  к горной промьштенности, в частности к подводным буровым установкам.The invention relates to the mining industry, in particular to underwater drilling rigs.

Цель изобретени  - повышение производительности бурени  в открытом море за счет использовани  энергии волн и гидростатического давлени . The purpose of the invention is to increase the productivity of drilling in the open sea through the use of wave energy and hydrostatic pressure.

На фиг.1 изображена подводна  бурова  установка, общий видf на фиг.2автономный привод подводной буровой установки, общий вид.Figure 1 shows an underwater drilling rig, a general view of fig.2 in an autonomous drive of an underwater drilling rig, a general view.

Подводна  бурова  установка с автономным приводом включает основание 1 с опорами 2, на котором смонтирован буровой механизм и кассета дл  бу рильных труб 3, а также автономньй привод.The underwater drilling rig with an autonomous drive includes a base 1 with supports 2, on which a drilling mechanism and a cartridge for drill pipes 3 are mounted, as well as an autonomous drive.

Автономный привод включает приводной гидроцшшндр 4, который имеет поршень 5 с обратными клапанами 6 и шток 7, к которому прикреплен трос 8, пропущенный через обводной блок 9, прикрепленный к основанию 1. Б штоко- вой полости приводного гидроцнлиндра 4 установлена возвратна  пружина 10, а сама штокова  полость соединена напорной магистралью 11с емкостью 12 высоко го давлени  через обратный клапан 13 Поршнева  полость приводного гндроцилиндра 4 соединена сливной магистралью 14 с незаполненной емкостью 15 через обратный клапан 16. Противопо- лржно приводному гидроцилиндру 4 установлен дополнительный гидродалиндр 17, имеющий поршень 18 с обратными клапанами 19 и шток 20, на котором укреплен обводной блок 21. В поршневой полости дополнительного гидроци- пиндра 17 установлена пружина 22, а сама поршнева  полость соединена напорной магистралью 23 с емкостью 12 высокого давлени  через обратный The autonomous drive includes a drive hydraulic unit 4, which has a piston 5 with check valves 6 and a rod 7, to which a cable 8 is attached, passed through a bypass unit 9 attached to the base 1. A return spring 10 is installed in the rod cavity of the drive hydraulic cylinder 4, and The rod cavity itself is connected by a pressure line 11 with a capacity of 12 high pressure through a non-return valve. 13 The piston cavity of the driving hydraulic cylinder 4 is connected by a drain line 14 to an empty capacity of 15 through a non-return valve 16. The hydraulic cylinder 4 is fitted with an additional hydraulic cylinder 17, having a piston 18 with check valves 19 and a rod 20 on which a bypass unit 21 is fixed. In the piston cavity of the additional hydraulic cylinder 17 a spring 22 is installed, and the piston cavity itself is connected by a pressure line 23 with a high-capacity tank 12 pressure through reverse

Q Q

j j

0 5 Q д 0 5 Q d

5five

клапан 24, при этом штокова  полость гидроцилиндра соединена с незаполнен- ной емкостью 15 сливной магистралью 25 через обратный клапан 26. На основании 1 укреплен поплавок 27 с помощью отсоединительных элементов 28, к которому прикреплен барабан 29 с намотанным тросом 8, пропущенным через обводной блок 21 штока 20 дополнительного гидроцилиндра 17 и горловину 30 в основании 1. Емкость 12 высокого давлени  имеет сквозное отверстие 31, где установлен клапан 32, мембрану 33 и заполнена техническим маслом, а также соединена с незаполненной емкостью 15, снабженной датчиком 32 уровн  жидкости и напорной магистралью 35, где установлен предохранительный клапан 36, пусковой золотник 37 и приводной гидродвигатель 38J соединенный с генератором 39.valve 24, while the rod end of the hydraulic cylinder is connected to an unfilled container 15 by a drain line 25 via a non-return valve 26. On the base 1, the float 27 is fastened with the help of disconnecting elements 28, to which is attached a drum 29 with a wound cable 8, passed through the bypass unit 21 the stem 20 of the additional hydraulic cylinder 17 and the throat 30 in the base 1. The high pressure container 12 has a through hole 31, where the valve 32 is installed, a membrane 33 and is filled with technical oil, and is also connected to an unfilled container 15; a liquid level sensor 32 and a pressure line 35, where the safety valve 36 is installed, the starting valve 37 and the drive hydraulic motor 38J connected to the generator 39.

Подводна  бурова  установка с автономным приводом работает следующим образом.Underwater drilling installation with autonomous drive works as follows.

Предварительно на судне поплавок 27, имеющий положительную плавучесть, с намотанным на барабан 29 тросом 8 укрепл ют на основании 1 с помощью отсоединительных элементов 28 (например , пиропатронов) над горловиной 30 (длина намотанного на барабан троса должна быть равной глубине мор  в месте работы установки). Затем трос 8 запасовывают в обводные блоки 9 и 21 и креп т к штоку 7 приводного гидроцилиндра , а гидросистему заполн ют техническим маслом при закрытом пусковом золотнике 37. Подготовленную к работе установку вывод т за борт с помощью судового грузоподъемного устройства и опускают на дно.On the vessel, the float 27, having positive buoyancy, with the cable 8 wound on the drum 29, is fixed on the base 1 by means of disconnecting elements 28 (for example, squibs) above the neck 30 (the length of the cable wound on the drum must be equal to the sea depth at the installation site ). Then the cable 8 is stored in the bypass blocks 9 and 21 and fixed to the rod 7 of the driving cylinder, and the hydraulic system is filled with technical oil with the starting spool 37 closed. The prepared for installation installation is taken overboard using a ship's lifting device and lowered to the bottom.

При постановке на дно автоматически отсоедин етс  несущий трос лебедки и производитс  пуск установки от сигнала датчика касани  (не показан ) . Сигнал от датчика касани  поступает на пусковой золотник 37, в результате чего пусковой золотник открываетс  и рабоча  жидкость из емкости 12 высокого давлени  начинает перетекать в незаполненную емкость 15 по магистрали 35 под давлением, равным гидростатическому давлению окружающей среды, привод  в действие гидродвигатель 38 и генератор 39, от которого запитываютс  приводные электродвигатели узлов бурового механизма . По мере уменьшени  объема рабочей жидкости в емкости 12 высокого давлени  она заполн етс  морской водой через отверстие 31 и клапан 32. Врем  работы установки от действи  гидростатического давлени  определ етс  объемом рабочей жидкости в емкости 12 высокого давлени  и ее расходом , который определ ет мощность гидродвигател  38. После того, как незаполненна  емкость 15 заполнитс  рабочей жидкостью до критического уровн , срабатывает датчик 34 уровн  который подает сигнал на отсоедини- тельные элементы 28, срабатывание которых приводит к освобождению поплавка 27. При всплытии поплавка 27 рабочий трос 8 сматываетс  с барабана 29 до достижени  поплавком поверхности мор . Под действием волн поплавок 27 начинает совершать возвратно-поступательное движение с амплитудой , равной высоте волн. При движении поплавка 27 вверх рабочий трос 8 воздействует на шток 20 дополнительного гидроцилиндра 17 через обводной блок 21, вьшужда  его перемещатьс  вверх и нагнетать рабочую жидкость с помощью поршн  18 в емкость 12 высокого давлени  через напорную магистраль 23 и обратный клапан.24. Одновременно происходит всасывание рабочей жидкости из емкости 15 через сливную магистраль 25 и обратный клапан 26 в результате возвратна  пружина 22 сжимаетс . В случае , если высота волны не превьшает величины хода штока 20, то его обратное движение осуществл етс  под действием возвратной пружины 22 (при движении поплавка 27 вниз). При этом открываютс  обратные клапаны 19 порш1448022When placed on the bottom, the winch carrier cable is automatically disconnected and the installation starts from a touch sensor signal (not shown). The signal from the touch sensor enters the starting spool 37, causing the starting spool to open and the working fluid from the high pressure tank 12 begins to flow into the unfilled tank 15 through line 35 under a pressure equal to the hydrostatic ambient pressure, driving the hydraulic motor 38 and the generator 39 from which the driving motors of the drilling mechanism assemblies are powered. As the volume of the working fluid in the high pressure tank 12 decreases, it is filled with seawater through the opening 31 and the valve 32. The operating time of the installation due to the hydrostatic pressure is determined by the volume of the working fluid in the high pressure tank 12 and its flow, which determines the power of the hydraulic motor 38 After the empty tank 15 is filled with the working fluid to a critical level, a level sensor 34 is triggered which sends a signal to the disconnecting elements 28, the operation of which leads to the release The float 27 is driven. When the float 27 floats up, the working cable 8 is wound from the drum 29 until the float reaches the sea surface. Under the action of the waves, the float 27 begins to reciprocate with an amplitude equal to the height of the waves. When the float 27 moves upwards, the working cable 8 acts on the rod 20 of the additional hydraulic cylinder 17 through the bypass unit 21, causing it to move upwards and force the working fluid through the piston 18 into the high pressure tank 12 through the pressure line 23 and the check valve. At the same time, the working fluid is sucked from the tank 15 through the drain line 25 and the check valve 26 as a result of which the return spring 22 is compressed. If the wave height does not exceed the magnitude of the stroke of the rod 20, then its reverse movement is carried out under the action of the return spring 22 (when the float 27 moves down). This opens the check valves 19 piston1448022

00

5five

н  18 и закрываютс  обратные клапаны 24 и 26 магистралей 23 и 25, а рабоча  жидкость перетекает из штоко- вой полости гидроцилиндра в поршневую . Когда высота волны превышает ход штока 20 вспомогательного гидроци- лнндра 17, то в работу включаетс  основной гидроцилйндр 4, шток 7 которо го выт гиваетс  из гидро1 1ли1здра с помощью троса 8, сжима  возвратную пружину 10 (поплавок 27 продолжает движение на гребень волны), в результате чего происходит дальнейшее нагнетание рабочей жидкости в емкость 12 высокого давлени  через напорную магистраль 11 и обратный клапдн 13, а также одновременное всасывание рабочей жидкости из основной емкости 15 через сливную магистраль 14 и обратный клапан 16. Обратный ход штока 7 происходит при движении поплавка 27 вниз под действием возвратной пружины 10. При зтом открываютс  обратнью18 and the check valves 24 and 26 of the lines 23 and 25 are closed, and the working fluid flows from the rod cavity of the hydraulic cylinder to the piston one. When the wave height exceeds the stroke of the rod 20 of the auxiliary hydrocylinder 17, the main hydrocylinder 4 is turned on, the rod 7 of which is pulled out of the hydro1 1 or 1hezdra using the cable 8, compressing the return spring 10 (the float 27 continues to move to the wave crest), as a result, the working fluid is further injected into the high-pressure tank 12 through the pressure line 11 and the check valve 13, and the working fluid is simultaneously sucked from the main tank 15 through the drain line 14 and the check valve 16. The return The first stroke of the rod 7 occurs when the float 27 moves down under the action of the return spring 10. This opens backward.

5 клапаны 6 в поршне 5 и закрываютс  обратные клапаны 13 и 16 в магистрал х 11 и 14, а рабоча  жидкость перетекает из поршневой полости в штоко- вую. Последовательность работы вспомогательного и основного гидроцилиндров обеспечиваетс  за счет применени  возвратных пружин различной жесткости . Жесткость возвратной пружины 22 выбираетс  такой, чтобы усилие ее сжати  в конце хода штока 20 равн лось усилию сжати  возвратной пружины 10 в первоначальный момент движени  штока 7. При этом плавучесть поплавка выбираетс  не менее усили  по 0 ного сжати  возвратной пружины 10.5, the valves 6 in the piston 5 and the check valves 13 and 16 are closed in the line x 11 and 14, and the working fluid flows from the piston cavity to the rod. The sequence of operation of the auxiliary and main hydraulic cylinders is ensured by the use of return springs of various rigidity. The stiffness of the return spring 22 is chosen such that its compressive force at the end of the stroke of the rod 20 is equal to the compressive force of the return spring 10 at the initial moment of movement of the rod 7. At the same time, the buoyancy of the float is chosen not less than 0 compressive force of the return spring 10.

Таким образом, в процессе возвратно-поступательного перемещени  поплавка 27 происходит перекачивание рабочей жидкости нз сливной емкостиThus, in the process of reciprocating movement of the float 27, the working fluid is pumped out of the drain tank

5 15 в емкость 12 высокого давлени , что обеспечивает автономное функхрю- нирование привода буровой установки в течение длительного времени. Производительность предлагаемой5 15 in the high pressure tank 12, which provides autonomous operation of the drilling rig drive for a long time. Productivity offered

Claims (1)

подводной буровой установки в услови х открытого мор  больше производительности известных установок за счет совместного использовани  энергии гидростатического давлени  и энергии волн. Формула изобретени the underwater drilling rig in open sea conditions is more productive than the known installations due to the sharing of hydrostatic pressure energy and wave energy. Invention Formula .Подводна  бурова  установка, включающа  буровой механизм с автономным. Underwater drilling installation, including the drilling mechanism with autonomous 00 5five 5five приводом в виде установленного на основании приводного гидроцилиндра, поршень которого подпружинен возврат- Ной пружиной, установленной в штоко- вой полости и имеет обратные кла- пана, а поршневые и штоковые полости св заны магистрал ми соответственно с гидродвигателем и генератором через емкости высокого и низкого давле-IQ на основании посредством фиксатора.a drive mounted on the basis of a drive hydraulic cylinder, the piston of which is spring-loaded by a return spring installed in the rod cavity and has a check valve, and the piston and rod cavities are connected by means of high-pressure and low-pressure tanks -IQ on the base by means of the lock. ни  и лебедку, св занную тросом со штоком приводного гидроцилиндра, о т- личающ|1 с  тем, что, с целью повышени  экономичности и обеспечени  автономности бурени  в открытом море за счет использовани  энергии волн и гидростатического давлени , она снабжена поплавком с поло- ХЕИтельной плавучестью, обводными блоками и установленным на основании. Противоположно основному приводномуThe winch connected with the cable to the drive cylinder of the hydraulic cylinder is attributable to the fact that, in order to increase efficiency and ensure the autonomy of drilling in the open sea through the use of wave energy and hydrostatic pressure, it is equipped with a float buoyancy, bypass blocks and mounted on the base. Opposite to main drive .27.27 гидроцилиндру, дополнительным приводным гидроцилиндром с возвратной пружиной в поршневой полости, при этом поршневые и штоковые полости основного и дополнительного приводных гидроцилиндров св заны с магистрал ми посредством обратных клапа нов, а на поплавке, который закрепленa hydraulic cylinder, an additional driven hydraulic cylinder with a return spring in the piston cavity, while the piston and rod cavities of the main and additional driving hydraulic cylinders are connected to the main lines by means of check valves, and on the float, which is fixed установлена лебедка, трос которой огибает обводные блоки, один из которых закреплен на штоке дополнительного приводного гидроцилиндра,a winch is installed, the cable of which bends around the bypass blocks, one of which is fixed on the rod of the additional driving hydraulic cylinder, а другой - на основании над основным приводным гидроцилиндром, при этом емкость высокого давлени  выполнена с гибкой мембраной, установленной в ее полости и имеет с внешней стороныand the other on the base above the main drive hydraulic cylinder, while the high pressure tank is made with a flexible membrane installed in its cavity and has on the outside гибкой мембраны сквозное отверстие с установленным в нем клапаном.flexible membrane through hole with valve installed in it. V JV j
SU864116721A 1986-09-10 1986-09-10 Underwater drilling rig SU1448022A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864116721A SU1448022A1 (en) 1986-09-10 1986-09-10 Underwater drilling rig

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864116721A SU1448022A1 (en) 1986-09-10 1986-09-10 Underwater drilling rig

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1448022A1 true SU1448022A1 (en) 1988-12-30

Family

ID=21256269

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864116721A SU1448022A1 (en) 1986-09-10 1986-09-10 Underwater drilling rig

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1448022A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2544927C1 (en) * 2011-03-07 2015-03-20 Муг Инк. Underwater drive system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР 905412, кл. Е 21 В 7/12, 1980. Патент GB № 2094852, кл. Е 21 В 7/124, 1982. 4 W *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2544927C1 (en) * 2011-03-07 2015-03-20 Муг Инк. Underwater drive system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4480966A (en) Apparatus for converting the surface motion of a liquid body into usable power
EP0421010B1 (en) Wave powered pumping apparatus and method
US4367800A (en) Subsea pile driver
US4540348A (en) Oilwell pump system and method
CA2131192C (en) Hydraulic oil well pump drive system
CN109733540B (en) Emergency buoy releasing device of large-depth manned submersible
GB2068469A (en) Electrical power station driven by wave energy
US20080292407A1 (en) System and Method for Installing Foundation Elements
SU1448022A1 (en) Underwater drilling rig
CN1131356C (en) Deep-sea pile driver
US4234046A (en) Pressure differential seafloor corer-carrier
US3396544A (en) Storage tank fixed on the ocean bottom and method of installation
US2935024A (en) Method and apparatus for pumping oil wells in an underwater location
US4565496A (en) Oil well pump system and method
CN206768821U (en) A kind of offshore pile pile hammer
GB2175270A (en) Sea motion following means
EP0581838B1 (en) Engine for performing subsea operations and use of it in a core sampler
US3472191A (en) Hydropneumatic salvage system
SU1125575A1 (en) System for charging buoyancy of underwater probe
WO1998020257A1 (en) Inverted accumulator
CN1373072A (en) Power unit using deep seawater pressure
RU20137U1 (en) INSTALLATION FOR LIFTING WATER FROM THE ARTESIAN WELL
CN214465191U (en) Hydraulic power device suitable for application in deep water
SU528372A1 (en) Piling Device
SU732481A1 (en) Arrangement for underwater core drilling