專利名稱：浮式鉆井平臺游車型鉆桿升沉補償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種浮式鉆井平臺游車型鉆桿升沉補償裝置，該補償裝置也可用
于海洋深水工程勘察船鉆井系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在浮式鉆井平臺(船)上進行石油鉆井或張緊固定于海底的鉆井管等物體時，浮 式鉆井平臺(船)受海浪或潮汐的影響，產(chǎn)生上下升沉運動，導致鉆井井架及懸掛于大鉤上 的鉆桿也呈現(xiàn)周期性的上下運動，使大鉤上的拉力隨之產(chǎn)生周期性的增加和減小，進而使 井底鉆壓發(fā)生周期性的變化。鉆壓周期性的變化不利于鉆進，降低了鉆井質(zhì)量及鉆井效率。 情況嚴重時，會造成鉆頭脫離井底，無法繼續(xù)鉆進。 采用升沉補償裝置，消除海浪或潮汐對浮式鉆井平臺(船)的影響。現(xiàn)有升沉補 償裝置鎖緊不穩(wěn)定，為一體式結(jié)構(gòu)，安裝使用不便，且只能用于一般的浮式鉆井平臺(船)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種浮式鉆井平臺游車型鉆桿升沉補償裝置，不僅能消 除浮式鉆井平臺(船)隨海浪或潮汐上下升沉運動對鉆桿的影響，避免了大鉤上的拉力產(chǎn) 生周期性變化，提高鉆井質(zhì)量和鉆井效率，保證鉆進的順利進行，而且鎖緊穩(wěn)定，安裝使用 方便，應用范圍廣泛。 本實用新型所采用的技術(shù)方案是，浮式鉆井平臺游車型鉆桿升沉補償裝置，包括 水平設置的連接架，連接架的兩端豎直設置有活塞桿分別與連接架相連接的補償液缸I和 補償液缸II，連接架上設置有貫穿連接架的通道，連接架的上面、通道的兩側(cè)對稱豎直設 置有上端加工有通孔的鎖緊耳板I和鎖緊耳板II，連接架的下面豎直設置有耳板I和耳板 II， 補償液缸I和補償液缸II固接有相對設置的游輪I和游輪II，游輪I的外側(cè)板與 補償液缸I和補償液缸II的側(cè)壁外側(cè)固接，游輪II的外側(cè)板與補償液缸I和補償液缸II 的另一側(cè)壁外側(cè)固接，補償液缸I和補償液缸II固接游輪I外側(cè)板和游輪II外側(cè)板的兩
個側(cè)壁為平行側(cè)壁，補償液缸1、補償液缸n、游輪i和游輪ii構(gòu)成一個中間有通路的固定 架，該固定架中的通路與通道相通， 側(cè)壁I下端、朝向側(cè)板II的一側(cè)并排設置有定位鎖緊塊I和定位鎖緊塊II，定位
鎖緊塊I和定位鎖緊塊II上分別加工有通孔，側(cè)板II下端、朝向側(cè)壁I 一側(cè)并排設置有定
位鎖緊塊III和定位鎖緊塊IV，定位鎖緊塊III上加工有與定位鎖緊塊I通孔相通的螺孔， 定位鎖緊塊IV上加工有與定位鎖緊塊II通孔相通的螺孔，定位鎖緊塊I和定位鎖緊塊II
的通孔內(nèi)分別設置有液壓機械鎖緊機構(gòu)I和液壓機械鎖緊機構(gòu)II，定位鎖緊塊III與定位
鎖緊塊I之間留有空隙，定位鎖緊塊IV與定位鎖緊塊II之間留有空隙。 本實用新型的特征還在于， 通道位于連接架5的中心位置。[0010] 液壓機械鎖緊機構(gòu)I為外圓周上設置有軸肩的圓柱。 液壓機械鎖緊機構(gòu)II為外圓周上設置有軸肩的圓柱。 本實用新型補償裝置具有如下優(yōu)點 1、不僅具有升沉補償功能，而且在中心留有通道，方便勘察工具通過該裝置下放 至井底。 2、將液壓機械鎖緊裝置直接固定在游車的側(cè)板上，不再配有安裝液壓機械鎖緊裝 置的上連接架。 3、采用兩套液壓機械鎖緊裝置，提高了機械鎖緊后的穩(wěn)定性，改善了受力性能。
圖1是本實用新型補償裝置一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1的A-A剖視圖。 圖中，l.游車1，2.游車11，3.補償液缸I，4.補償液缸I1，5.連接架，6.液壓機械 鎖緊機構(gòu)1，7.液壓機械鎖緊機構(gòu)II，8.螺栓1，9.螺栓II， 10.側(cè)板I， 11.定位鎖緊塊I， 12.定位鎖緊塊II， 13.側(cè)板II， 14.定位鎖緊塊III， 15.定位鎖緊塊IV， 16.銷軸，17.耳 板I，IS.耳板11，19.通道，20.鎖緊耳板I，21.鎖緊耳板11,22.連接板I，23.連接板II。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明。 本實用新型補償裝置一種實施例的結(jié)構(gòu)，如圖1、圖2所示，包括水平設置的連接 架5，連接架5的兩端分別加工有豎直的孔，連接架5上豎直設置有補償液缸13和補償液 缸H4，補償液缸13和補償液缸114的活塞桿分別伸入連接架5兩端的豎直孔內(nèi)，并分別 通過銷軸16與連接架5相連接；連接架5中心加工有豎直的通道19，通道19的直徑大于 200mm，通道19上下貫穿連接架5。連接架5的上表面、通道19的兩側(cè)對稱設置有鎖緊耳板 120和鎖緊耳板1121，鎖緊耳板120和鎖緊耳板1121的上端分別加工有通孔，鎖緊耳板120 和鎖緊耳板1121位于補償液缸13和補償液缸114之間；連接架5的下表面豎直設置有耳 板117和耳板1118，耳板117由兩平行的板構(gòu)成，該兩板上同軸加工有通孔，耳板I118由兩 平行的板組成，該兩板上同軸加工有通孔。補償液缸13和補償液缸114的缸體上固接有相 對設置的游輪II和游輪112，游輪II包括平行設置的外側(cè)板和側(cè)板IIO，該外側(cè)板和側(cè)板 110之間設置有滑輪，游輪112包括平行設置的外側(cè)板和側(cè)板1113，該外側(cè)板和側(cè)板1113 之間設置有滑輪。游輪II的外側(cè)板通過四個螺栓119固接于補償液缸13和補償液缸114 缸體側(cè)壁外側(cè)，游輪112的外側(cè)板通過四個螺栓119固接于補償液缸13和補償液缸114缸 體另一側(cè)壁外側(cè)，補償液缸13和補償液缸II 4固接游輪II外側(cè)板和游輪112外側(cè)板的兩 個側(cè)壁為平行側(cè)壁，補償液缸13和補償液缸114位于游輪II外側(cè)板和游輪112外側(cè)板之 間，側(cè)板110和側(cè)板1113位于補償液缸13和補償液缸114之間，并留有空隙，游輪II和游 輪112通過四個螺栓18相連接，螺栓18依次穿過游輪II外側(cè)板、側(cè)板110、側(cè)板1113和游 輪II2外側(cè)板。 側(cè)壁110下端朝向側(cè)板II 13的一側(cè)并排設置有定位鎖緊塊111和定位鎖緊塊 1112，定位鎖緊塊111和定位鎖緊塊1112上分別加工有通孔；側(cè)板1113下端朝向側(cè)壁110一側(cè)并排設置有定位鎖緊塊nii4和定位鎖緊塊ivi5，定位鎖緊塊nii4和定位鎖緊塊
IV15上分別加工有通孔，定位鎖緊塊III14和定位鎖緊塊IV15上的通孔分別與定位鎖緊塊 111和定位鎖緊塊1112上的通孔同軸設置，定位鎖緊塊III14與定位鎖緊塊111之間留有 空隙，定位鎖緊塊IV15與定位鎖緊塊1112之間留有空隙。定位鎖緊塊111和定位鎖緊塊 1112上的通孔內(nèi)分別設置有液壓機械鎖緊機構(gòu)16和液壓機械鎖緊機構(gòu)117。液壓機械鎖 緊機構(gòu)16和液壓機械鎖緊機構(gòu)117的結(jié)構(gòu)相同，均為外圓周上設置有軸肩的圓柱，液壓機 械鎖緊機構(gòu)16的一端自定位鎖緊塊111遠離定位鎖緊塊III14 一端的通孔口伸入定位鎖 緊塊Ill內(nèi)，并穿過定位鎖緊塊I11和鎖緊耳板I20伸入定位鎖緊塊I1114內(nèi)，液壓機械鎖 緊機構(gòu)117的一端自定位鎖緊塊1112遠離定位鎖緊塊IV15 —端的通孔口伸入定位鎖緊塊 1112內(nèi)，并穿過定位鎖緊塊1112和鎖緊耳板1121伸入定位鎖緊塊IV15內(nèi)。 游車11、游車112、補償液缸13和補償液缸114共同組成一個中間有豎通路的固 定架，該通路與通道19相通，構(gòu)成一個管道。采用鉆井鋼絲繩直接懸吊此整體結(jié)構(gòu)的上部， 其下部通過耳板117和耳板1118直接與鉆井系統(tǒng)的頂驅(qū)相連，中間省略了大鉤。 根據(jù)不同工況，采用補償液缸的相應行程，可確定本鉆桿升沉補償裝置的補償行 程。 本游車型鉆桿升沉補償裝置不僅在鉆井時具有補償功能，而且在進行勘察取樣作 業(yè)時也具有補償功能。用于勘察取樣時，可通過本補償裝置中心的管道，方便的在鉆具中下 放勘察取樣用的工具，并直接通過該管道進行作業(yè)。 定位鎖緊塊II 1和定位鎖緊塊III14與鎖緊耳板120的側(cè)接觸面精確配合，定位 鎖緊塊1112和定位鎖緊塊IV15與與鎖緊耳板1121的側(cè)接觸面精確配合，便于液壓機械鎖 緊機構(gòu)16和液壓機械鎖緊機構(gòu)117的快速定位、鎖緊。 本實用新型鉆桿升沉補償裝置的工作過程 本游車型鉆柱升沉補償裝置主要用于一般的浮式鉆井平臺(船)，也可用于海洋 深水工程勘察船鉆井系統(tǒng)，在鉆井時，液壓機械鎖緊機構(gòu)117退出鎖緊耳板120和定位鎖緊 塊11114，留在定位鎖緊塊111中；液壓機械鎖緊機構(gòu)16退出鎖緊耳板1121和定位鎖緊塊 IV15，留在定位鎖緊塊II12中；補償液缸I3和補償液缸II4的活塞伸出。依靠壓縮空氣的 壓力來維持補償器的預設值。鉆井系統(tǒng)通過補償液缸I3和補償液缸II4承受鉤載。非鉆 井時，將補償液缸13和補償液缸114的活塞縮回，使連接架5上升，使鎖緊耳板120進入定 位鎖緊塊111和定位鎖緊塊III14之間，將液壓機械鎖緊機構(gòu)117依次穿過定位鎖緊塊111 和鎖緊耳板120，進入定位鎖緊塊11114，使鎖緊耳板1121進入定位鎖緊塊1112和定位鎖 緊塊IV15之間，將液壓機械鎖緊機構(gòu)16依次穿過定位鎖緊塊1112和鎖緊耳板1121，伸入 定位鎖緊塊IV15。鉆井系統(tǒng)通過承受液壓機械鎖緊機構(gòu)16和液壓機械鎖緊機構(gòu)117鉤載。 將頂驅(qū)安裝于其下方的耳板。根據(jù)不同工況，采用補償液缸的相應行程，確定本升沉補償裝 置的補償行程。本升沉補償裝置阻隔了船體隨海浪產(chǎn)生的升沉運動對鉆柱的影響，減小了 鉆柱和防噴器之間的磨損。鉆井的過程中，可以將井底的鉆頭定位在司鉆設定的一個高度 范圍內(nèi)。在勘察取樣或其它操作中，本裝置能根據(jù)海洋鉆井平臺隨海浪起伏的運動，對鉆柱 的運動進行補償，使鉆柱保持在一定的位置。當鉆井平臺上抬時，補償液缸回縮，頂驅(qū)相對 于平臺向下移動，使得鉆井系統(tǒng)相對地球保持位置不變。補償液缸活塞壓縮空氣從導管通 過儲能器返回儲氣器來維持預設的張緊值。當鉆機下降時，空氣又從儲氣器通過儲能器膨脹至補償液缸，補償液缸伸出，頂驅(qū)相對于鉆井平臺向上移動，使得鉆井系統(tǒng)相對地球保持 位置不變。 本游車型鉆桿升沉補償裝置不僅能應用于合浮式鉆井平臺(船)，具有升沉補償 功能，而且能應用于勘察船，能方便地下放勘察取樣用的工具。
權(quán)利要求浮式鉆井平臺游車型鉆桿升沉補償裝置，其特征在于，包括水平設置的連接架(5)，連接架(5)的兩端豎直設置有活塞桿分別與連接架(5)相連接的補償液缸I(3)和補償液缸II(4)，連接架(5)上設置有貫穿連接架(5)的通道(19)，連接架(5)的上面、通道(19)的兩側(cè)對稱豎直設置有上端加工有通孔的鎖緊耳板I(20)和鎖緊耳板II(21)，連接架(5)的下面豎直設置有耳板I(17)和耳板II(18)；所述補償液缸I(3)和補償液缸II(4)固接有相對設置的游輪I(1)和游輪II 2，游輪I 1的外側(cè)板與補償液缸I(3)和補償液缸II(4)的側(cè)壁外側(cè)固接，游輪II 2的外側(cè)板與補償液缸I(3)和補償液缸II(4)的另一側(cè)壁外側(cè)固接，補償液缸I(3)和補償液缸II(4)固接游輪I(1)外側(cè)板和游輪II(2)外側(cè)板的兩個側(cè)壁為平行側(cè)壁，補償液缸I(3)、補償液缸II(4)、游輪I(1)和游輪II(2)構(gòu)成一個中間有通路的固定架，該固定架中的通路與通道(19)相通；所述側(cè)壁I(10)下端、朝向側(cè)板II(13)的一側(cè)并排設置有定位鎖緊塊I(11)和定位鎖緊塊II(12)，定位鎖緊塊I(11)和定位鎖緊塊II(12)上分別加工有通孔，側(cè)板II(13)下端、朝向側(cè)壁I(10)一側(cè)并排設置有定位鎖緊塊III(14)和定位鎖緊塊IV(15)，定位鎖緊塊III(14)上加工有與定位鎖緊塊I(11)通孔相通的螺孔，定位鎖緊塊IV(15)上加工有與定位鎖緊塊II(12)通孔相通的螺孔，定位鎖緊塊I(11)和定位鎖緊塊II(12)的通孔內(nèi)分別設置有液壓機械鎖緊機構(gòu)I(6)和液壓機械鎖緊機構(gòu)II(7)，定位鎖緊塊III(14)與定位鎖緊塊I(11)之間留有空隙，定位鎖緊塊IV(15)與定位鎖緊塊II(12)之間留有空隙。
2. 按照權(quán)利要求l所述的補償裝置，其特征在于，所述的通道(19)位于連接架(5)的 中心位置。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的補償裝置，其特征在于，所述液壓機械鎖緊機構(gòu)I (6)為 外圓周上設置有軸肩的圓柱。
4. 按照權(quán)利要求1所述的游車型鉆桿升沉補償裝置，其特征在于，所述液壓機械鎖緊 機構(gòu)11(7)為外圓周上設置有軸肩的圓柱。
專利摘要浮式鉆井平臺游車型鉆桿升沉補償裝置，包括設置有通道的連接架，連接架兩端豎直設置有活塞桿分別與連接架相連接的兩補償液缸，連接架上表面設置有上端加工有通孔的兩鎖緊耳板，連接架的下表面設置有耳板I和耳板II，兩補償液缸固接有相對設置的兩游輪，兩補償液缸和兩游輪構(gòu)成一個中間有通路的固定架，該通路與通道相通，兩游輪下端分別并排設置有兩定位鎖緊塊，定位鎖緊塊內(nèi)分別設置有液壓機械鎖緊機構(gòu)。本實用新型升沉補償裝置不僅能消除了浮式鉆井平臺隨海浪或潮汐上下升沉運動對鉆桿的影響，避免了大鉤上的拉力產(chǎn)生周期性變化，而且鎖緊穩(wěn)定，使用方便，應用范圍廣。
文檔編號E21B7/12GK201474609SQ20092030829
公開日2010年5月19日 申請日期2009年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月19日
發(fā)明者張鵬, 李亞輝, 杜淵, 王維旭, 黃治湖 申請人:寶雞石油機械有限責任公司