專(zhuān)利名稱(chēng)：海洋浮式鉆井平臺(tái)絞車(chē)升沉補(bǔ)償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于海洋浮式鉆井平臺(tái)上用于保證鉆柱在鉆井鉆進(jìn)過(guò)程中不隨船體的升沉運(yùn)動(dòng)而上下運(yùn)動(dòng)的升沉補(bǔ)償裝置，尤其涉及一種海洋浮式鉆井平臺(tái)絞車(chē)升沉補(bǔ)償裝置。
背景技術(shù)：
隨著世界各國(guó)對(duì)石油天然氣需求的增加，石油的勘探開(kāi)發(fā)已從陸地拓展到深海以及超深海，勘探開(kāi)發(fā)的難度也隨之增大。在深海開(kāi)發(fā)過(guò)程中，海洋浮式鉆井平臺(tái)會(huì)隨波浪的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生升沉等運(yùn)動(dòng)，使鉆柱隨船體產(chǎn)生升沉運(yùn)動(dòng)，對(duì)井下施工產(chǎn)生嚴(yán)重影響，甚至?xí)?dǎo)致鉆井作業(yè)的失敗。因此，為保證鉆進(jìn)作業(yè)的順利進(jìn)行，升沉補(bǔ)償裝置就顯得尤為重要。升沉補(bǔ)償裝置是海洋浮式鉆井平臺(tái)鉆進(jìn)施工中的關(guān)鍵設(shè)備，能夠補(bǔ)償船體隨波浪產(chǎn)生的升沉運(yùn)動(dòng)，保證鉆柱不隨船體的升沉運(yùn)動(dòng)而上下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)、安全的鉆進(jìn)。被動(dòng)式升沉補(bǔ)償系統(tǒng)基本不消耗能量，但補(bǔ)償精度低，要取得好的補(bǔ)償效果需要比較大的蓄能器體積。主動(dòng)式升沉補(bǔ)償系統(tǒng)補(bǔ)償精度高，抗干擾能力強(qiáng)，但是需要很大的能耗。為了適應(yīng)浮式石油鉆井的需要，主動(dòng)和被動(dòng)相結(jié)合的半主動(dòng)式的升沉補(bǔ)償系統(tǒng)彌補(bǔ)了被動(dòng)式和主動(dòng)式升沉補(bǔ)償系統(tǒng)的不足，它也需要連續(xù)輸入能量，但所需的能量不像主動(dòng)系統(tǒng)那樣大。目前，升沉補(bǔ)償方式有游車(chē)與大鉤間的升沉補(bǔ)償裝置、天車(chē)上裝設(shè)的升沉補(bǔ)償裝置以及死繩上裝設(shè)的升沉補(bǔ)償裝置。游車(chē)與大鉤間的升沉補(bǔ)償裝置、天車(chē)上裝設(shè)的升沉補(bǔ)償裝置都是懸于較高的位置，重心較高，重量大，與鉆柱直接相連，安全可靠性難以保障，存在安裝困難的問(wèn)題，維修時(shí)難度亦較大，維修還會(huì)牽動(dòng)天車(chē)以及游車(chē)系統(tǒng)；而死繩上裝設(shè)的升沉補(bǔ)償裝置主要是主動(dòng)補(bǔ)償，消耗能量比較大。由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關(guān)行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐，提出一種海洋浮式鉆井平臺(tái)絞車(chē)升沉補(bǔ)償裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種海洋浮式鉆井平臺(tái)絞車(chē)升沉補(bǔ)償裝置，通過(guò)主動(dòng)和被動(dòng)相結(jié)合的補(bǔ)償方式，克服主動(dòng)式和被動(dòng)式補(bǔ)償系統(tǒng)的不足，改善被動(dòng)補(bǔ)償?shù)牡途刃砸约皽笮?，以?shí)現(xiàn)主動(dòng)補(bǔ)償和被動(dòng)補(bǔ)償相互同步、相互促進(jìn)，從而達(dá)到船體升沉?xí)r對(duì)鉆井裝置的升沉補(bǔ)償作用。本發(fā)明的另一目的在于提供一種海洋浮式鉆井平臺(tái)絞車(chē)升沉補(bǔ)償裝置，將該沉補(bǔ)償裝置安裝在絞車(chē)部位，具有安裝重心低、安全可靠性高、安裝容易和維修方便的特點(diǎn)。本發(fā)明的再一目的在于提供一種海洋浮式鉆井平臺(tái)絞車(chē)升沉補(bǔ)償裝置，其主動(dòng)補(bǔ)償部分采用液壓控制，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制靈活、精確，功能易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種海洋浮式鉆井平臺(tái)絞車(chē)升沉補(bǔ)償裝置，所述鉆井平臺(tái)上設(shè)有絞車(chē)和井架，井架上設(shè)有天車(chē)、游車(chē)和鉆桿，游車(chē)和天車(chē)通過(guò)絞車(chē)上的鋼絲繩連接；所述絞車(chē)升沉補(bǔ)償裝置包括設(shè)置在絞車(chē)一側(cè)且并列設(shè)置的主動(dòng)補(bǔ)償器和被動(dòng)補(bǔ)償器；所述主動(dòng)補(bǔ)償器包括有活塞桿向上伸出的第一單出桿活塞缸，該第一單出桿活塞缸的兩腔室通過(guò)三位四通電磁換向閥連接于液壓系統(tǒng)，該主動(dòng)補(bǔ)償器還包括探測(cè)所述鋼絲繩上受力的測(cè)力傳感器，所述測(cè)力傳感器與一受力反饋控制器電連接，由受力反饋控制器控制三位四通電磁換向閥的換向動(dòng)作；所述被動(dòng)補(bǔ)償器包括活塞桿向上伸出的第二單出桿活塞缸，該第二單出桿活塞缸的無(wú)桿腔通過(guò)第一管路與一動(dòng)力空氣壓縮罐導(dǎo)通，該第二單出桿活塞缸的有桿腔通過(guò)第二管路與一氣油儲(chǔ)罐導(dǎo)通；所述第一活塞缸和第二活塞缸的活塞桿頂端均連接于一動(dòng)滑輪上，所述鉆井平臺(tái)上還設(shè)有一定滑輪，所述絞車(chē)上的鋼絲繩順序繞過(guò)動(dòng)滑輪和定滑輪與天車(chē)和游車(chē)連接。在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述測(cè)力傳感器為一壓力傳感器，所述受力反饋控制器為一壓力反饋控制器，該壓力傳感器設(shè)置在天車(chē)上，用以測(cè)量繞過(guò)天車(chē)的鋼絲繩產(chǎn)生的壓力，并將壓力信號(hào)傳至壓力反饋控制器。在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，所述三位四通電磁換向閥為O型中位機(jī)能的三位換向閥；該換向閥的兩個(gè)工作油口分別連通第一單出桿活塞缸的有桿腔和無(wú)桿腔，該換向閥的進(jìn)油口連通液壓系統(tǒng)的液壓泵，該換向閥的回油口連通液壓系統(tǒng)的油箱；所述液壓系統(tǒng)中還包括蓄能器、過(guò)濾器、單向閥和溢流閥。在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，第二管路一端通過(guò)限速閥與第二單出桿活塞缸的有桿腔連接，第二管路另一端插入氣油儲(chǔ)罐下部的油液中；第一管路一端通過(guò)空氣安全閥與第二單出桿活塞缸的無(wú)桿腔連接，第一管路另一端與動(dòng)力空氣壓縮罐的控制閥以及控制臺(tái)連接；一空氣壓縮機(jī)通過(guò)空氣軟管與控制臺(tái)連接。在本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式中，一備用壓縮空氣罐通過(guò)空氣軟管與控制臺(tái)連接。由上所述，本發(fā)明海洋浮式鉆井平臺(tái)絞車(chē)升沉補(bǔ)償裝置，通過(guò)比較鋼絲繩給活塞桿的壓力加第二活塞缸內(nèi)油液壓力之和與第二活塞缸內(nèi)高壓空氣的膨脹力之間的大小關(guān)系，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)海面升沉?xí)r的絞車(chē)被動(dòng)補(bǔ)償功能；通過(guò)比較鋼絲繩對(duì)天車(chē)?yán)K道最高點(diǎn)處的壓力值與鋼絲繩對(duì)天車(chē)?yán)K道最高點(diǎn)處壓力設(shè)定值之間的大小關(guān)系，來(lái)控制三位四通電磁換向閥的1YA、2YA的通斷電，從而實(shí)現(xiàn)第一活塞缸的有桿腔以及無(wú)桿腔的進(jìn)出油液功能，最終實(shí)現(xiàn)絞車(chē)的主動(dòng)升沉補(bǔ)償功能。本發(fā)明海洋浮式鉆井平臺(tái)絞車(chē)升沉補(bǔ)償裝置，其主動(dòng)和被動(dòng)相結(jié)合的補(bǔ)償方式具有半主動(dòng)補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了主動(dòng)式和被動(dòng)式補(bǔ)償系統(tǒng)的不足，改善了被動(dòng)補(bǔ)償?shù)牡途刃砸约皽笮裕黄渲?、被?dòng)補(bǔ)償以系統(tǒng)的平衡為基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)功能相同步，相互促進(jìn)的補(bǔ)償功能；本發(fā)明可以有效地對(duì)浮式鉆井平臺(tái)中的鉆井設(shè)施進(jìn)行升沉補(bǔ)償，降低鉆井事故發(fā)生率，保障作業(yè)安全，提高鉆井效率，降低作業(yè)成本，經(jīng)濟(jì)效益可觀。同時(shí)，由于所述補(bǔ)償裝置安裝在絞車(chē)附近，具有安裝重心低、安全可靠性高、安裝容易和維修方便的特點(diǎn)；主動(dòng)補(bǔ)償器采用液壓組件控制，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制靈活、精確，功能易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。


以下附圖僅旨在于對(duì)本發(fā)明做示意性說(shuō)明和解釋?zhuān)⒉幌薅ū景l(fā)明的范圍。其中圖I :為本發(fā)明海洋浮式鉆井平臺(tái)絞車(chē)升沉補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2 :為本發(fā)明主動(dòng)補(bǔ)償器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照

本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。如圖I、圖2所示，本發(fā)明提出一種海洋浮式鉆井平臺(tái)絞車(chē)升沉補(bǔ)償裝置100，所述鉆井平臺(tái)上設(shè)有絞車(chē)8和井架9，井架9上設(shè)有天車(chē)91、游車(chē)92和鉆桿93，游車(chē)92和天車(chē)91通過(guò)絞車(chē)8上的鋼絲繩81連接；所述絞車(chē)升沉補(bǔ)償裝置100包括設(shè)置在絞車(chē)8 —側(cè)且并列設(shè)置的主動(dòng)補(bǔ)償器I和被動(dòng)補(bǔ)償器2 ;所述主動(dòng)補(bǔ)償器I包括有活塞桿12向上伸出的第一單出桿活塞缸11，該第一單出桿活塞缸11的兩腔室通過(guò)三位四通電磁換向閥13連接于液壓系統(tǒng)14，該主動(dòng)補(bǔ)償器I還包括探測(cè)所述鋼絲繩81上受力的測(cè)力傳感器15，所述測(cè)力傳感器15與一受力反饋控制器16電連接,在本實(shí)施方式中,所述測(cè)力傳感器15可為一壓力傳感器，所述受力反饋控制器16為一壓力反饋控制器，該壓力傳感器可設(shè)置在天車(chē)91上的鋼絲繩繩道的最頂點(diǎn)，用以測(cè)量繞過(guò)天車(chē)的鋼絲繩對(duì)天車(chē)?yán)K道最頂點(diǎn)產(chǎn)生的壓力，并·將壓力信號(hào)傳至壓力反饋控制器16 ;壓力反饋控制器16用于預(yù)設(shè)鋼絲繩81的受力值并控制三位四通電磁換向閥13的電磁鐵1YA、2YA的通斷電，以實(shí)現(xiàn)換向動(dòng)作，在本實(shí)施方式中，壓力反饋控制器16可將鋼絲繩對(duì)天車(chē)?yán)K道最頂點(diǎn)處的鉆井系統(tǒng)平衡壓力設(shè)定為預(yù)設(shè)壓力值；所述被動(dòng)補(bǔ)償器2包括活塞桿22向上伸出的第二單出桿活塞缸21，該第二單出桿活塞缸21的無(wú)桿腔通過(guò)第一管路23與一動(dòng)力空氣壓縮罐24導(dǎo)通，該第二單出桿活塞缸21的有桿腔通過(guò)第二管路25與一氣油儲(chǔ)罐26導(dǎo)通；所述第一活塞缸11和第二活塞缸21的活塞桿12、22頂端均連接于一動(dòng)滑輪3上，所述鉆井平臺(tái)上還設(shè)有一定滑輪4，所述絞車(chē)上的鋼絲繩81順序繞過(guò)動(dòng)滑輪3和定滑輪4與天車(chē)91和游車(chē)92連接。進(jìn)一步，如圖I、圖2所示，在本實(shí)施方式中，所述三位四通電磁換向閥13為O型中位機(jī)能的三位換向閥；該換向閥13的兩個(gè)工作油口 A、B分別連通第一單出桿活塞缸11的有桿腔和無(wú)桿腔，該換向閥的進(jìn)油口 P連通液壓系統(tǒng)14的液壓泵，該換向閥的回油口 T連通液壓系統(tǒng)14的油箱；所述液壓系統(tǒng)14中還包括蓄能器、過(guò)濾器、單向閥和溢流閥等必備部件。如圖I所示，在本實(shí)施方式中，第二管路25 —端通過(guò)限速閥251與第二單出桿活塞缸21的有桿腔連接，第二管路25另一端插入氣油儲(chǔ)罐26下部的油液中，所述氣油儲(chǔ)罐26上部為低壓空氣，第二單出桿活塞缸21的有桿腔內(nèi)充滿油液；第一管路23 —端通過(guò)空氣安全閥231與第二單出桿活塞缸21的無(wú)桿腔連接，第一管路23另一端與動(dòng)力空氣壓縮罐24的控制閥241以及控制臺(tái)27連接，所述動(dòng)力空氣壓縮罐24內(nèi)為高壓空氣，第二單出桿活塞缸21的無(wú)桿腔內(nèi)也充滿高壓空氣；一空氣壓縮機(jī)28通過(guò)空氣軟管與控制臺(tái)27連接。一備用壓縮空氣罐29通過(guò)空氣軟管與控制臺(tái)27連接。所述控制臺(tái)27為現(xiàn)有裝置，通過(guò)調(diào)控控制臺(tái)27可以控制進(jìn)入第二單出桿活塞缸21無(wú)桿腔內(nèi)的高壓空氣壓力的大小。本發(fā)明中的被動(dòng)補(bǔ)償器的工作過(guò)程為當(dāng)鉆井平臺(tái)的船體隨波浪上浮時(shí)，船體上浮的瞬間，絞車(chē)8、第二單出桿活塞缸21、定滑輪4、天車(chē)91均隨船上浮，而動(dòng)滑輪3有一個(gè)滯后，相對(duì)于絞車(chē)8、第二單出桿活塞缸21、定滑輪4以及天車(chē)91而言，動(dòng)滑輪3是相對(duì)向下運(yùn)動(dòng)的，使得動(dòng)滑輪3與定滑輪4之間的距離變小，多余出來(lái)的鋼絲繩81被均勻地分配在天車(chē)91與游車(chē)92之間，對(duì)鉆桿系統(tǒng)起到了一個(gè)瞬間被動(dòng)補(bǔ)償?shù)淖饔?。進(jìn)一步，當(dāng)船體繼續(xù)上浮過(guò)程中，鋼絲繩81所承受的拉力有變大的趨勢(shì)，鋼絲繩81所承受的拉力稍大于系統(tǒng)平衡時(shí)所承受的拉力，鋼絲繩81所承受的拉力與第二單出桿活塞缸21中有桿腔油液的壓力之和就可以克服第二單出桿活塞缸21無(wú)桿腔中高壓空氣的膨脹力，推動(dòng)活塞桿22向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)一步使得動(dòng)滑輪3與定滑輪4之間的距離變小，將多余出來(lái)的鋼絲繩81進(jìn)一步勻向天車(chē)91與游車(chē)92之間，同時(shí)也是保證鋼絲繩81所承受的拉力還原為系統(tǒng)平衡時(shí)所承受的拉力，保證鉆桿93不隨船體的上浮而向上運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了被動(dòng)補(bǔ)償功能。反之，當(dāng)船體隨波浪下沉?xí)r，船體下沉的瞬間，絞車(chē)8、第二單出桿活塞缸21、定滑輪4、天車(chē)91均隨船體下沉，而動(dòng)滑輪3有一個(gè)滯后，相對(duì)于絞車(chē)8、第二單出桿活塞缸21、定滑輪4以及天車(chē)91而言，動(dòng)滑輪3是相對(duì)向上運(yùn)動(dòng)的，使得動(dòng)滑輪3與定滑輪4之間的距離變大，吸收天車(chē)91與游車(chē)92之間多余的鋼絲繩，對(duì)鉆桿系統(tǒng)起到一個(gè)瞬間被動(dòng)補(bǔ)償?shù)淖饔?。進(jìn)一步，當(dāng)船體繼續(xù)下沉過(guò)程中，鋼絲繩81所承受的拉力有變小的趨勢(shì)，鋼絲繩81所承受的拉力稍小于系統(tǒng)平衡時(shí)所承受的拉力，第二單出桿活塞缸21無(wú)桿腔中高壓空氣的膨脹力就可以克服鋼絲繩81所受拉力與第二單出桿活塞缸21有桿腔中油液的壓力之和，推動(dòng)活塞及活塞桿22向上 運(yùn)動(dòng)，進(jìn)一步使得動(dòng)滑輪3與定滑輪4之間的距離變大，進(jìn)一步吸收天車(chē)91與游車(chē)92之間多余的鋼絲繩81，同時(shí)也保證鋼絲繩81所承受的拉力還原為系統(tǒng)平衡時(shí)所承受的拉力，保證鉆桿93不隨船體的下沉而向下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了被動(dòng)補(bǔ)償功能。本發(fā)明中的主動(dòng)補(bǔ)償器的工作過(guò)程為壓力反饋控制器16將鋼絲繩對(duì)天車(chē)?yán)K道最頂點(diǎn)處的鉆井系統(tǒng)平衡壓力設(shè)定為預(yù)設(shè)壓力值；當(dāng)壓力傳感器15測(cè)得鋼絲繩81對(duì)天車(chē)91繩道最頂點(diǎn)處的壓力值大于設(shè)置值時(shí)，壓力反饋控制器16控制三位四通電磁換向閥13的IYA電磁鐵通電，實(shí)現(xiàn)第一單出桿活塞缸11的有桿腔進(jìn)油，無(wú)桿腔出油，使活塞桿12帶動(dòng)動(dòng)滑輪3向下運(yùn)動(dòng)，使鋼絲繩81變松，多余的鋼絲繩81勻向天車(chē)91與游車(chē)92之間，保證鉆桿93不隨船體的上浮而向上運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)補(bǔ)償功能。當(dāng)壓力傳感器15測(cè)得鋼絲繩81對(duì)天車(chē)91繩道最頂點(diǎn)處的壓力值小于設(shè)置值時(shí)，壓力反饋控制器16控制三位四通電磁換向閥13的2YA電磁鐵通電，實(shí)現(xiàn)第一單出桿活塞缸11的無(wú)桿腔進(jìn)油，有桿腔出油，使活塞桿12帶動(dòng)動(dòng)滑輪3向上運(yùn)動(dòng)，使鋼絲繩81變緊，吸收天車(chē)91與游車(chē)92之間多余的鋼絲繩，保證鉆桿93不隨船體的下沉而向下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)絞車(chē)的主動(dòng)補(bǔ)償功能；當(dāng)壓力傳感器15測(cè)得鋼絲繩81對(duì)天車(chē)91繩道最頂點(diǎn)處的壓力值等于設(shè)置值時(shí)，壓力反饋控制器16控制三位四通電磁換向閥13的電磁鐵均斷電，控制第一單出桿活塞缸11內(nèi)無(wú)油液進(jìn)出，維持系統(tǒng)的平衡狀態(tài)。由于本發(fā)明中，所述第一活塞缸11和第二活塞缸21的活塞桿12、22頂端均連接于一動(dòng)滑輪3上，并且主動(dòng)補(bǔ)償和被動(dòng)補(bǔ)償動(dòng)作均以系統(tǒng)的平衡為基準(zhǔn)，能夠?qū)崿F(xiàn)功能相同步，相互促進(jìn)，以提高補(bǔ)償效果。由上所述，本發(fā)明海洋浮式鉆井平臺(tái)絞車(chē)升沉補(bǔ)償裝置，通過(guò)比較鋼絲繩給活塞桿的壓力加第二活塞缸內(nèi)油液壓力之和與第二活塞缸內(nèi)高壓空氣的膨脹力之間的大小關(guān)系，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)海面升沉?xí)r的絞車(chē)被動(dòng)補(bǔ)償功能；通過(guò)比較鋼絲繩對(duì)天車(chē)?yán)K道最高點(diǎn)處的壓力值與鋼絲繩對(duì)天車(chē)?yán)K道最高點(diǎn)處壓力設(shè)定值之間的大小關(guān)系，來(lái)控制三位四通電磁換向閥的1YA、2YA的通斷電，從而實(shí)現(xiàn)第一活塞缸的有桿腔以及無(wú)桿腔的進(jìn)出油液功能，最終實(shí)現(xiàn)絞車(chē)的主動(dòng)升沉補(bǔ)償功能。本發(fā)明海洋浮式鉆井平臺(tái)絞車(chē)升沉補(bǔ)償裝置，其主動(dòng)和被動(dòng)相結(jié)合的補(bǔ)償方式具有半主動(dòng)補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了主動(dòng)式和被動(dòng)式補(bǔ)償系統(tǒng)的不足，改善了被動(dòng)補(bǔ)償?shù)牡途刃砸约皽笮裕黄渲?、被?dòng)補(bǔ)償以系統(tǒng)的平衡為基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)功能相同步，相互促進(jìn)的補(bǔ)償功能；本發(fā)明可以有效地對(duì)浮式鉆井平臺(tái)中的鉆井設(shè)施進(jìn)行升沉補(bǔ)償，降低鉆井事故發(fā)生率，保障作業(yè)安全，提高鉆井效率，降低作業(yè)成本，經(jīng)濟(jì)效益可觀。同時(shí)，由于所述補(bǔ)償裝置安裝在絞車(chē)附近，具有安裝重心低、安全可靠性高、安裝容易和維修方便的特點(diǎn)；主動(dòng)補(bǔ)償器采用液壓組件控制，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制靈活、精確，功能易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實(shí)施方式
，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均 應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種海洋浮式鉆井平臺(tái)絞車(chē)升沉補(bǔ)償裝置，所述鉆井平臺(tái)上設(shè)有絞車(chē)和井架，井架上設(shè)有天車(chē)、游車(chē)和鉆桿，游車(chē)和天車(chē)通過(guò)絞車(chē)上的鋼絲繩連接；其特征在于所述絞車(chē)升沉補(bǔ)償裝置包括設(shè)置在絞車(chē)一側(cè)且并列設(shè)置的主動(dòng)補(bǔ)償器和被動(dòng)補(bǔ)償器；所述主動(dòng)補(bǔ)償器包括有活塞桿向上伸出的第一單出桿活塞缸，該第一單出桿活塞缸的兩腔室通過(guò)三位四通電磁換向閥連接于液壓系統(tǒng)，該主動(dòng)補(bǔ)償器還包括探測(cè)所述鋼絲繩上受力的測(cè)力傳感器，所述測(cè)力傳感器與一受力反饋控制器電連接，由受力反饋控制器控制三位四通電磁換向閥的換向動(dòng)作；所述被動(dòng)補(bǔ)償器包括活塞桿向上伸出的第二單出桿活塞缸，該第二單出桿活塞缸的無(wú)桿腔通過(guò)第一管路與一動(dòng)力空氣壓縮罐導(dǎo)通，該第二單出桿活塞缸的有桿腔通過(guò)第二管路與一氣油儲(chǔ)罐導(dǎo)通；所述第一活塞缸和第二活塞缸的活塞桿頂端均連接于一動(dòng)滑輪上，所述鉆井平臺(tái)上還設(shè)有一定滑輪，所述絞車(chē)上的鋼絲繩順序繞過(guò)動(dòng)滑輪和定滑輪與天車(chē)和游車(chē)連接。
2.如權(quán)利要求I所述的海洋浮式鉆井平臺(tái)絞車(chē)升沉補(bǔ)償裝置，其特征在于所述測(cè)力傳感器為一壓力傳感器，所述受力反饋控制器為一壓力反饋控制器，該壓力傳感器設(shè)置在 天車(chē)上，用以測(cè)量繞過(guò)天車(chē)的鋼絲繩產(chǎn)生的壓力，并將壓力信號(hào)傳至壓力反饋控制器。
3.如權(quán)利要求I所述的海洋浮式鉆井平臺(tái)絞車(chē)升沉補(bǔ)償裝置，其特征在于所述三位四通電磁換向閥為O型中位機(jī)能的三位換向閥；該換向閥的兩個(gè)工作油口分別連通第一單出桿活塞缸的有桿腔和無(wú)桿腔，該換向閥的進(jìn)油口連通液壓系統(tǒng)的液壓泵，該換向閥的回油口連通液壓系統(tǒng)的油箱；所述液壓系統(tǒng)中還包括蓄能器、過(guò)濾器、單向閥和溢流閥。
4.如權(quán)利要求I所述的海洋浮式鉆井平臺(tái)絞車(chē)升沉補(bǔ)償裝置，其特征在于第二管路一端通過(guò)限速閥與第二單出桿活塞缸的有桿腔連接，第二管路另一端插入氣油儲(chǔ)罐下部的油液中；第一管路一端通過(guò)空氣安全閥與第二單出桿活塞缸的無(wú)桿腔連接，第一管路另一端與動(dòng)力空氣壓縮罐的控制閥以及控制臺(tái)連接；一空氣壓縮機(jī)通過(guò)空氣軟管與控制臺(tái)連接。
5.如權(quán)利要求4所述的海洋浮式鉆井平臺(tái)絞車(chē)升沉補(bǔ)償裝置，其特征在于一備用壓縮空氣罐通過(guò)空氣軟管與控制臺(tái)連接。
全文摘要
本發(fā)明為一種海洋浮式鉆井平臺(tái)絞車(chē)升沉補(bǔ)償裝置，該裝置包括設(shè)置在絞車(chē)一側(cè)且并列設(shè)置的主動(dòng)補(bǔ)償器和被動(dòng)補(bǔ)償器；主動(dòng)補(bǔ)償器包括有活塞桿向上伸出的第一單出桿活塞缸，該第一單出桿活塞缸的兩腔室通過(guò)三位四通電磁換向閥連接于液壓系統(tǒng)，該主動(dòng)補(bǔ)償器還包括探測(cè)鋼絲繩上受力的測(cè)力傳感器，測(cè)力傳感器與一受力反饋控制器電連接，由受力反饋控制器控制三位四通電磁換向閥的換向動(dòng)作；被動(dòng)補(bǔ)償器包括活塞桿向上伸出的第二單出桿活塞缸；第一活塞缸和第二活塞缸的活塞桿頂端均連接于一動(dòng)滑輪上，鉆井平臺(tái)上還設(shè)有一定滑輪，絞車(chē)上的鋼絲繩順序繞過(guò)動(dòng)滑輪和定滑輪與天車(chē)和游車(chē)連接。該裝置可實(shí)現(xiàn)主動(dòng)補(bǔ)償和被動(dòng)補(bǔ)償相互同步、相互促進(jìn)的補(bǔ)償作用。
文檔編號(hào)E21B19/09GK102943636SQ201210479278
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者劉忠, 李晶晶, 蘇龍龍 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(北京)