海上鉆機自調(diào)平系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種海上鉆機自調(diào)平系統(tǒng)，用來調(diào)平安裝在海上鉆井平臺或鉆井船上的鉆機，所述海上鉆機自調(diào)平系統(tǒng)包括運動補償平臺，所述運動補償平臺包括底座、運動補償板和連接在所述底座和運動補償板之間的若干運動補償件，所述底座固定在所述海上鉆井平臺或鉆井船上，所述鉆機固定在所述運動補償板上，這些運動補償件在所述海上鉆井平臺或鉆井船晃動時做反方向的補償運動而保持所述運動補償板的位置不變，從而使安裝在所述運動補償板上的鉆機的位置保持不動。
【專利說明】
海上鉆機自調(diào)平系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及海上鉆探設備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種海上鉆機自調(diào)平系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]海上鉆井平臺在海浪或海風的作用下，會產(chǎn)生升沉、橫移、縱移、艏搖、橫搖與縱搖等多個維度的運動，其中鉆井平臺的升沉運動會帶動鉆機(包括鉆井架、鉆桿等)一起上下運動，引起井底鉆壓的變化，嚴重影響鉆井的效率和安全性;其他方向的運動會導致鉆桿搖擺或彎曲，影響鉆進精度，降低鉆具的壽命。
[0003]為了解決上述問題，業(yè)界使用了各種鉆井平臺補償裝置來抑制海上鉆井平臺的運動，但目前使用的鉆井平臺補償裝置通常只能補償海上鉆井平臺的升沉運動，僅可抑制鉆井平臺在上下方向上的運動，而無法對其它方向的運動進行補償，無法完全有效地降低或消除海上鉆井平臺及鉆機的不規(guī)則運動，給鉆探工作帶來不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的實施例提供了一種用于抑制海上鉆機在多個方向上運動的自調(diào)平系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的實施例提供一種海上鉆機自調(diào)平系統(tǒng)，用來調(diào)平安裝在海上鉆井平臺或鉆井船上的鉆機，所述海上鉆機自調(diào)平系統(tǒng)包括運動補償平臺，所述運動補償平臺包括底座、運動補償板和連接在所述底座和運動補償板之間的若干運動補償件，所述底座固定在所述海上鉆井平臺或鉆井船上，所述鉆機固定在所述運動補償板上，這些運動補償件在所述海上鉆井平臺或鉆井船晃動時做反方向的補償運動而保持所述運動補償板的位置不變，從而使安裝在所述運動補償板上的鉆機的位置保持不動。
[0006]進一步地，所述運動補償件包括缸體和活塞，所述活塞可在所述缸體中滑動并與所述缸體的內(nèi)壁密封，所述活塞的上部伸出所述缸體并通過鉸鏈結(jié)構(gòu)或球鉸結(jié)構(gòu)連接到所述運動補償板，所述活塞可相對所述運動補償板在三維空間內(nèi)做任意角度的轉(zhuǎn)動。
[0007]進一步地，所述缸體的下部的外側(cè)通過鉸鏈結(jié)構(gòu)或球鉸結(jié)構(gòu)連接到所述底座，所述缸體可相對所述底座在三維空間內(nèi)做任意角度的轉(zhuǎn)動。
[0008]進一步地，所述海上鉆機自調(diào)平系統(tǒng)還包括一液壓動力系統(tǒng)，所述液壓動力系統(tǒng)控制這些運動補償件中活塞的運動，從而對所述運動補償板的位置進行控制。
[0009]進一步地，所述海上鉆井平臺或鉆井船上的不同位置安裝了傳感器，當海上鉆井平臺或鉆井船晃動時，這些傳感器感測到海上鉆井平臺或鉆井船不同位置處的位姿變化，并產(chǎn)生對應的位姿變化信號，這些位姿變化信號被傳遞到所述液壓動力系統(tǒng)，所述液壓動力系統(tǒng)根據(jù)這些位姿變化信號控制這些運動補償件的活塞移動。
[0010]進一步地，所述液壓動力系統(tǒng)為鉆機的鉆進工作提供動力。
[0011]進一步地，所述海上鉆井平臺或鉆井船上設有一泥漿循環(huán)系統(tǒng)，所述泥漿循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)處理所述鉆機鉆進時產(chǎn)生的泥漿。
[0012]進一步地，這些運動補償件首尾相鄰地傾斜設置在所述運動補償板和底座之間。
[0013]進一步地，所述鉆機包括鉆塔、鉆桿、驅(qū)動鉆桿轉(zhuǎn)動的動力頭和夾持鉆桿的夾持器。
[0014]本發(fā)明的實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:本發(fā)明的海上鉆機自調(diào)平系統(tǒng)通過運動補償平臺的補償運動，來保持鉆機不動或自動調(diào)平。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明海上鉆機自調(diào)平系統(tǒng)的一示意圖。
[0016]圖2是圖1的海上鉆機自調(diào)平系統(tǒng)的一運動補償平臺的一示意圖。
【具體實施方式】
[0017]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地描述。
[0018]請參考圖1，本發(fā)明的實施例提供了一種海上鉆機自調(diào)平系統(tǒng)，用來調(diào)平位于一海上鉆井平臺或鉆井船10上的鉆機30，該鉆機30包括一鉆塔31和一鉆桿32，該海上鉆機自調(diào)平系統(tǒng)包括一運動補償平臺50、一液壓動力系統(tǒng)60和若干傳感器90。
[0019]請一并參閱圖1和圖2，該運動補償平臺50包括一底座51、一運動補償板52和連接在底座51和運動補償板52之間的若干運動補償件53，在一實施例中，運動補償件53為一液壓缸或電動缸，其包括一缸體531和一活塞532，活塞532可在缸體531中滑動并與缸體531的內(nèi)壁密封，活塞532的上部伸出缸體531并通過鉸鏈結(jié)構(gòu)連接到運動補償板52下側(cè)，活塞532的上部還可通過球鉸結(jié)構(gòu)與運動補償板52連接，則活塞532可相對運動補償板52在三維空間內(nèi)做任意角度的轉(zhuǎn)動。
[0020]缸體531下部的外側(cè)通過鉸鏈結(jié)構(gòu)或球鉸結(jié)構(gòu)連接到底座51的上部，則缸體531可相對底座51在三維空間內(nèi)做任意角度的轉(zhuǎn)動。
[0021]在本實施例中，運動補償板52和底座51之間連接了六個運動補償件53，且這六個運動補償件53首尾相鄰地傾斜設置在運動補償板52和底座51之間，即第一個運動補償件53的活塞532的上部與第二個運動補償件53的活塞532的上部相鄰設置在運動補償板52上，第二個運動補償件53的缸體531的下部與第三個運動補償件53的缸體531的下部相鄰設置在底座51上，第三個運動補償件53的活塞532的上部與第四個運動補償件53的活塞532的上部相鄰設置在運動補償板52上，第四個運動補償件53的缸體531的下部與第五個運動補償件53的缸體531的下部相鄰設置在底座51上，第五個運動補償件53的活塞532的上部與第六個運動補償件53的活塞532的上部相鄰設置在運動補償板52上，第六個運動補償件53的缸體531的下部與第一個運動補償件53的缸體531的下部相鄰設置在底座51上；則在初始狀態(tài)時，兩個相鄰的運動補償件53與底座51的邊緣組成了一個穩(wěn)定的三角形，兩個相鄰的運動補償件53與運動補償板52的邊緣組成了一個穩(wěn)定的三角形，這些穩(wěn)定的三角形可保證運動補償板52在初始狀態(tài)時不隨意變換位姿，提高剛度。
[0022]當然，也可將連接在運動補償板52和底座51之間的運動補償件53設置為7個、8個或更多數(shù)量，以提高剛度和負載能力。
[0023]這些運動補償件53均連接到液壓動力系統(tǒng)60，液壓動力系統(tǒng)60控制這些運動補償件53中活塞532的運動，從而對運動補償板52的位置進行控制。
[0024]運動補償平臺50的底座51固定在海上鉆井平臺或鉆井船10上，鉆機30的鉆塔31和鉆桿32均安裝在運動補償平臺50的運動補償板52上，驅(qū)動鉆桿32轉(zhuǎn)動的一動力頭34安裝在鉆塔31上，一用來夾持鉆桿32的夾持器35安裝在運動補償板52上。
[0025]這些傳感器90安裝在海上鉆井平臺或鉆井船10上不同的位置，當海上鉆井平臺或鉆井船10在海浪或海風的作用下產(chǎn)生升沉、橫移、縱移、艏搖、橫搖與縱搖等多個維度的運動時，這些傳感器90感測到海上鉆井平臺或鉆井船10不同位置處的位姿變化，并產(chǎn)生對應的位姿變化信號，這些位姿變化信號被傳遞到液壓動力系統(tǒng)60，液壓動力系統(tǒng)60根據(jù)這些位姿變化信號控制這些運動補償件53的活塞532移動，從而讓運動補償板52做補償運動，從而保持運動補償板52相對原位置不運動或少運動，則安裝在運動補償板52上的鉆機30的位置也基本保持不動，從而避免因海上鉆井平臺或鉆井船10的晃動而影響到鉆井作業(yè)。
[0026]在上述實施例中，液壓動力系統(tǒng)60也可為鉆機30的鉆進工作提供動力，且海上鉆井平臺或鉆井船10上還設有一泥漿循環(huán)系統(tǒng)70，該泥漿循環(huán)系統(tǒng)70循環(huán)處理鉆機30鉆進時產(chǎn)生的泥楽。
[0027]在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位詞是以附圖中零部件位于圖中以及零部件相互之間的位置來定義的，只是為了表達技術(shù)方案的清楚及方便。應當理解，所述方位詞的使用不應限制本申請請求保護的范圍。
[0028]在不沖突的情況下，本文中上述實施例及實施例中的特征可以相互結(jié)合。
[0029]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種海上鉆機自調(diào)平系統(tǒng)，用來調(diào)平安裝在海上鉆井平臺或鉆井船上的鉆機，其特征在于:所述海上鉆機自調(diào)平系統(tǒng)包括運動補償平臺，所述運動補償平臺包括底座、運動補償板和連接在所述底座和運動補償板之間的若干運動補償件，所述底座固定在所述海上鉆井平臺或鉆井船上，所述鉆機固定在所述運動補償板上，這些運動補償件在所述海上鉆井平臺或鉆井船晃動時做反方向的補償運動而保持所述運動補償板的位置不變，從而使安裝在所述運動補償板上的鉆機的位置保持不動。2.如權(quán)利要求1所述的海上鉆機自調(diào)平系統(tǒng)，其特征在于:所述運動補償件包括缸體和活塞，所述活塞可在所述缸體中滑動并與所述缸體的內(nèi)壁密封，所述活塞的上部伸出所述缸體并通過鉸鏈結(jié)構(gòu)或球鉸結(jié)構(gòu)連接到所述運動補償板，所述活塞可相對所述運動補償板在三維空間內(nèi)做任意角度的轉(zhuǎn)動。3.如權(quán)利要求2所述的海上鉆機自調(diào)平系統(tǒng)，其特征在于:所述缸體的下部的外側(cè)通過鉸鏈結(jié)構(gòu)或球鉸結(jié)構(gòu)連接到所述底座，所述缸體可相對所述底座在三維空間內(nèi)做任意角度的轉(zhuǎn)動。4.如權(quán)利要求3所述的海上鉆機自調(diào)平系統(tǒng)，其特征在于:所述海上鉆機自調(diào)平系統(tǒng)還包括一液壓動力系統(tǒng)，所述液壓動力系統(tǒng)控制這些運動補償件中活塞的運動，從而對所述運動補償板的位置進行控制。5.如權(quán)利要求4所述的海上鉆機自調(diào)平系統(tǒng)，其特征在于:所述海上鉆井平臺或鉆井船上的不同位置安裝了傳感器，當海上鉆井平臺或鉆井船晃動時，這些傳感器感測到海上鉆井平臺或鉆井船不同位置處的位姿變化，并產(chǎn)生對應的位姿變化信號，這些位姿變化信號被傳遞到所述液壓動力系統(tǒng)，所述液壓動力系統(tǒng)根據(jù)這些位姿變化信號控制這些運動補償件的活塞移動。6.如權(quán)利要求4所述的海上鉆機自調(diào)平系統(tǒng)，其特征在于:所述液壓動力系統(tǒng)為鉆機的鉆進工作提供動力。7.如權(quán)利要求1所述的海上鉆機自調(diào)平系統(tǒng)，其特征在于:所述海上鉆井平臺或鉆井船上設有一泥漿循環(huán)系統(tǒng)，所述泥漿循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)處理所述鉆機鉆進時產(chǎn)生的泥漿。8.如權(quán)利要求1所述的海上鉆機自調(diào)平系統(tǒng)，其特征在于:這些運動補償件首尾相鄰地傾斜設置在所述運動補償板和底座之間。9.如權(quán)利要求1所述的海上鉆機自調(diào)平系統(tǒng)，其特征在于:所述鉆機包括鉆塔、鉆桿、驅(qū)動鉆桿轉(zhuǎn)動的動力頭和夾持鉆桿的夾持器。
【文檔編號】E21B15/02GK106089102SQ201610643409
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月9日 公開號201610643409.4, CN 106089102 A, CN 106089102A, CN 201610643409, CN-A-106089102, CN106089102 A, CN106089102A, CN201610643409, CN201610643409.4
【發(fā)明人】丁華鋒, 張心心, 吳川, 姚翔宇, 韓磊, 楊文劍
【申請人】中國地質(zhì)大學（武漢）