自升式鉆井平臺(tái)氣隙測(cè)量裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種自升式鉆井平臺(tái)氣隙測(cè)量裝置，包括一根測(cè)量桿，測(cè)量桿的內(nèi)部為空腔，測(cè)量桿的下段上設(shè)有多個(gè)沿長(zhǎng)度方向分布的阻尼孔，所述阻尼孔與測(cè)量桿的空腔相通，在所述空腔的下端設(shè)有一個(gè)投入式壓力傳感器，投入式壓力傳感器的導(dǎo)線從測(cè)量桿的上端穿出。本實(shí)用新型采用數(shù)字化測(cè)量手段，操作簡(jiǎn)便，受風(fēng)浪影響較小，可以對(duì)氣隙進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量。本實(shí)用新型采用投入式壓力傳感器，利用水深與壓力的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行測(cè)量，不會(huì)像光測(cè)量?jī)x器受到水的透射作用影響，也不會(huì)像超聲波測(cè)量那樣受到平臺(tái)側(cè)壁的干涉，因此測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確。
【專(zhuān)利說(shuō)明】自升式鉆井平臺(tái)氣隙測(cè)量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及海洋石油鉆井平臺(tái)，具體涉及一種自升式海洋石油鉆井平臺(tái)的氣隙測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]自升式海洋石油鉆井平臺(tái)在插樁就位過(guò)程中，需要多次測(cè)量氣隙，所謂氣隙是指平臺(tái)底部離海面的距離?，F(xiàn)在測(cè)量氣隙一般是用卷尺來(lái)粗略地測(cè)量，存在偏差大、受風(fēng)浪影響大等缺點(diǎn)，而且讀數(shù)也不太方便，尤其在夜間操作時(shí)。其他的數(shù)字化測(cè)量手段，如紅外線、激光測(cè)量等，由于受到水的透射作用，沒(méi)法使用。
[0003]比如中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利CN202661227U公開(kāi)了自升式平臺(tái)平衡與樁腿入泥深度實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置，包括數(shù)齒傳感器、超聲波水深傳感器、超聲波氣隙傳感器、雙軸傾角傳感器、平臺(tái)專(zhuān)用動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集終端、中心采集終端、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、顯示設(shè)備，所述數(shù)齒傳感器安裝在平臺(tái)樁腿齒輪齒條升降系統(tǒng)齒輪軸組件處，所述超聲波水深傳感器安裝在平臺(tái)船身底部，與船底平齊；所述超聲波氣隙傳感器安裝在直升機(jī)平臺(tái)外邊緣圍欄上；所述雙軸傾角傳感器直接安裝在海洋平臺(tái)固定表面上來(lái)測(cè)量平臺(tái)傾角變化；所述平臺(tái)專(zhuān)用動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集終端與各個(gè)傳感器相連可有線或無(wú)線，接收信號(hào)并通過(guò)ZigBee無(wú)線自組網(wǎng)的方式傳輸；所述中心采集終端接收無(wú)線傳輸信號(hào)，將信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器存儲(chǔ)與處理，通過(guò)檢測(cè)軟件在顯示設(shè)備上對(duì)自升式平臺(tái)平衡與樁腿入泥深度進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)字化檢測(cè)顯示。
[0004]該現(xiàn)有技術(shù)采用超聲波氣隙傳感器對(duì)平臺(tái)到水面的高度進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量。但由于超聲波傳感器必須安裝在不會(huì)受到樁腿、平臺(tái)側(cè)壁等干涉的地方，否則難以獲得準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種方便實(shí)用、測(cè)量準(zhǔn)確的自升式鉆井平臺(tái)氣隙測(cè)量裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題是，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種自升式鉆井平臺(tái)氣隙測(cè)量裝置，包括一根測(cè)量桿，測(cè)量桿的內(nèi)部為空腔，測(cè)量桿的下段上設(shè)有多個(gè)沿長(zhǎng)度方向分布的阻尼孔，所述阻尼孔與測(cè)量桿的空腔相通，在所述空腔的下端設(shè)有一個(gè)投入式壓力傳感器，投入式壓力傳感器的導(dǎo)線從測(cè)量桿的上端穿出。
[0007]優(yōu)選地，所述投入式壓力傳感器的導(dǎo)線與數(shù)據(jù)處理及顯示裝置相連接。
[0008]優(yōu)選地，設(shè)有一塊盲板封堵所述空腔的下端，所述投入式壓力傳感器位于盲板的上方一定距離的位置，防止泥沙等的沉積，影響測(cè)量。
[0009]優(yōu)選地，所述測(cè)量桿由不銹鋼管構(gòu)成。
[0010]進(jìn)一步地，所述測(cè)量桿由多段不銹鋼管通過(guò)螺紋接頭連接構(gòu)成。
[0011]優(yōu)選地，所述測(cè)量桿上還設(shè)有固定支架。
[0012]進(jìn)一步地，所述測(cè)量桿上還固定有一塊磁鐵。[0013]進(jìn)一步地，所述測(cè)量桿通過(guò)固定支架固定安裝在自升式鉆井平臺(tái)的側(cè)壁上。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果:本實(shí)用新型利用投入式壓力傳感器可以方便地測(cè)量出測(cè)量桿下端插入水下的深度，并根據(jù)測(cè)量桿和長(zhǎng)度和鉆井平臺(tái)自身的高度，可以計(jì)算出鉆井平臺(tái)底部到水面的距離(氣隙)。本實(shí)用新型采用數(shù)字化測(cè)量手段，操作簡(jiǎn)便，受風(fēng)浪影響較小，可以對(duì)氣隙進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量。本實(shí)用新型采用投入式壓力傳感器，利用水深與壓力的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行測(cè)量，不會(huì)像紅外線或激光傳感器等受到水的透射作用影響基本不能使用，也不會(huì)像超聲波測(cè)量那樣受到平臺(tái)側(cè)壁的干涉而造成嚴(yán)重誤差，因此測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型自升式鉆井平臺(tái)氣隙測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是測(cè)量桿下段的局部放大圖。
[0017]圖3是本實(shí)用新型的測(cè)量原理示意圖。
[0018]圖中:1、測(cè)量桿2、投入式壓力傳感器
[0019]3、數(shù)據(jù)處理及顯示裝置 4、自升式鉆井平臺(tái)
[0020]10、空腔11、阻尼孔
[0021]12、盲板13、螺紋接頭
[0022]14、固定支架15、磁鐵
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員由此可以更清楚地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0024]需要說(shuō)明的是，說(shuō)明書(shū)附圖所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，僅用以配合【具體實(shí)施方式】，供本領(lǐng)域技術(shù)人員更清楚地了解本實(shí)用新型的構(gòu)思，并非用以限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型的功效及目的達(dá)成的情況下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0025]如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型一種自升式鉆井平臺(tái)氣隙測(cè)量裝置包括一根測(cè)量桿1，測(cè)量桿I的內(nèi)部為空腔10，測(cè)量桿I的下段上設(shè)有多個(gè)沿長(zhǎng)度方向分布的阻尼孔11，阻尼孔11與測(cè)量桿的空腔10相通，在所述空腔10的下端設(shè)有一個(gè)投入式壓力傳感器2，投入式壓力傳感器2的導(dǎo)線從測(cè)量桿I的上端穿出。上述測(cè)量桿I優(yōu)選地由多段不銹鋼管通過(guò)螺紋接頭13連接構(gòu)成，在測(cè)量量程變化時(shí)，可以隨時(shí)增加一段，擴(kuò)大量程，同時(shí)，在不用的時(shí)候便于收存。
[0026]本實(shí)用新型在使用時(shí)，可以通過(guò)固定支架14將測(cè)量桿I固定在自升式鉆井平臺(tái)4的側(cè)壁上，測(cè)量桿I的下端插入水面以下，投入式壓力傳感器2也位于水面以下，而投入式壓力傳感器2的導(dǎo)線從測(cè)量桿I的上端穿出并與平臺(tái)上的數(shù)據(jù)處理及顯示裝置3相連接。固定支架14可以固定在平臺(tái)的欄桿上，是主要的固定手段。在測(cè)量桿I上還可以固定有一塊磁鐵15，磁鐵15可以吸附在自升式鉆井平臺(tái)4的側(cè)壁上，起到輔助固定測(cè)量桿I的作用。在風(fēng)浪大時(shí)，要考慮到風(fēng)浪的方向，最好將測(cè)量桿I固定在迎著風(fēng)浪的一側(cè)，使磁鐵能受到因風(fēng)浪而產(chǎn)生的壓力，吸附得更牢固。但在風(fēng)浪不大的情況下，可以將測(cè)量桿I安裝在自升式鉆井平臺(tái)4的任一側(cè)，甚至磁鐵15也可以不安裝。
[0027]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在測(cè)量桿I的下端設(shè)置一塊盲板12，以封堵所述空腔10的下端，并將投入式壓力傳感器2封閉在盲板12的上方一定距離的位置，防止因泥沙沉積而影響測(cè)量。盲板12可阻止波浪對(duì)傳感器的沖擊而造成可能的松動(dòng)，同時(shí)也可消除波浪沖擊造成的測(cè)量誤差。
[0028]另外，在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由于波浪受到樁腿障礙會(huì)激起很多雜浪，這些雜浪如果不進(jìn)行阻尼處理，將使投入式壓力傳感器2測(cè)到許多跳變的數(shù)據(jù)，造成數(shù)據(jù)的不真實(shí)，不準(zhǔn)確。因此，本實(shí)用新型在測(cè)量桿I的下段設(shè)置阻尼孔11，這些阻尼孔11 一般位于水下，既可以將水的壓力傳遞給測(cè)量桿I內(nèi)部的投入式壓力傳感器2，又可以對(duì)浪的起伏起到阻尼作用，減少?zèng)_擊造成的瞬時(shí)數(shù)據(jù)跳變。
[0029]下面對(duì)本實(shí)用新型的測(cè)量原理進(jìn)行說(shuō)明。
[0030]如圖3所示，當(dāng)測(cè)量桿I的下端以豎直狀態(tài)插入水面以下時(shí)，整個(gè)測(cè)量桿I的長(zhǎng)度Hr是已知的；自升式鉆井平臺(tái)4的型深或者弦高Hx也是已知的；測(cè)量桿I位于平臺(tái)甲板之上的長(zhǎng)度Hu也可以很方便地通過(guò)測(cè)量得到，當(dāng)然，也可以在測(cè)量桿I上設(shè)置一個(gè)零點(diǎn)，每次安裝時(shí)使零點(diǎn)與甲板面平齊，即Hu=0。
[0031]投入式壓力傳感器2可以把它感應(yīng)到的水下壓力信號(hào)傳遞到數(shù)據(jù)處理及顯示裝置3，在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，要修正海水密度造成的壓力與水深的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而根據(jù)投入式壓力傳感器2的壓力值可以得到測(cè)量桿在水下的長(zhǎng)度Hs。
[0032]那么根據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)得的水下的長(zhǎng)度Hs，可以實(shí)時(shí)地計(jì)算出氣隙Hg=Hr-Hu-Hx-Hs。
[0033]數(shù)據(jù)處理及顯示裝置3采集到水下壓力信號(hào)后，通過(guò)軟件進(jìn)行處理，可以顯示最高值，最低值，以及中間值，也可以曲線顯示氣隙的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
[0034]本實(shí)用新型針對(duì)自升式鉆井平臺(tái)氣隙測(cè)量的需要，有機(jī)結(jié)合了直尺測(cè)量和壓力傳感器測(cè)量?jī)烧邇?yōu)勢(shì)，使測(cè)量數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，整個(gè)測(cè)量裝置穩(wěn)定可靠，方便實(shí)用。本實(shí)用新型不僅可以用于自升式鉆井平臺(tái)氣隙的測(cè)量，在江河湖泊中也可以用來(lái)測(cè)量水位變化，由于采用了數(shù)字化測(cè)量手段，也可以遠(yuǎn)程傳送數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
【權(quán)利要求】
1.一種自升式鉆井平臺(tái)氣隙測(cè)量裝置，其特征是，包括一根測(cè)量桿(1)，測(cè)量桿(I)的內(nèi)部為空腔(10)，測(cè)量桿(I)的下段上設(shè)有多個(gè)沿長(zhǎng)度方向分布的阻尼孔(11)，所述阻尼孔(11)與測(cè)量桿(I)的空腔(10)相通，在所述空腔(10)的下端設(shè)有一個(gè)投入式壓力傳感器(2)，投入式壓力傳感器(2)的導(dǎo)線從測(cè)量桿(I)的上端穿出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣隙測(cè)量裝置，其特征是，所述投入式壓力傳感器(2)的導(dǎo)線與數(shù)據(jù)處理及顯示裝置(3)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣隙測(cè)量裝置，其特征是，設(shè)有一塊盲板(12)封堵所述空腔(10)的下端，所述投入式壓力傳感器(2)位于盲板(12)的上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣隙測(cè)量裝置，其特征是，所述測(cè)量桿(I)由不銹鋼管構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣隙測(cè)量裝置，其特征是，所述測(cè)量桿(I)由多段不銹鋼管通過(guò)螺紋接頭(13)連接構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣隙測(cè)量裝置，其特征是，所述測(cè)量桿(I)上還設(shè)有固定支架(14)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣隙測(cè)量裝置，其特征是，所述測(cè)量桿(I)上還固定有一塊磁鐵(15)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣隙測(cè)量裝置，其特征是，所述測(cè)量桿(I)通過(guò)固定支架(14)固定安裝在自升式鉆井平臺(tái)(4)的側(cè)壁上。
【文檔編號(hào)】G01B13/14GK203550922SQ201320646226
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】張文學(xué), 陳尚周 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石化集團(tuán)上海海洋石油局工程院