浮式钻井平台井下工具绞车波浪补偿装置

技术领域

本发明涉及船舶与海洋工程油气钻采技术领域，具体为浮式钻井平台井下工具绞车波浪补偿装置。

背景技术

钻井平台是海上油气资源前期开发的主要装备，特别是在中深水海域作业的钻探过程中需要克服海洋波浪对钻井及井下测量、取心等作业的影响，因此浮式钻井平台(含钻井船)上需要配置带有波浪补偿功能的设备。在海上钻井过程中需要通过井下工具绞车(包括测井绞车、录井绞车、取心绞车等)把井下工具(包括井下测量工具、取心工具、打捞工具等)放入井孔中，由于浮式钻井平台受到波浪的影响而产生漂移和垂荡，放入井孔的工具会随之上下移动，为了确保井下工具相对井口保持位置不变，因此就需要井下工具绞车具备波浪补偿功能，或通过其他方式实现井下工具绞车的波浪补偿，钻井平台对设备重量控制要求较高，应尽量减少设备总量。

发明内容

本发明的目的在于提供浮式钻井平台井下工具绞车波浪补偿装置，以解决上述背景技术中提出由于浮式钻井平台受到波浪的影响而产生漂移和垂荡，放入井孔的井下工具会随之上下移动，为了确保井下工具能够相对井口保持位置不变，因此就需要井下工具绞车具备波浪补偿功能，或通过其他方式实现井下工具绞车的波浪补偿，钻井平台对设备重量控制要求较高，应尽量减少设备总量的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

浮式钻井平台井下工具绞车波浪补偿装置，包括主船体结构，所述主船体结构上侧设置有钻台支撑结构，所述钻台支撑结构上侧设置有钻台结构，所述钻台结构上侧设置有钻柱补偿装置，所述钻台结构两端均设置有隔水管张紧装置，所述钻台结构中心处设置有转盘，所述转盘外侧两端分别设置有固定眼板和导向四滚柱，所述钻柱补偿装置末端设置有大钩，所述大钩下侧悬挂有张紧钢丝绳定滑轮，所述固定眼板上面连接有张紧钢丝绳，所述张紧钢丝绳穿过张紧钢丝绳定滑轮和导向四滚柱连接于隔水管张紧环。

进一步而言，所述固定眼板和导向四滚柱分别沿转盘的中心轴线对称设置，且所述固定眼板和导向四滚柱靠近转盘中心安装。

进一步而言，所述张紧钢丝绳定滑轮下侧悬挂有井下工具绞车钢丝绳定滑轮，且所述张紧钢丝绳定滑轮和井下工具绞车钢丝绳定滑轮之间通过360度旋转卸扣连接。

进一步而言，所述井下工具绞车钢丝绳定滑轮外侧设置有井下工具绞车钢丝绳，所述井下工具绞车钢丝绳一端连接于井下工具绞车，所述井下工具绞车钢丝绳另一端贯穿转盘连接于井下工具。

进一步而言，所述井下工具外侧设置有隔水管伸缩接头，所述隔水管伸缩接头上侧设置有隔水管张紧环，所述隔水管张紧环外侧设置有张紧器钢丝绳，所述张紧器钢丝绳两端均穿过张紧器导向轮连接于钻台结构两端的隔水管张紧装置。

进一步而言，所述钻柱补偿装置和钻台结构之间通过井架紧固连接。

进一步而言，所述张紧钢丝绳配合张紧钢丝绳定滑轮形成的面与井下工具绞车钢丝绳和井下工具绞车钢丝绳定滑轮形成的面存在夹角。

进一步而言，所述固定眼板通过卸扣连接于所述张紧钢丝绳，所述固定眼板通过嵌入式安装转盘外侧的结构内部。

进一步而言，所述张紧器导向轮沿转盘的中心轴线对称设置于钻台结构底部两端。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

井下工具绞车波浪补偿装置通过增加张紧钢丝绳定滑轮、井下工具绞车钢丝绳定滑轮、导向四滚柱、张紧钢丝绳并结合钻井平台现有钻柱补偿装置和隔水管张紧装置，实现井下工具绞车的波浪补充功能。在井下工具绞车自身无需配置自动补偿功能的情况下，实现井下工具绞车的波浪补偿。该井下工具绞车波浪补偿装置不仅节省了井下工具绞车的制造成本，还降低了平台的重量重心，以及井下工具绞车对平台的电力需求，进而减少能耗，且操作简便。本发明所述的井下工具绞车波浪补偿装置，用简易的结构实现了绞车的波浪补偿，大大降低平台的建造成本和使用成本。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图中：1、钻柱补偿装置，2、井架，3、大钩，4、张紧钢丝绳定滑轮，5、井下工具绞车钢丝绳定滑轮，6、固定眼板，7、张紧钢丝绳，8、转盘，9、导向四滚柱，10、井下工具绞车，11、井下工具绞车钢丝绳，12、张紧器导向轮，13、张紧器钢丝绳，14、隔水管张紧环，15、井下工具，16、隔水管伸缩接头，17、隔水管张紧装置，18、钻台结构，19、钻台支撑结构，20、主船体结构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：

浮式钻井平台井下工具绞车波浪补偿装置，包括主船体结构20，主船体结构20上侧设置有钻台支撑结构19，钻台支撑结构19上侧设置有钻台结构18，钻台结构18上侧设置有钻柱补偿装置1，钻台结构18两端均设置有隔水管张紧装置17，钻台结构18中心处设置有转盘8，转盘8外侧两端分别设置有固定眼板6和导向四滚柱9，钻柱补偿装置1末端设置有大钩3，大钩3下侧悬挂有张紧钢丝绳定滑轮4，固定眼板6上面连接有张紧钢丝绳7，张紧钢丝绳7穿过张紧钢丝绳定滑轮4和导向四滚柱9连接于隔水管张紧环14。

本发明中，固定眼板6和导向四滚柱9分别沿转盘8的中心轴线对称设置，且固定眼板6和导向四滚柱9靠近转盘8中心安装。

本发明中，张紧钢丝绳定滑轮4下侧悬挂有井下工具绞车钢丝绳定滑轮5，且张紧钢丝绳定滑轮4和井下工具绞车钢丝绳定滑轮5之间通过360度旋转卸扣连接。

本发明中，井下工具绞车钢丝绳定滑轮5外侧设置有井下工具绞车钢丝绳11，井下工具绞车钢丝绳11一端连接于井下工具绞车10，井下工具绞车钢丝绳11另一端贯穿转盘8连接于井下工具15。

本发明中，井下工具15外侧设置有隔水管伸缩接头16，隔水管伸缩接头16上侧设置有隔水管张紧环14，隔水管张紧环14外侧设置有张紧器钢丝绳13，张紧器钢丝绳13两端均穿过张紧器导向轮12连接于钻台结构18两端的隔水管张紧装置17。

本发明中，钻柱补偿装置1和钻台结构18之间通过井架2紧固连接。

本发明中，张紧钢丝绳7配合张紧钢丝绳定滑轮4形成的面与井下工具绞车钢丝绳11和井下工具绞车钢丝绳定滑轮5形成的面存在夹角。

本发明中，固定眼板6通过卸扣连接于张紧钢丝绳7，固定眼板6通过嵌入式安装转盘8外侧的结构内部。

本发明中，张紧器导向轮12沿转盘8的中心轴线对称设置于钻台结构18底部两端。

工作原理：

该装置在工作时，钻井平台自身的隔水管张紧装置17处于工作状态，同时钻柱补偿装置1处于工作状态。

井下工具绞车10外侧连接的井下工具绞车钢丝绳11通过井下工具绞车钢丝绳定滑轮5将井下工具15下放到井筒内，当主船体受波浪影响上浮时，隔水管张紧装置17的张紧器钢丝绳13会随着船体上升而伸长，以保证隔水管张紧环14相对海床的距离不变，隔水管伸缩接头16在隔水管张紧环14以上部分会随之拉长，但因张紧钢丝绳7的长度固定不变，因此张紧钢丝绳定滑轮4和井下工具绞车钢丝绳定滑轮5会因受到拉力向下移动，由于钻柱补偿装置1此时处于工作状态，钻柱补偿装置1会自动将大钩3向下移动，并保持张紧钢丝绳7的张力不变，因此井下工具绞车钢丝绳定滑轮5会自动向下移动，此时井下工具绞车10即使处于刹车状态，井下工具15也会相对钻台结构18自动下移，并保持和海床相对位置不变。反之当船体受波浪影响下沉时，井下工具15自动相对钻台结构18上移，以达到井下工具绞车10的波浪自动补偿功能。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。