CN102444110B - 一种海上多方位石油钻井自升式平台 - Google Patents

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张士华
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Abstract

本发明公开的是一种海上多方位石油钻井自升式平台，属于机械领域。该平台包括移动支撑轨道、换向转盘、主轴、转动轴、驱动电机、移动装置，主轴固定在自升式平台主体中间，转动轴套装在主轴外，转动轴上部圆周外安装有齿圈，与齿圈啮合均布安装有主动齿轮，主动齿轮通过联轴器与驱动电机连接，转动轴上端固定安装有换向转盘，换向转盘与自升式平台主体的上甲板保持在一个水平面上，并安装有移动支撑轨道，自升式平台主体的上甲板与换向转盘上的移动支撑轨道相对应的位置也安装有移动支撑轨道，移动轨道上安装有活动底座，活动底座上安装有钻井模块，可以在平台周边的要求范围内进行多方位的钻井作业，大大降低了作业准备费用。

Description

一种海上多方位石油钻井自升式平台
技术领域
本发明涉及的是一种海上多方位钻井的自升式平台，属于机械领域。
背景技术
自升式钻井平台在海上油气田的勘探开发中，占据着非常重要的地位。平台配备钻井模块，海上就位后，依靠悬臂梁沿着轨道伸出平台主体打丛式井组。对于常规自升式钻井平台，悬臂梁只能沿一个方向移动，故平台只能在此方向上进行钻井作业。随着钻井新技术和海上开发新模式的发展并基于经济性考虑，如果在某一区域发现高产油区，需要在此区域尽量小的范围内多方位打丛式井组以提高产能。利用现有的平台，需要多次就位方能满足上述要求。然而，如果在同一海域对自升式平台进行多次升降、压载、转向，该处地基将受到严重破坏，无法保证平台的坐底稳性，导致平台发生倾覆的危险，严重威胁平台自身和工作人员的安全。
本发明正是为实现上述要求而设计的，目的在于采用转盘式换向机构和多方向的移动支撑轨道，将平台上原有的钻井模块移动到转向转盘上进行换向并与其他方位的轨道进行对接，解决常规平台仅能在一个方向进行钻井作业、不能多方向钻井的工作难题，有效解决在指定区域内完成多方位、多井组钻井作业的目的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种海上多方位钻井的自升式平台，该平台能够在一次就位后有效地完成多方向、多井组的钻井作业，解决常规海洋钻井平台只能单方向钻井工作的难题，本发明的目的是为海上油气勘探开发提供一种多方位钻井的自升式平台。
为解决上述问题，本发明是这样实现的：该平台包括移动底座、移动装置、移动支撑轨道、换向转盘、主轴、转动轴、驱动电机，主轴固定在自升式平台主体中间，转动轴套装在主轴外，转动轴上部圆周外安装有齿圈，均布安装6个主动齿轮与齿圈啮合，主动齿轮通过联轴器与驱动电机连接，驱动电机固定在自升式平台主体上，转动轴上端固定安装有换向转盘，换向转盘与自升式平台主体的上甲板保持在一个水平面上，并安装有2条平行的移动支撑轨道，自升式平台主体的上甲板与换向转盘上的移动支撑轨道相对应的位置也安装有移动支撑轨道，移动支撑轨道上安装有移动底座，移动底座上安装有钻井模块，换向转盘为圆形，并与自升式平台主体的上甲板中心孔相配合，在同一水平面上，主轴的下部与转动轴还套装有一环形扶正圈，移动支撑轨道加工成凸状，移动底座加工成倒凹状，移动装置有液压缸式或者齿轮齿条式两种，液压缸式移动装置的液压缸一端安装在移动底座上，另一端通过液压杆与移动机爪连接，移动机爪安插在移动支撑轨道上的孔中，齿轮齿条式的齿条安装在移动底座上，齿轮与齿条啮合并通过联轴器与安装在自升式平台主体上的电机连接。
本发明具有如下优点：
(1)平台一次就位后，可以在平台周边的要求范围内进行多方位的钻井作业，而不用反复的升降、转向、压载、固定平台，大大降低了作业准备费用。
(2)平台一次就位多方位作业的特点，可以保护海底地基不会因为多次压载、固定而造成破坏，保障了平台和平台工作人员的安全。
(3)平台的多方位钻井模式，为海上采油新技术和固定采油平台新模式的进一步发展提供了有效的技术支撑。
(4)转盘式换向机构结构不仅可用于自升式平台，还可以推广到坐底式平台、半潜式平台以及固定式修井平台应用，具有非常高的推广应用价值。
(5)平台主体的形状不小于四变形，也可以建造为六边或者八边形，其经济效益更加明显。
附图说明
图1是海上多方位钻井自升式平台侧视示意图；
图2是海上多方位钻井自升式平台俯视示意图
图3是液压式移动装置示意图
图4是齿轮齿条式移动装置示意图
1.桩腿，2.自升式平台主体，3.升降装置，4.钻井模块，5.移动底座，6.移动装置，7.移动支撑轨道，8.换向转盘，9.主轴，10.转动轴，11.齿圈，12.主动齿轮，13.驱动电机，14.环形扶正圈，15.丛式井组，16.液压缸，17.移动机爪，18.齿条，19.齿轮，20.移动电机。
具体实施方式
现结合说明书附图1，2，3，4对本发明做进一步描述：移动底座5、移动装置6、移动支撑轨道7、换向转盘8、主轴9、转动轴10、驱动电机13构成。
自升式平台主体2依靠升降装置3将桩腿1下放到海底，使平台在海上就位后，钻井模块4可通过移动装置6在移动支撑轨道7上向要求方位移动，并伸出自升式平台主体2外进行对丛式井组15进行钻井作业，当一个方位的井位完成后，钻井模块4由移动装置6反向推动到换向转盘8上固定，驱动电机13带动主动齿轮12，驱动焊接在转动轴10上的齿圈11，使换向转盘8转向另外一个作业方位，转动过程中，由焊接在转动轴10上的环形扶正圈14依靠主轴9进行换向转动定位，当焊接在自升式平台主体2甲板面的移动支撑轨道7和焊接在换向转盘8上的移动支撑轨道7对接后，钻井模块4可通过移动装置6在移动支撑轨道7向另一要求方位移动，移动到自升式平台主体2外进行另一方位的丛式井组15钻井作业。这样反复使用，可满足平台一次就位后的多方位钻井作业的要求。
移动装置6有液压缸加移动机爪式和齿轮齿条式两种。液压缸加移动机爪式由液压缸16和移动机爪17组成，液压缸16一端固定在移动底座5上，另一端通过液压杆和移动机爪17连接，移动机爪17通过与移动支撑轨道7的通孔相互作用使钻井模块4前进或后退。齿轮齿条式由齿轮19和齿条18组成，齿轮19通过联轴器与移动电机20连接，齿条18焊接在移动底座5上，通过齿轮19转动相互作用使钻井模块4前进或后退。

Claims (3)

1.一种海上多方位钻井的自升式平台，包括桩腿(1)、自升式平台主体(2)、升降装置(3)、钻井模块(4)，其特征是：该平台还包括移动底座(5)、移动装置(6)、移动支撑轨道(7)、换向转盘(8)、主轴(9)、转动轴(10)、驱动电机(13)，主轴(9)固定在自升式平台主体(2)中间，转动轴(10)套装在主轴(9)外，转动轴(10)上部圆周外安装有齿圈(11)，与齿圈(11)啮合均布安装有6个主动齿轮(12)，主动齿轮(12)通过联轴器与驱动电机(13)连接，驱动电机(13)固定在自升式平台主体(2)上，转动轴(10)上端固定安装有换向转盘(8)，换向转盘(8)与自升式平台主体(2)的上甲板保持在一个水平面上，并安装有2条平行的移动支撑轨道(7)，移动支撑轨道(7)加工成凸状，移动底座(5)加工成倒凹状，凹凸配合实现定向移动，自升式平台主体(2)的上甲板与换向转盘(8)上的移动支撑轨道(7)相对应的位置也安装有同样的轨道，移动支撑轨道(7)上安装有移动底座(5)，移动底座(5)上安装有钻井模块(4)，换向转盘(8)为圆形，并与自升式平台主体(2)的上甲板中心孔相配合，在同一水平面上，自升式平台主体(2)甲板面多个方向上安装有移动支撑轨道(7)。
2.根据权利要求1所述的一种海上多方位钻井的自升式平台，其特征是主轴(9)的下部与转动轴(10)还套装有一环形扶正圈(14)。
3.根据权利要求1所述的一种海上多方位钻井的自升式平台，其特征是移动装置(6)有液压缸式或者齿轮齿条式两种，液压缸式移动装置(6)的液压缸(16)一端安装在移动底座(5)上，另一端通过液压杆与移动机爪(17)连接，移动机爪(17)安插在移动支撑轨道(7)上的孔中，齿轮齿条式的齿条(18)安装在移动底座(5)上，齿轮(19)与齿条(18)啮合并通过联轴器与安装在自升式平台主体(2)上的移动电机(20)连接。
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