CN201554393U - 一种海洋绞车补偿*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种海洋绞车补偿***，该***包括游车位置传感器和游车补偿控制器；所述游车位置传感器接入游车补偿控制器。本实用新型提供了一种降低船体重心增加船体载荷、简化钻机结构、使用方便、安全性高且可延长钻头寿命的海洋绞车补偿***。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种在海洋上进行钻井作业时相对于海洋升降而运动的补偿***，尤其涉及一种海洋绞车补偿***。
背景技术
目前在海洋上进行钻井作业的钻井平台由于海浪的运动而升降，相对于海底有相对运动，并且随着水深的增加，动态补偿的重要性就会凸显出来。目前经常采用的是天车补偿***，它在天车顶部需要安装笨重的液压及机械的补偿装置，但该补偿***会带来如下的缺点：
1、大大减少了船体的荷载能力。钻井平台上的井架因在天车顶部安装了补偿装置，需要对井架的结构加强的同时又增加了井架重量，如传统的500吨井架其补偿***大约为170吨，要支持这多余的重量井架要重30-50吨，这样的结构复杂大大减少了船体的载荷能力。
2、日常维护和修理不便，增大了停机时间。如此笨重的补偿装置安置在天车顶部，对日常维护和修理极大的不便，增大了停机的时间。
3、安全性低。在井架顶部安装笨重的补偿设备，物体下落的可能大大增加，增加了在危险区的作业，且日常维护和修理都在高空作业，使得钻井操作的安全性大大降低。
4、降低钻头的使用寿命。在浮动的船体的天车上增加的补偿***使得钻头的负载大大增加，钻井效率大大降低，降低了钻头使用寿命。
实用新型内容
为解决背景技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种降低船体重心增加船体载荷、简化钻机结构、使用方便、安全性高且可延长钻头寿命的海洋绞车补偿***。
本发明的技术解决方案是：本发明为一种海洋绞车升降补偿***，其特殊之处在于：该***包括游车位置传感器和游车补偿控制器；所述游车位置传感器接入游车补偿控制器。
上述***还包括船***置传感器，所述船***置传感器接入游车补偿控制器。
上述***还包括悬重传感器，所述悬重传感器接入游车补偿控制器。
上述游车位置传感器是数字编码器。
上述船***置传感器是加速度计及位置测量计算机***。
上述悬重传感器是死绳拉力传感器。
上述游车补偿控制器是计算机及I/O接口。
上述***还包括游车速度给定装置以及自动送钻钻压给定装置；所述游车速度给定装置和自动送钻钻压给定装置分别接入游车补偿控制器。
上述游车速度给定装置包括模拟式数字式电位器。
上述自动送钻钻压给定装置是数字式电位计或人机界面。
本实用新型具有以下优点：
1、降低船体重心增加船体的载荷。本实用新型所采用的绞车补偿***安装在平台上，在天车顶部没有安装液压及机械的补偿装置，不需要加强的井架的结构及增加井架重量，从而降低了船体的重心，与传统的补偿***比较重量大大减轻，明显增加了船体的载荷能力。本实用新型相对于传统的补偿***大约减少200吨，即船体可增加200吨的载荷能力。
2、简化钻机结构。本实用新型采用的绞车补偿***安装在平台上，在天车上不需要安装笨重的补偿装置，使整个钻机模块大大简化。
3、使用方便。本实用新型的绞车补偿***的设备安装在平台上，方便日常维护和修理；并且由于没有传统补偿***的液压及机械部件，绞车补偿***基本没有要维护的机械及液压***，减少了停机时间。
4、安全性高。本实用新型在井架顶部安装很少的设备，物体下落的可能大大减小，绞车补偿可提供更安全的钻井操作。在井架上更少的维护及维修也减少了在危险区的作业，使得使用安全性大大提升。
5、延长了补偿距离。本实用新型所提供的绞车补偿***不需要油缸，也就没有了油缸距离的限制。
6、延长钻头寿命。本实用新型在浮动的船体上的绞车补偿***比传统补偿***明显的改善了钻井性能，由于补偿***的减少了钻头的负载变化，补偿***进一步提高钻井效率，延长了钻头使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型具体应用实施例的原理示意图；
图2为本实用新型具体应用实施例的结构示意图。
具体实施方式
参见图1、2，本实用新型的具体应用实施例中，海洋绞车包括游车1、天车2、绞车3、绞车电动机4、绞车电动机驱动***5和钻头12，安装时，本实用新型的悬重传感器8和天车2连接，游车位置传感器6通过绞车3与游车1连接，船***置传感器7直接安装在船体上，游车位置传感器6、船***置传感器7和悬重传感器8分别接入游车补偿控制器9，游车补偿控制器9接入绞车电动机驱动***5，本实用新型还包括游车速度给定装置10以及自动送钻钻压给定装置11，游车速度给定装置10以及自动送钻钻压给定装置11分别接入游车补偿控制器9，其中：游车位置传感器6是采用数字编码器实现对游车位置的测量；船***置传感器7是采用加速度计及位置测量计算机***实现对船***置的测量；悬重传感器8是采用死绳拉力传感器来实现游车***悬重测量的；游车补偿控制器9是由计算机及I/O接口及专用控制软件组成，实现对绞车电动机速度以及力矩进行控制实现船体在海浪条件下，保证钻头位置相对静止的绞车补偿控制；游车速度给定装置10包括模拟式数字式电位器及手柄构成；自动送钻钻压给定装置11是是数字式电位计或人机界面实现钻压的给定。
本实用新型通过船***置传感器7精确连续的监测船体相对海底的位置，再通过游车位置传感器6测量游车1的位置，绞车补偿控制器9根据测量结果确定游车位置及船***置的关系，从而通过控制绞车电动机驱动***5来控制绞车3的速度以调节游车1相对海底的位置不变。
在起下钻的过程中通过悬重传感器8和游车位置传感器6测量游车1的悬重、位置、速度，以及通过绞车电动机4的运行功率及状态，可以对游车1的速度及减速位置进行控制保证游车1能在规定的安全距离停车。
在起下钻的过程中通过测量游车1的悬重、速度、绞车电动机4的运行功率，可控制游车1的加速度保证游车1的滚筒的钢丝绳不松、不乱绳。
通过检查游车1的悬重及船体的位置，通过游车速度给定装置10以及自动送钻钻压给定装置11使绞车补偿控制器9控制绞车3的速度及力矩，实现钻机的恒钻速自动送钻和恒钻压自动送钻。
本实用新型所提供的海洋绞车升降补偿***通过测量通过安装在船体上的船***置传感器7得到精确连续的位置信号，确定船体的垂直位置，将游车位置传感器6的信号一同发送给绞车补偿控制***9，通过智能绞车补偿***9的计算及智能判断产生相应的控制策略，控制绞车3的速度使游车1按照船体运动相反的方向运行，以调节游车1相对海底的位置不变或控制游车1的运行速度相对与海底的速度接近给定速度，即消除海浪起伏所带来的速度及位置的干扰，实现游车1运行速度及位置的补偿控制，保证钻井的安全及工作效率。
Claims (10)
1.一种海洋绞车补偿***，其特征在于：该***包括游车位置传感器和游车补偿控制器；所述游车位置传感器接入游车补偿控制器。
2.根据权利要求1所述的海洋绞车补偿***，其特征在于：该***还包括船***置传感器，所述船***置传感器接入游车补偿控制器。
3.根据权利要求1或2所述的海洋绞车补偿***，其特征在于：该***还包括悬重传感器，所述悬重传感器接入游车补偿控制器。
4.根据权利要求3所述的海洋绞车补偿***，其特征在于：所述游车位置传感器是数字编码器。
5.根据权利要求2所述的海洋绞车补偿***，其特征在于：所述船***置传感器是加速度计及位置测量计算机***。
6.根据权利要求3所述的海洋绞车补偿***，其特征在于：所述悬重传感器是死绳拉力传感器。
7.根据权利要求3所述的海洋绞车补偿***，其特征在于：所述游车补偿控制器是计算机及I/O接口。
8.根据权利要求3所述的海洋绞车补偿***，其特征在于：该***还包括游车速度给定装置以及自动送钻钻压给定装置；所述游车速度给定装置和自动送钻钻压给定装置分别接入游车补偿控制器。
9.根据权利要求8所述的海洋绞车补偿***，其特征在于：所述游车速度给定装置包括模拟式数字式电位器。
10.根据权利要求8所述的海洋绞车补偿***，其特征在于：所述自动送钻钻压给定装置是数字式电位计或人机界面。
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|---|---|---|---|---|
| CN102691484A (zh) * | 2012-06-06 | 2012-09-26 | 中国石油大学(华东) | 海洋浮式钻井平台绞车升沉补偿装置 |
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2009
- 2009-11-27 CN CN2009202454889U patent/CN201554393U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN103946474B (zh) * | 2011-11-25 | 2016-02-24 | 阿克Mh股份有限公司 | 运动补偿*** |
| CN102691484A (zh) * | 2012-06-06 | 2012-09-26 | 中国石油大学(华东) | 海洋浮式钻井平台绞车升沉补偿装置 |
| CN102691484B (zh) * | 2012-06-06 | 2014-04-16 | 中国石油大学(华东) | 海洋浮式钻井平台绞车升沉补偿装置 |
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