步行坐底式鑽井平臺的製作方法
2023-06-29 23:06:31
專利名稱：步行坐底式鑽井平臺的製作方法
技術領域：
本發明屬於一種海洋石油鑽井平臺。
目前世界各國的近海石油鑽井裝置，有坐底式鑽井平臺，自升式鑽井平臺，半潛式鑽井平臺和鑽井船(駁)等。但由於泥沙質海灘一般比較平坦，海陸過渡帶(包括海灘沼澤地帶，潮間帶和船舶容易擱淺的極淺海等)比較寬闊，對於這一海陸過渡帶上述鑽井平臺、鑽井船(駁)等都無法進入作業。
本發明的目的是要提供一種步行坐底式鑽井平臺，它可使石油鑽井工作在海陸過渡帶中順利地進行與完成。
本發明採用具有內體[1]和外體[2]的雙體結構形式，並藉助於一套液壓步行機械實現步行動作，內體[1]和外體[2]可以交替地坐底或舉升，互為依託地沿上、下方向和前、後方向作相對運動，由於近海石油鑽井平臺的自重一般在千噸甚至更大，而海床基底的承載力往往有限，故本發明採用了具有大支承面積的內體沉墊[3]與外體沉墊[6]。內體沉墊[3]是呈長方形的箱形結構，外體沉墊[6]是長方環形的箱形結構套在內體[1]的外圍，內體[1]和外體[2]之間可以作上下、前後相對運動。外體沉墊[6]的平面圖形可以是一個長的環形或是長的環形帶一個或若干個缺口，也可以是左右兩長條。內外沉墊製成左、右對稱以避免步行過程中產生橫向傾斜。
圖1、側視圖，圖2、橫剖面圖，圖3、沉墊圖，圖4、步行原理圖。
1、內體2、外體3、內體沉墊4、內體支柱5、內體甲板6、外體沉墊7、外體支柱8、外體甲板9、井架10、生活樓11、懸臂支架12、頂升油缸13、導向柱14、運行臺車15、車輪組16、牽引油缸17、導向機構18、抗滑樁19、鎖緊裝置20、上、下軌道。
以下結合附圖對發明作進一步的詳細描述本發明由內體[1]和外體[2]組成。內體[1]包括內體沉墊[3]、內體支柱[4]和內體甲板[5]。外體[2]包括外體沉墊[6]、外體支柱[7]和外體甲板[8]它們分別構成內體空間桁架及外體空間桁架。這樣不僅能夠保證平臺在坐底後甲板及上層建築處於海平面和波浪之上，而且空間桁架保證了內體[1]和外體[2]結構在步行、漂浮等各種工況的強度和剛度。井架[9]、生活樓[10]及各種其它設備都布置在內體甲板[5]和外體甲板[8]上，內體沉墊[3]和外體沉墊[6]中各設有泵艙、壓載水艙、生活用水艙、鑽井用水艙、燃油艙等。內體[1]左、右舷對稱地布置有四隻懸臂支架[11]，其中各裝有一隻頂升油缸[12]，頂升油缸[12]的缸體用雙向球面鉸與懸臂支架[11]相連，缸體外圍套有箱形導向柱[13]。頂升油缸[12]活塞杆的下端和運行臺車[14]連接，臺車的車輪組[15]是全浮式的，在任何情況下都能均勻地分配載荷，在兩隻牽引油缸[16]的牽引下，車輪組[15]可在外體[2]上的上、下軌道[20]中作縱向滾動，從而實現內體[1]和外體[2]的活動連結。頂升油缸[12]使內體[1]和外體[2]之間產生垂直方向的相對運動，而牽引油缸[16]使內體[1]和外體[2]之間產生縱向的水平相對運動。在內體沉墊[3]與外體沉墊[6]上設置有導向機構[17]，則可保證內外體作相對運動時有一定的側向間隙。
內體[1]與外體[2]的連接也可以反過來安裝，可將懸臂支架[11]、頂升油缸[12]安裝在外體[2]上，而將上、下軌道[20]安裝在內體[1]上，內體[1]和外體[2]的連結也可以採用導軌滑塊式。
為保證鑽井作業時平臺不略詵繢肆韉韌飭ψ饔孟路⑸轎灰疲ɑ疲┠諤錥1]上還設有四根抗滑樁[18]，鑽井作業開始前將抗滑樁[18]插入基底，以防鑽井平臺移動，鑽井作業完成後拔出。
頂升油缸[12]牽引油缸[16]等均由液壓站進行驅動，頂升和牽引裝置也可以製造成電動的、氣動的、齒輪齒條式的、卷楊機式的、復滑輪式或其它形式的。
當平臺拖航時以及在水中坐底鑽井時內體[1]和外體[2]可以用鎖緊裝置[19]鎖緊成為一體，這時內體[1]和外體[2]之間相對固定。
結合圖4步行原理圖詳細的描述本平臺步行工作程序如下把步行坐底式鑽井平臺拖航到擱淺或接近擱淺，這時將平臺的前進方向調整到對準井位，卸開鎖緊裝置使內體[1]和外體[2]分離。
A、以內體[1]坐底為依託，四隻頂升油缸[12]下腔進油，同步地舉升起外體[2]。
B、牽引油缸[16]的無杆腔進油，使已懸空了的外體[2]前移一個步距。(外體[2]的全部重量壓在運行臺車[14]的車輪上，車輪沿上軌道滾動前移)。
C、這時頂升油缸[12]的上腔進油，其活塞杆同步下降，外體[2]下降直到坐底，頂升油缸[12]的上腔繼續進油，外體[2]成為逐步舉升內體[1]的依託。
D、內體[1]離地之後，牽引油缸[16]的有杆腔進油使內體[1]向前移動一個步距(此時運行臺車[14]的車輪沉下軌道運行)。
如此不斷循環平臺就可一步一步地前行。如果將牽引油缸[16]的無杆腔進油和有杆腔進油顛倒一下則鑽井平臺可以實現後退。
本發明的實現，它可使鑽井平臺，鑽井船(駁)等都無法進入作業的海陸過渡帶鑽井成為現實。它是在海中可以拖航，在水深和波浪高度不超過空間桁架高度的極淺海中坐底鑽井，在海灘上擱淺之後，自己步行，涉水前進，走上無水幹灘，到達指定井位的一種水陸兩棲式的近海鑽井平臺，使石油鑽井工作在海陸過渡帶中順利地進行。
權利要求
1.一個由內體[1]和外體[2]組成的步行坐底式鑽井平臺，其特徵是實現步行的內體沉墊[3]是長方形的箱形結構，外體沉墊[6]是長方環形的箱形結構套在內體[1]的外圍，內體[1]和外體[2]之間可以作上下、前後相對運動。
2.根據權利要求1所述的步行坐底式鑽井平臺，其特徵是內體[1]和外體[2]是通過頂升油缸[12]、運行臺車[14]的全浮式車輪組[15]和上、下軌道[20]連結起來的，通過頂升油缸[12]和牽引油缸[16]使內體[1]和外體[2]交替地坐底、舉升、互為依託地沿上、下方向和前、後方向作相對運動。
3.根據權利要求1或2所述的步行坐底式鑽井平臺，其特徵是外體沉墊[6]的平面圖形可以是一個長的閉環形或是長的環形帶一個或若干個缺口，也可以是左右兩長條。
4.根據權利要求1或2所述的步行坐底式鑽井平臺，其特徵是內體沉墊[3]和外體沉墊[6]上安裝有鎖緊裝置[19]和導向機構[17]。
5.根據權利要求1或2所述的步行坐底式鑽井平臺，其特徵是舉升機構和牽引機構是液壓的，也可以是電動的、氣動、齒輪齒條式的、卷揚機式的、復滑輪式的或其它形式的。
6.根據權利要求1或2所述的步行坐底式鑽井平臺，其特徵是內體[1]與外體[2]的連接也可以反過來安裝，即將懸臂支架[11]、頂升油缸[12]布置在外體[2]上，而將上、下軌道[20]布置在內體[1]上，內體[1]和外體[2]的連接也可以採用導軌滑塊式。
全文摘要
步行坐底式鑽井平臺是一種海洋石油鑽井平臺。採用內、外雙體結構形式，並藉助於步行機械與液壓系統，使內體和外體交替地坐底或舉升、互為依託地沿上、下，前、後方向作相對運動。使現有的鑽井平臺、鑽井船等都無法進入的海陸過渡帶鑽井作業成為可能。它在海中可以拖航，在水深和波高不超過空間桁架的極淺海中坐底，在海灘上可以自己步行，涉水前進，走上幹灘，到達指定井位。使石油鑽井工作在海陸過渡帶中能順利地進行。
文檔編號E02B17/00GK1032051SQ8810533
公開日1989年3月29日 申請日期1988年9月8日 優先權日1988年9月8日
發明者顧心懌, 馬志良, 邴如吉, 陳健元 申請人:勝利油田會戰指揮部, 上海交通大學