[實用新型]一種絞車自動控制系統

無效

• 申請號: 201120016098.1
• 申請日: 2011-01-19
• 公開（公告）號: CN201982033U
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 謝彬;岳前進;雷松;喻西崇;劉健;謝文會;張威;王世圣;杜慶貴
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海石油研究中心;大連理工大學
• 主分類號: E21B19/09
• 分類號: E21B19/09;B66D1/50
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關暢

技術領域

本實用新型涉及一種絞車控制系統，特別是關于一種用來對浮式鉆井儲油裝卸系統(FDPSO)中鉆井甲板進行升沉補償的絞車自動控制系統。

背景技術

浮式鉆井儲油裝卸系統(FDPSO)是海洋工程領域新興起的一種概念設計，它是在浮式生產儲油系統(FPSO)的基礎上添加鉆井功能模塊而成的一種新裝備。與現有其他深海鉆井裝備如半潛式鉆井平臺(Semi-submersible)，張力腿鉆井平臺(TLP)，柱筒式平臺(Spar)相比，FDPSO為浮式船體結構，在服役過程中受到海洋環境的作用，產生較大的水動力，船體會產生大幅值的運動，尤其是豎直方向的升沉運動會對鉆井生產作業產生不利影響，例如，引起隔水管與井口的碰撞、鉆桿彎曲及鉆頭的破壞等。為保證鉆井生產作業的安全，必須對船體引起鉆井甲板的運動進行補償。

現有的運動補償技術多是直接對鉆桿和隔水管系統進行，如游車大鉤補償、天車升沉補償、伸縮鉆桿補償，隔水管系統補償等。以上方法在深海應用上受到補償行程，最大張緊力等方面的限制。

發明內容

針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種可縮短運動補償行程，自動化程度高，計算準確，能夠用來對浮式鉆井儲油裝卸系統中鉆井甲板進行升沉補償絞車自動控制系統。

為實現上述目的，本實用新型采取以下技術方案：一種絞車自動控制系統，其特征在于：它包括設置在船體上的鉆井月池，所述鉆井月池周向設置有若干絞車和滑輪，各所述絞車上的鋼索的一端共同懸吊一位于所述鉆井月池中的鉆井甲板，各所述鋼索的另一端繞過相對應的所述滑輪分別連接一懸掛在外舷的配重，所述鉆井甲板底部設置有通向海底的生產立管和鉆井隔水管；所述船體和配重上均設置有數據采集模塊，所述數據采集模塊的輸出端連接一設置在船體控制室內的絞車控制模塊，所述絞車控制模塊的輸出端連接一絞車執行模塊，絞車執行模塊的輸出端連接所述絞車的馬達。

所述數據采集模塊包括速度傳感器和位移傳感器。

本實用新型由于采取以上技術方案，其具有以下優點：1、本實用新型通過數據采集模塊將采集到的信息輸入給絞車控制模塊，通過絞車控制模塊對數據進行處理并傳送給絞車執行模塊，進而對絞車發出指令，自動調節鋼索的長度，其自動化程度高，計算準確，極大的減少了人為操作，提高了工作效率，可與已有的補償裝置同時使用，大大縮短了運動補償行程，最大限度的滿足鉆井生產作業條件。2、本實用新型通過絞車和鋼索連接船體和鉆井甲板，使鉆井甲板與船體的運動保持相對獨立，無論船體運動狀態如何，都可以通過調節船體和鉆井甲板連接的鋼索長度進行實時補償，從而保持鉆井甲板基本不動，并給生產立管及鉆井隔水管提供恒定的頂張力。3、本實用新型設置的配重可用于為生產立管和鉆井隔水管提供頂張力，并平衡鉆井甲板自身的重量。4、本實用新型設置的絞車執行模塊能夠控制絞車的正轉和反轉，及為達到需要的鋼索長度調節絞車的轉數。5、本實用新型設置有數據采集模塊、絞車控制模塊和絞車執行模塊，當船體在波浪的作用下產生豎直方向的升沉運動時，能夠避免船體運動帶動鉆井甲板運動，影響正常的鉆井生產。本實用新型結構設計簡單巧妙，可縮短運動補償行程，自動化程度高，計算準確，可廣泛用于鉆井過程中。

附圖說明

圖1是本實用新型的實施原理截面圖

圖2是本實用新型的邏輯框圖

圖3是本實用新型的仿真流程圖

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。

如圖1所示，本實用新型包括設置在船體1上的鉆井月池，鉆井月池周向設置有若干絞車2和滑輪3，各絞車2上的鋼索4的一端共同懸吊一鉆井甲板5，鉆井甲板5懸吊在鉆井月池中，各鋼索4的另一端分別繞過一滑輪3連接一懸掛在外舷的配重6，鉆井甲板5底部設置有通向海底7的生產立管8和鉆井隔水管9。

如圖2、圖3所示，本實用新型還包括數據采集模塊10、絞車控制模塊11和絞車執行模塊12。

數據采集模塊10包括設置在船體1上的位移傳感器和速度傳感器，設置在配重6上的位移傳感器和速度傳感器。船體1上的位移傳感器和速度傳感器，以及配重6上的位移傳感器和速度傳感器的輸出端連接絞車控制模塊11，絞車控制模塊11設置在船體1上的控制室內，采用可編程控制器(PLC)處理數據采集模塊10的數據，并通過工業控制計算機顯示和記錄信號，絞車控制模塊11的輸出端連接設置在控制室內的絞車執行模塊12，絞車執行模塊12的輸出端連接絞車2的馬達，控制絞盤的轉動。絞車執行模塊12將絞車控制模塊11的輸出信息通過數模轉換成為絞車馬達可執行的電信號。