[發明專利]鉆柱升沉補償系統

在審

• 申請號: 201410254524.3
• 申請日: 2014-06-10
• 公開（公告）號: CN105275414A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 于培勇;張勇
• 申請（專利權）人: 金廣恒環保技術（南京）有限公司
• 主分類號: E21B19/09
• 分類號: E21B19/09
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 鄧麗

技術領域

本發明涉及一種海洋平臺用鉆柱升沉補償裝置。

背景技術

鉆柱升沉補償裝置作為浮式平臺鉆井系統的一個關鍵裝置，其主要作用是阻隔船體在波浪作用下運動對鉆柱的影響，減小鉆柱和防噴器之間的磨損。為了作業的安全可靠。

發明內容

本發明解決的技術問題提供一種鉆柱升沉補償系統，為了作業的安全可靠,其可在阻隔船體在波浪作用下運動對鉆柱的影響，減小鉆柱和防噴器之間的磨損。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種鉆柱升沉補償系統，包括鉆柱補償裝置本體、主動補償控制器、儲能器、主氣閥、調壓閥、壓縮機、儲氣罐、補償液壓站。

本發明中所述主動補償器包括由所述鉆柱補償裝置本體所設的兩套主動補償液缸、主動補償控制閥、主動補償液壓站。

本發明中所述被動補償器包括由鉆柱補償裝置本體所設的兩套被動補償液缸、儲能器、主氣閥、調壓閥、壓縮機、儲氣罐、被動補償液壓站。

本發明的有益效果：

本發明可在阻隔船體在波浪作用下運動對鉆柱的影響，減小鉆柱和防噴器之間的磨損。

附圖說明

圖1為本發明的系統流程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

如圖所示，一種鉆柱升沉補償系統，包括鉆柱補償裝置本體、主動補償控制器、儲能器4、主氣閥、調壓閥5、壓縮機6、儲氣罐、補償液壓站。

本發明中的主動補償器包括由所述鉆柱補償裝置本體所設的兩套主動補償液缸1，主動補償控制閥3、主動補償液壓站10。主動補償器，即當船上浮時，多余的油液通過液壓馬達倒轉，將工作液缸的液體抽出并排入上腔，使活塞增加向上推力，以平衡油氣儲能器被壓縮后氣體增加的壓力，從而使補償裝置液缸內的被壓液體壓力不至明顯增大）；當船下沉時，用變量泵自動使工作液缸充油（或使液馬達正轉）以保持液缸的壓力不變，達到補償鉆柱升沉目的。

本發明中被動補償器包括由鉆柱補償裝置本體所設的兩套被動補償液缸2、儲能器4、主氣閥、調壓閥5、壓縮機6、儲氣罐、被動補償液壓站9。被動補償系統的工作原理，壓縮機6向備用儲氣罐7充氣，根據鉤載的不同調壓閥5通過換算調整工作儲氣罐8的壓力。勘察船受海浪或潮汐作用上升時，靠船的舉升力拉伸被動補償液缸9活塞，將儲能器4的氣體壓縮以儲存能量。當船受海浪或潮汐作用下沉時，儲能器4釋放能量，以補償鉆柱的升沉。即補償器工作的能量來源于船的升沉，故其幾乎不消耗動力。被動補償液壓站僅僅用于系統泄漏、操作過程中液體有損失時進行補液的作用。為了使補償精度更加精確，在設有被動補償系統的同時，也設有主動補償系統，。

鉆柱升降補償系統可視為在等溫條件下工作，即氣體的壓縮和膨脹是緩慢發生的（有足夠的散熱時間），當氣體容積被壓縮小一倍，則氣體的壓力增加一倍，故容積與壓力是反比關系。在補償時，為了減少由于行程變化而引起的補償力變化的誤差，必須增大儲能器氣體部分的容積（并聯若干氣罐）。但這不可避免的導致設備的龐大。負荷變化誤差（鉆壓變化），當并聯的氣罐越多，補償裝置工作壓力越高，則負荷變化誤差越小，其鉆壓誤差通常為±3%—±5%。

為了使補償精度更加精確，在設有被動補償系統的同時，也設有主動補償系統，所謂的主動補償系統，即當船上浮時，多余的油液通過液壓馬達倒轉，將工作液缸的液體抽出并排入上腔，使活塞增加向上推力，以平衡油氣儲能器被壓縮后氣體增加的壓力，從而使補償裝置液缸內的被壓液體壓力不至明顯增大）；當船下沉時，用變量泵自動使工作液缸充油（或使液馬達正轉）以保持液缸的壓力不變，達到補償鉆柱升沉目的。即主動補償系統的工作是靠動力驅動工作的，消耗能量較大，但其產生的負荷變化誤差（鉆壓變化），主動型的鉆壓誤差可降為±0.5%或更小。