[發(fā)明專利]海上鉆井支持平臺隨動對中氣動軟連接器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410476449.5
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN104265227A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉春花;劉新福;周超
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: E21B33/038
• 分類號: E21B33/038
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明適用于海上深水油氣田和邊際油田平臺間的連接器，特別涉及一種海上鉆井支持平臺與其他平臺之間連接時可以隨動對中的氣動軟連接器。

背景技術(shù)

隨著海上深水油氣田和邊際油田開發(fā)戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)，深水油氣開發(fā)的平臺建造將會更具規(guī)模，深水浮式平臺對上部組塊的重量十分敏感，為減少平臺甲板的占用面積并減輕上部組塊重量，深水平臺往往會考慮在其上部組塊上只布置修井作業(yè)時用的井架等必要鉆采裝置，而鉆井或打調(diào)整井作業(yè)用的支持模塊和配套設(shè)施，以及相關(guān)操作人員和所需配備的生活樓則安排于專門的海上鉆井支持平臺。

海上鉆井支持平臺與浮式等深水平臺間連接時需要配置專門的連接器。目前，國外由于技術(shù)保密等原因，迄今尚未見到有關(guān)連接器設(shè)計(jì)原理和結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)方面的文獻(xiàn)報道；國內(nèi)在可移動式鉆井平臺與導(dǎo)管架固定平臺間連接時往往采用焊接棧橋等聯(lián)接物的固定方式，而海上鉆井支持平臺與浮式等深水平臺間連接的方式至今尚未進(jìn)行研究也沒有相關(guān)的工程化應(yīng)用成果，與此同時深水平臺在鉆井或打調(diào)整井作業(yè)期間會不斷發(fā)生振蕩和漂移，使得現(xiàn)有的固定棧橋等聯(lián)接物的平臺連接方式不再適用。

為此，有必要依據(jù)浮式等深水平臺作業(yè)期間振蕩和漂移等實(shí)際工況，通過采用新技術(shù)、新方法及加工工藝，研發(fā)新型隨動對中氣動軟連接器，以實(shí)現(xiàn)海上鉆井支持平臺與其他深水平臺間的連接，同時達(dá)到減少深水平臺的甲板面積和減輕平臺上部組塊重量的目的。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有可移動式鉆井平臺與導(dǎo)管架固定平臺間連接器技術(shù)存在的缺陷和不足，并改善國內(nèi)海上鉆井支持平臺與其他平臺間連接方式尚處于起步階段的研究現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的是提供一種適合海上鉆井支持平臺與其他浮式等深水平臺之間連接時用的隨動對中氣動軟連接器。該軟連接器依據(jù)氣動機(jī)構(gòu)和隨動對中機(jī)構(gòu)的特殊構(gòu)造，具備結(jié)構(gòu)緊湊，儲氣罐同氣缸和活塞筒三位一體，平衡平臺振蕩載荷，自動調(diào)整徑向位移，氣缸與活塞筒徑向?qū)颍S動對中和角度調(diào)偏，自動快速放氣等特點(diǎn)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是開發(fā)一種海上鉆井支持平臺隨動對中氣動軟連接器，主要由調(diào)偏器、氣缸、儲氣罐、活塞筒、上導(dǎo)向器、密封體、下導(dǎo)向器、對中器和自動補(bǔ)氣器等幾部分組成。隨動對中氣動軟連接器通過調(diào)偏器固定于海上鉆井支持平臺的棧橋等聯(lián)接物，需要進(jìn)行作業(yè)時，通過對中器與浮式等深水平臺的甲板進(jìn)行連接；在深水平臺進(jìn)行向上或向下的垂向振蕩時，氣缸和儲氣罐內(nèi)具有一定壓力的氣體壓縮或膨脹并結(jié)合彈簧伸縮而共同作用于活塞筒，以平衡掉振蕩載荷，自動調(diào)整徑向位移量；而在深水平臺發(fā)生水平漂移或偏斜時，對中器依據(jù)球形機(jī)構(gòu)進(jìn)行隨動對中，保證氣缸和活塞筒始終同軸心，同時調(diào)偏器也隨之進(jìn)行相應(yīng)角度的調(diào)偏，保證調(diào)偏器上端面和對中器下端面始終保持水平。

調(diào)偏器用來完成氣缸和活塞筒的角度調(diào)偏，并保證調(diào)偏器的上端面始終保持水平，它包括上支座、軸承蓋、推力圓柱滾子軸承、墊圈、套筒、十字軸、注油槽、螺塞和下支座，其主要材質(zhì)選用不銹鋼316L。上支座與下支座采用相同結(jié)構(gòu)且呈十字形交叉布置，其中上支座的底座中央加工有凹槽，而四周布置有螺孔，并通過螺栓實(shí)現(xiàn)調(diào)偏器與海上鉆井支持平臺聯(lián)接物的連接；而下支座的底座通過焊接與氣缸進(jìn)行固定。上支座和下支座的支架均采用U形結(jié)構(gòu)，支架的兩側(cè)加工有對稱布置的軸承孔，軸承孔外粗內(nèi)細(xì)，其中細(xì)孔內(nèi)嵌與之間隙配合的套筒，粗孔內(nèi)依次布置雙列推力圓柱滾子軸承和墊圈，實(shí)現(xiàn)十字軸轉(zhuǎn)動功能的同時平衡十字軸的軸向受力；粗孔外的凸臺上加工有螺釘孔，并通過螺釘與軸承蓋進(jìn)行聯(lián)接，軸承蓋中央設(shè)有柱形凸臺，凸臺外徑小于推力圓柱滾子軸承內(nèi)圈的外徑，以實(shí)現(xiàn)推力圓柱滾子軸承內(nèi)圈的定位。十字軸用來實(shí)現(xiàn)調(diào)偏器各個角度的調(diào)偏，其材質(zhì)采用35CrMo，外形呈“十”字形，十字軸各端的軸頸依次與上支座和下支座軸承孔內(nèi)的推力圓柱滾子軸承配合。上支座和下支座的軸承孔壁上均加工有螺紋孔，與注油槽的外螺紋進(jìn)行聯(lián)接，及時補(bǔ)充推力圓柱滾子軸承的潤滑油，注油槽采用柱形筒體結(jié)構(gòu)，筒體的內(nèi)外環(huán)面上均加工有密封性管螺紋，且筒體的端壁上設(shè)計(jì)有沿圓周方向均勻布置的注油孔。注油槽內(nèi)螺紋孔與螺塞聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)潤滑油的密封。