[實用新型]增距式半主動天車升沉補償裝置

有效

• 申請號: 201520830129.5
• 申請日: 2015-10-23
• 公開（公告）號: CN205089241U
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發明（設計）人: 牟新明;楊虎;馮燁;鄭萬里;南樹歧
• 申請（專利權）人: 寶雞石油機械有限責任公司
• 主分類號: E21B19/09
• 分類號: E21B19/09
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 王奇

技術領域

本實用新型屬于海洋石油鉆井設備技術領域，涉及一種增距式半主動天車升沉補償裝置。

背景技術

進行深水鉆探作業時，浮式鉆井平臺/船在波浪的作用下，將產生周期性的升沉運動，帶動鉆柱上下往復運動，引起海底鉆壓的變化，甚至使鉆頭脫離井底，無法鉆進，降低鉆頭和鉆桿的壽命，造成巨大的經濟損失；在BOP等水下設備安裝作業中，浮式鉆井平臺/船的升沉運動造成無法精確定位，安裝困難。升沉補償裝置的作用就是對浮式鉆井平臺/船的升沉運動進行補償，使得深水作業得以順利進行。通過升沉補償裝置的作用可減少鉆頭與井底的相對運動，從而保證了鉆壓的穩定，保證了在平臺/船進行升沉運動時能夠持續鉆進，提高鉆井效率。同時在進行水下設備安裝作業過程中，能夠精確定位，快速安裝，提高作業效率。升沉補償裝置可有效擴大鉆井平臺/船作業領域范圍，增強作業適應性。

鉆柱升沉補償裝置包括伸縮鉆桿型補償、絞車/雙絞車型補償、游車型補償、天車型補償和死繩/活繩補償等形式。其中游車型補償和天車型補償是應用最廣泛的補償形式。游車型補償和天車型補償各有優缺點，游車型補償一般應用于中小噸位的鉆井系統，天車補償一般應用于大噸位的鉆井系統。

目前應用的游車型和天車型補償均為液壓式升沉補償系統，運用液缸活塞桿與缸筒的相對位移補償平臺/船的升沉運動。按照其動力提供方式可分為主動式、被動式和半主動式三種形式。主動式補償系統具有補償精度高、補償速度快的優點，但結構復雜，能量消耗過大，成本高昂。被動式補償系統基本不消耗額外能量，且結構簡單，但補償效果差，具有滯后現象。半主動式補償系統結合二者的優點，補償精度高，相對能耗低，是當前鉆柱補償系統主流設計形式。

目前天車補償裝置油缸補償行程長，補償速度快，油缸的穩定性和密封件壽命均較低，占用井架空間大。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種增距式半主動天車升沉補償裝置，解決了現有技術中存在結構龐大，占用井架空間大，油缸穩定性差的問題。

本實用新型所采用的技術方案是，一種增距式半主動天車升沉補償裝置，包括在天車梁上安裝有一個浮動天車導軌和兩個增距滑輪導軌，浮動天車導軌位于兩個增距滑輪導軌之間，在天車梁兩側分別鉸接有一個導向輪總成，在天車梁中還固定安裝有被動缸和主動缸的缸筒；

每個增距滑輪導軌中安裝有一個增距滑輪總成，增距滑輪總成的安裝座向下與動缸和主動缸的活塞桿鉸接，增距滑輪總成的安裝座兩端分別與增距滑輪導軌配合套接；

浮動天車導軌中安裝有一個浮動天車總成，浮動天車總成的前后面分別設置有一對側置滑輪，并且在每個側置滑輪上同軸安裝有連桿一，連桿一另一端與連桿二鉸接，鉸接軸上安裝有滑輪二，連桿二另一端與導向輪總成的導向輪軸鉸接；連桿一、滑輪二、連桿二一起稱為搖桿擺臂機構，即搖桿擺臂機構下端與導向輪總成鉸接，上端與浮動天車總成上側置滑輪軸鉸接。

本實用新型的增距式半主動天車升沉補償裝置，其特征還在于：

每個增距滑輪總成的增距滑輪中纏繞有一個增距鋼絲繩，每個增距鋼絲繩的一端固定在天車梁的耳座上，另一端固定在浮動天車總成的耳座上。

浮動天車總成的一對側置滑輪與游車的滑輪組之間纏繞有鉆井鋼絲繩，鉆井鋼絲繩從絞車引出，通過快繩端搖桿滑塊機構，繞過浮動天車總成的側置滑輪與游車的滑輪后，到死繩端的側置滑輪及搖桿滑塊結構，最后與死繩固定器連接。

本實用新型的有益效果是，補償行程和速度不變的情況下，油缸行程和速度減半，大大提高油缸的穩定性和密封件壽命，縮短整體高度，結構緊湊，占用井架空間少，不需要額外增加井架高度，有效解決目前天車補償存在的問題。

附圖說明

圖1是本實用新型升沉補償裝置本體的主視結構示意圖；

圖2是本實用新型升沉補償裝置本體的左視結構示意圖。

圖中，1.增距滑輪總成，2.增距滑輪導軌，3.浮動天車導軌，4.浮動天車總成，5.增距鋼絲繩，6.被動缸，7.主動缸，8.搖桿擺臂機構，9.導向輪總成，10.天車梁，11.鉆井鋼絲繩，12.游車。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。

參照圖1、圖2，本實用新型的結構是，包括在天車梁10上安裝有一個浮動天車導軌3和兩個增距滑輪導軌2，浮動天車導軌3位于兩個增距滑輪導軌2之間，在天車梁10兩側分別鉸接有一個導向輪總成9，在天車梁10中還固定安裝有被動缸6和主動缸7的缸筒；