[發明專利]海洋石油鉆井平臺井口成套裝備及管柱對接方法

有效

• 申請號: 201710302958.X
• 申請日: 2017-05-03
• 公開（公告）號: CN107100593B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 周井玲;吳國慶;徐勛倩;程海正;許波兵;劉蘇蘇;朱維南;茅靖峰;曹陽;張旭東;顧樂樂
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: E21B43/01
• 分類號: E21B43/01;E21B43/013
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 徐蓓

1.一種海洋石油鉆井平臺井口成套裝備，其特征在于包括吊卡、卡瓦、鐵鉆工以及一對立式導軌，所述一對立式導軌的兩個引導面相對設置，管柱位于所述兩個立式導軌的引導面之間；所述吊卡可上下移動地設置于所述立式導軌的上方以及上部；所述卡瓦置于所述立式導軌的中部；所述鐵鉆工連接于一水平設置的磁懸浮裝置上并且經由兩個立式導軌之間的側隙與所述管柱的中部相對；所述鐵鉆工包含用于旋擰管柱的旋擰機；所述立式導軌的一側設置有旋擰狀態監測機構，該旋擰狀態監測機構包括支架、液壓驅動桿、擺桿、壓桿、滾輪、磁塊和磁感應單元；所述擺桿的中部可水平轉動地連接于所述支架，所述液壓驅動桿的一端鉸接有一套筒，該套筒滑動套接于所述擺桿的一側部，所述擺桿的另一側的端部固定設置有水平設置的導向筒，所述壓桿滑動插接于所述導向筒中，壓桿的中部設置有凸環，所述凸環與所述導向筒之間設置有彈簧；所述滾輪可轉動地設置于所述壓桿的一端，并且滾輪的轉軸垂直設置，所述壓桿的另一端設置有直徑大于所述導向筒內徑的限位塊；所述滾輪的底側固定設置有隨滾輪同步轉動的安裝柱，所述磁塊固定設置于所述安裝柱的外側，所述擺桿的下側固定連接有與所述安裝柱相對的檢測板，所述磁感應單元固定設置于所述檢測板上，該磁感應單元包括非金屬保護罩、固定觸頭和具有鐵質材料的簧片觸頭，所述固定觸頭、簧片觸頭均置于所述非金屬保護罩內，并且所述簧片觸頭與所述固定觸頭相對，所述簧片觸頭處于所述固定觸頭遠離所述磁塊的一側，所述固定觸頭、簧片觸頭依次串接于電源回路中并且所述固定觸頭旁接有信號輸出支路；所述信號輸出支路通過控制器與一報警器以及鐵鉆工的控制電路連接。

2.根據權利要求1所述的海洋石油鉆井平臺井口成套裝備，其特征在于，所述磁懸浮裝置包括靜導軌、動導軌和直線電機，所述靜導軌固定設置，所述動導軌套裝在靜導軌的外周，直線電機的動子裝在動導軌的中心線上，直線電機的定子安裝在與動子對應部位的靜導軌上，在動導軌的上下兩邊內側，裝有上下相對設置的承載電磁鐵組，在動導軌的左右兩邊內側，裝有相對設置的導向電磁鐵組；所述鐵鉆工設置于所述動導軌上。

3.根據權利要求1所述的海洋石油鉆井平臺井口成套裝備，其特征在于，所述立式導軌的引導面中部設置有導向槽道，所述吊卡的外側設置有與所述導向槽道相對應的凸塊。

4.一種海洋石油鉆井平臺井口管柱對接方法，將相鄰的第一管柱與第二管柱對接，其特征在于包括如下步驟：a、卡瓦夾緊處于下方的第二管柱，吊卡夾緊處于上方的第一管柱，繼而將第一管柱懸吊至第二管柱上端，將第一管柱、第二管柱端部的螺口對接；b、鐵鉆工朝向第一管柱直線移動繼而將第一管柱夾持柱，所述吊卡松開第一管柱；c、鐵鉆工開始旋擰作業，使得第一管柱與第二管柱通過螺紋連接成一體；d、吊卡再次夾緊第一管柱，卡瓦松開第二管柱，繼而鐵鉆工松開第一管柱并作反向直線運動退出旋擰工位，吊卡下行，直至第一管柱與卡瓦相對應；e、卡瓦夾緊第一管柱，吊卡松開第一管柱繼而上行復位，此時完成一個包含兩個管柱的對接作業周期；多次重復上述對接作業周期，則最終形成整個石油管柱；所述步驟C還包括管柱旋擰狀態監測作業，此時，在所述第一管柱的外壁抵扣一滾輪，第一管柱在旋擰機的作用下旋轉，滾輪隨第一管柱的旋轉而被動旋轉，滾輪下部連接有磁塊，所述磁塊的一側設置有磁感應單元，在磁塊與所述磁感應單元相對時，磁感應單元輸出感應信號；相鄰兩次感應信號之間的時間間隔為感應信號輸出周期，當相鄰兩個感應信號輸出周期發生波動時，所述鐵鉆工停止作業。