[發(fā)明專利]一種自升式鉆井平臺(tái)插拔樁實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110843904.0
• 申請(qǐng)日: 2021-07-26
• 公開（公告）號(hào): CN113482069B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 殷啟帥;楊進(jìn);傅超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)(北京)
• 主分類號(hào): E02D33/00
• 分類號(hào): E02D33/00
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 臧微微;趙燕力

本發(fā)明提供了一種自升式鉆井平臺(tái)插拔樁實(shí)驗(yàn)裝置，包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)和樁腿，還包括：加載箱；支撐輪，設(shè)于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上；懸掛繩，繞過(guò)支撐輪，且懸掛繩的兩端分別連接樁腿和加載箱，加載箱具有坐于樁腿上的第一狀態(tài)和與樁腿分離且懸吊于懸掛繩下方的第二狀態(tài)，當(dāng)加載箱處于第一狀態(tài)時(shí)，加載箱的重力為作用于樁腿的插樁壓力，當(dāng)加載箱處于第二狀態(tài)時(shí)，加載箱的重力為通過(guò)懸掛繩作用于樁腿的拔樁拉力。本發(fā)明通過(guò)將加載箱配置為具有兩個(gè)不同的狀態(tài)，使加載箱的重力既可以作為插樁壓力，也可以作為拔樁拉力，無(wú)需設(shè)置兩個(gè)加載裝置來(lái)分別施加插樁壓力和拔樁拉力，使實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，同時(shí)簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)流程，使實(shí)驗(yàn)操作更方便。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及海上石油勘探技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種自升式鉆井平臺(tái)插拔樁實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

自升式鉆井平臺(tái)是海上石油資源開發(fā)過(guò)程中常用的生產(chǎn)設(shè)備，自升式鉆井平臺(tái)通過(guò)插入海床的樁腿獲取其工作所需的承載力，因此在海上石油資源開發(fā)過(guò)程中，需要進(jìn)行插樁作業(yè)和拔樁作業(yè)。目前在對(duì)插樁作業(yè)和拔樁作業(yè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究時(shí)，通常采用加載箱施加插樁壓力，以模擬插樁過(guò)程，采用吊機(jī)施加拔樁拉力，以模擬拔樁過(guò)程，因此實(shí)驗(yàn)裝置需要設(shè)置加載箱和吊機(jī)，實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種自升式鉆井平臺(tái)插拔樁實(shí)驗(yàn)裝置，以解決現(xiàn)有自升式鉆井平臺(tái)插拔樁實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出一種自升式鉆井平臺(tái)插拔樁實(shí)驗(yàn)裝置，包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)和樁腿，還包括：加載箱；支撐輪，設(shè)于所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)上；懸掛繩，繞過(guò)所述支撐輪，且所述懸掛繩的兩端分別連接所述樁腿和所述加載箱，所述加載箱具有坐于所述樁腿上的第一狀態(tài)和與所述樁腿分離且懸吊于所述懸掛繩下方的第二狀態(tài)，當(dāng)所述加載箱處于所述第一狀態(tài)時(shí)，所述加載箱的重力為作用于所述樁腿的插樁壓力，當(dāng)所述加載箱處于所述第二狀態(tài)時(shí)，所述加載箱的重力為通過(guò)所述懸掛繩作用于所述樁腿的拔樁拉力。

如上所述的實(shí)驗(yàn)裝置，其中，所述加載箱內(nèi)部具有用于容納水的容水腔。

如上所述的實(shí)驗(yàn)裝置，其中，所述加載箱具有與所述容水腔連通的注水口，所述實(shí)驗(yàn)裝置還包括與所述注水口連接的第一注水管線、與水供應(yīng)源連接的第二注水管線、以及連接在所述第一注水管線和所述第二注水管線之間的水泵。

如上所述的實(shí)驗(yàn)裝置，其中，所述第一注水管線上設(shè)有流量計(jì)。

如上所述的實(shí)驗(yàn)裝置，其中，所述加載箱具有與所述容水腔連通的多個(gè)出水口，每個(gè)所述出水口連接一沖刷管，多個(gè)所述沖刷管分別延伸至所述樁腿的中部以下，并位于所述樁腿的外周側(cè)。

如上所述的實(shí)驗(yàn)裝置，其中，所述實(shí)驗(yàn)臺(tái)上沿水平方向設(shè)有至少兩個(gè)所述支撐輪，至少一個(gè)所述支撐輪為位于所述樁腿正上方的第一支撐輪，至少一個(gè)所述支撐輪為位于所述樁腿的水平外側(cè)的第二支撐輪，所述懸掛繩繞過(guò)所述第一支撐輪和所述第二支撐輪。

如上所述的實(shí)驗(yàn)裝置，其中，所述實(shí)驗(yàn)裝置還包括直線驅(qū)動(dòng)裝置，所述直線驅(qū)動(dòng)裝置與所述加載箱連接，所述直線驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)驅(qū)動(dòng)所述加載箱線性移動(dòng)，使所述加載箱在所述第一狀態(tài)和所述第二狀態(tài)之間切換。

如上所述的實(shí)驗(yàn)裝置，其中，所述實(shí)驗(yàn)裝置還包括固定于所述樁腿底部的樁靴，所述樁腿的底面上安裝有土壓傳感器和孔隙水壓傳感器。

如上所述的實(shí)驗(yàn)裝置，其中，所述實(shí)驗(yàn)裝置還包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述土壓傳感器和所述孔隙水壓傳感器分別與所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電連接，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)電連接。

如上所述的實(shí)驗(yàn)裝置，其中，所述實(shí)驗(yàn)裝置還包括用于測(cè)量所述樁腿在插樁過(guò)程和拔樁過(guò)程中的位移的位移傳感器，所述位移傳感器安裝在所述樁腿上，所述位移傳感器與所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)電連接。

本發(fā)明的自升式鉆井平臺(tái)插拔樁實(shí)驗(yàn)裝置的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是：