[發明專利]一種具有位姿補償能力的半潛式鉆井平臺系統及控制方法

在審

• 申請號: 202111293340.4
• 申請日: 2021-11-03
• 公開（公告）號: CN113879472A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 張國興;夏新露;郭金偉;王佳;李沖;何健亮;彭博
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B63B35/44
• 分類號: B63B35/44;G05B13/02
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 胡定華

1.一種具有位姿補償能力的半潛式鉆井平臺系統，包括浮箱(1)、承載橫梁(2)、剛性支柱(3)、鉆井平臺甲板(10)，其特征在于，所述浮箱(1)為兩個，兩個浮箱(1)均為長方體結構，且并列設置在半潛式鉆井平臺下方且懸浮于海水中，所述承載橫梁(2)為兩個，兩個承載橫梁(2)均為長方體結構，且并列設置在兩個浮箱(1)上，所述兩個浮箱(1)與兩個承載橫梁(2)成“井”字型，所述剛性支柱(3)為六個，六個剛性支柱(3)均為圓柱體結構，所述剛性支柱(3)的軸心分布呈特定外接圓圓周，所述其中一個剛性支柱(3)的軸心點到外接圓圓心與相鄰的兩個剛性支柱(3)的軸心到外接圓圓心形成的夾角分別為100°和20°，六個剛性支柱(3)形成三組分別設置在兩個承載橫梁(2)上，

所述剛性支柱(3)上設有位姿調整系統，位姿調整系統包括下軸承座(4)、下虎克鉸(5)、推力軸承(6)、直線運動單元(7)、上虎克鉸(8)、上軸承座(9)，直線運動單元(7)包括缸筒和缸柱，所述下軸承座(4)設置于剛性支柱(3)上，下虎克鉸(5)垂直設置在下軸承座(4)上，所述下虎克鉸(5)與下軸承座(4)組成軸線相互垂直的轉動關節，所述下虎克鉸(5)上設有推力軸承(6)，推力軸承(6)上連接直線運動單元(7)一端，直線運動單元(7)的另一端連接上虎克鉸(8)，上虎克鉸(8)垂直連接上軸承座(9)，上虎克鉸(8)與上軸承座(9)組成軸線相互垂直的轉動關節，所述上軸承座(9)與鉆井平臺甲板(10)固定連接，

所述鉆井平臺系統還包括海浪識別模塊、數據處理單元(13)、控制和驅動模塊(14)，所述海浪識別模塊包括陀螺儀(11)和聲學波浪測試儀(12)，所述陀螺儀(11)和聲學波浪測試儀(12)設置在承載橫梁(2)上，所述聲學波浪測試儀(12)用于測定海浪流向、流速及浪高數據，所述陀螺儀(11)用于測量浮箱(1)相對鉆井平臺甲板(10)的位置和姿態；所述數據處理單元(13)對海浪識別模塊得到的數據進行處理，根據海浪及浮箱(1)位姿數據求解直線運動單元(7)驅動數據；所述控制和驅動模塊(14)根據所述數據處理單元(13)得到的直線運動單元(7)驅動數據，驅動直線運動單元(7)移動，實現所述半潛式鉆井平臺對海浪橫移、縱移、垂蕩和橫搖、縱搖及艏搖的綜合補償，

所述鉆井平臺甲板(10)上方用于安裝鉆井設備和人員活動。

2.根據權利要求1所述的一種具有位姿補償能力的半潛式鉆井平臺系統，其特征是，所述直線運動單元(7)為液壓缸或電動缸。

3.根據權利要求1所述的一種具有位姿補償能力的半潛式鉆井平臺系統，其特征是，所述鉆井平臺甲板(10)為方形。